焦炉煤气制LNG技术方案

长服焦化焦炉煤气制LNG项目

技术方案

2015/6/4

目录一：项目简介

（一）：羡慕简介

1．LNG国内外情况及本项目简介

LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。

中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。从中国的天然气发展形势来看，天然气资源有限，天然气产量远远小于需求，供需缺口越来越大。尽管还没有形成规模，但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。可以预见，在未来10-20年的时间内，LNG将成为中国天然气市场的主力军。2007年中国进口291万吨LNG，2007年进口量是2006年进口量的3倍多。2008年1-11月中国液化天然气进口总量为3,141,475吨，比2007年同期增长18.14%。

在中国经济持续快速发展的同时，为保障经济的能源动力却极度紧缺。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，引进LNG将对优化中国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。

中国对LNG产业的发展越来越重视，中国正在规划和实施的沿海LNG项目有：广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、辽宁、宁夏、河北唐山等，这些项目将最终构成一个沿海LNG接收站与输送管网。按照中国的LNG使用计划， 2020年为2400亿立方米。而在进口天然气方面，发改委预计到2020年，中国要进口350亿立方米，相当于2500万吨/年，是广东省接收站的总量的7倍。

此项目为长治长服焦化公司焦化煤气制LNG，长服焦化年产焦炭60万t，生产过程中有大量煤化工副产品，原来使用煤气利用不充分并且低经济价值，此项目会提高焦炉煤气的利用率并以此提高经济收益，同时为响应国家环保号召保护当地环境将会作出很大的贡献。

2.本项目基本参数及设计要求

甲烷化采用三级反应器，要求净化进气总硫含量＜0.1ppm、焦油＜10mg/Nm3 、

奈+苯＜50mg/Nm3 、O

2＜15ppm，其他如NH

3

、HCN暂不做要求。甲烷化后CO转化

率100%、CO

2 转化率约95%、CO

2

＜30ppm回收甲烷化放出的热量可产中压蒸汽

（3.82MPa、450℃）甲烷化产生的水可做新鲜水使用。

（二）：LNG基础知识及应用

1．天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。其主要组分是甲烷（CH4），大约占80～99%，其次还含有乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、总硫和水分等。标准状态下,沸点－161.52℃，天然气密度一般为640-750g/m3,相对于空气的相对密度为0.55-0.62.

2. 天然气作为燃料的工作原理

CH

4+2O

2

—2H

2

O+CO

2

+38MJ/m3

3. 天然气的主要用途

天然气是重要的工业原料和燃料，其主要用途有以下诸方面。

1）电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料；

2）餐饮业和民用的燃料；

3）化工工业的主要原料，可合成或提炼多种工业原料和半成品；

4）作为符合环保要求的机动车辆的洁净燃料，汽油、柴油的理想替代物，这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术，可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。

4. LNG基本参数

LNG主要成分是甲烷（90%以上）、乙烷、氮气（0.5-1%）及少量C3～C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。

1）LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH

4，还有少量的乙烷C

2

H

6

、丙烷C

3

H

8

以

及氮N

2

等其他成份组成。

2）临界温度为-82.3℃。

3）沸点为-161.25℃，着火点为650℃。

4）液态密度为0.420～0.46T/m3，气态密度为0.68-0.75kg/m3。

5）气态热值38MJ/m3，液态热值50MJ/kg。

6）爆炸范围：上限为15%，下限为5%。

7）辛烷值ASTM： 130。

8）无色、无味、无毒且无腐蚀性。

9）体积约为同量气态天然气体积的1/625。

5. 简述 LNG的六大优点

1）LNG体积比同质量的天然气小625倍，所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。

2）LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。

3）LNG作为优质的车用燃料，与汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%，NOx减少39%， CO减少90%，SOx、Pb降为零。

4）LNG汽化潜热高，液化过程中的冷量可回收利用。

5）由于LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。

6）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。