一种用焦炉煤气联产LNG和甲醇的方法与流程

一种用焦炉煤气联产lng和甲醇的方法
技术领域
1.本发明涉及煤化工产品的生产领域，具体涉及到一种以焦炉气为原料，对焦炉气中的不同组分进行冷冻分离，合理的组合生产lng和甲醇的方法。


背景技术：

2.传统的焦炉气制lng和制甲醇技术，都存在着巨大的能源和资源的浪费问题。
3.以200万吨焦化配套生产20万吨/年甲醇或配套生产12.8万吨lng为例：如果配套生产20万吨/年甲醇，要配套建设12000 nm3/h的空分制氧装置，这些氧气在甲烷转化炉中燃烧，虽然将ch4转化裂解产生了甲醇生产所需要的氢气，同时也烧掉了高达24000nm3/h的氢气，装置的化学反应能量损失巨大。
4.如果用来配套生产12.8万吨/年lng，要配套建设甲烷化装置，正好与甲醇装置的甲烷裂解相反，要将h2、co和co2进行甲烷化反应生成甲烷，其化学反应同样会损失掉很多的能量。
5.在长期生产过程中可知，焦炉气中的ch4和h2的含量都不缺乏，没有必要进行甲烷化来生产lng，也没有必要进行甲烷裂解来产生h2以生产甲醇。传统的焦炉气生产lng和甲醇的装置，都是焦炉自身先烧掉近50%的焦炉气，即烧掉了ch4又烧掉了h2，还烧掉co，造成了大量的资源浪费。


技术实现要素：

6.本发明是针对背景技术中的缺陷，提供一种用焦炉煤气联产lng和甲醇的方法。
7.本发明所公开的这种工艺方法，不用烧掉将近50%的焦炉气，而是和另外50% 的焦炉气一起，全部送到本装置，将其中的ch4、h2、co和co2分别提取出来，在不经过空分制氧，不经过甲烷化，也不经过甲烷裂解制氢的情况下，就能生产出比传统工艺还要多得多的产品。如冬季lng价格很高时，能生产出lng15万吨/年，比传统的装置多出2.2万吨的产量。夏季lng价格低时，可以生产出12万吨甲醇的同时，生产lng 11万吨。实现上述目的采用以下的技术方案：一种用焦炉煤气联产lng和甲醇的方法，用焦炉煤气联产lng和甲醇的生产过程使用的装置包括一套焦炉气压缩装置、一套焦炉气精制装置、一套湿法脱碳装置、一套冷冻分离装置、一套变压吸附提氢装置、一套h2、co和co2气体的混合气压缩装置、一套甲醇合成和精馏装置；所述方法的具体步骤包括：s1、将焦炉中所产的焦炉气全部送入上述装置中，经净化和冷冻分离后，分离出lng产品；s2、步骤s1中冷冻分离出产品还包括富氢尾气和富co气体，所述的富氢尾气再经过变压吸附提氢装置提取出氢气，与所述的富co气体、净化过程中分离出来的co2气体混合，经混合气压缩装置加压后送入甲醇合成和精馏装置，生产甲醇；s3、提氢尾气和甲醇驰放气混合后送焦炉作为燃料再利用。
8.步骤s1中的净化包括依次经过焦炉气压缩装置、焦炉气精制装置、湿法脱碳装置进行压缩-脱硫-脱碳处理。
9.步骤s1中的净化处理过程中，经脱碳处理后生成脱碳气和co2气体；其中脱碳气送入冷冻分离装置进行冷冻分离，co2气体如步骤s2所述进行混合。
10.焦炉所需的燃料由所述步骤s3所产生的尾气提供。
11.所述方法生产的两种产品为lng和甲醇；根据市场需求情况随时调节各自产量；冬季lng价格很高时，不生产甲醇，全部生产lng实现利润的最大化。
12.采用上述技术方案，与传统的技术相比，本发明的技术效果在于以下方面：1、取消了焦炉气制甲醇技术中高能耗的空分装置、甲烷转化装置，还取消了焦炉气制lng技术中高能耗的甲烷化装置，投资大幅度的降低，lng的产品产量大幅度提高，生产成本降低；2、终极产品包括lng和甲醇这两种产品可供选择，可根据市场情况调节两种产品各自的产量，适应市场需求，提高经济效益；3、尾气被回收再利用，作为焦炉的燃料，硫含量几乎为零，可以节省焦炉的脱硫装置，大幅度减少资金投入，减少资源浪费。
13.4、碳减排，由于将焦炉所产焦炉煤气中的ch4、c
nhm
、co和co2最大限度的提取出来并转移到产品中去了，返回焦炉的尾气以氢气为主，而氢气燃烧后变成了水，从而大幅度的降低了co2的排放量。在本发明的联产lng和甲醇的生产方法中，比以前的工艺可减排co
2 15.26万吨/年（以焦炉所产100000 nm3/h焦炉气为例）。
附图说明
14.图1是本发明的工艺流程图；图2是冬季停开甲醇装置后的流程图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明做进一步的描述。
16.传统的焦炉气生产lng和甲醇的装置，都是焦炉自身先烧掉近50%的焦炉气，即烧掉了ch4又烧掉了h2，还烧掉co。如果不烧掉这近50%的焦炉气，而是将100% 焦炉气中的ch4、h2、co和co2分别提取出来，在不经过空分制氧，不经过甲烷化，也不经过甲烷裂解制氢，就能生产出比传统工艺还要多得多的产品。如冬季lng价格很高时，停产甲醇装置，能生产出lng15万吨/年，比传统的装置多出2.2万吨的产量。夏季lng价格低时，可以生产出12万吨甲醇的同时，同时生产lng 11万吨。而且尾气还能满足焦化的燃气需要。
17.本发明公开了一种用焦炉煤气联产lng和甲醇的方法，该方法取消了传统焦炉气制甲醇技术中高能耗的空分装置、甲烷转化装置；取消了传统焦炉气制lng技术中高能耗的甲烷化装置。利用焦炉所产的全部焦炉气，提取出满足需要数量的ch4、h2、co和co2，设计出更合理的焦炉气联产lng和甲醇的生产工艺路线。
18.这种用焦炉煤气联产lng和甲醇的生产过程使用的装置包括一套焦炉气压缩装置、一套焦炉气精制装置、一套湿法脱碳装置、一套冷冻分离装置、一套变压吸附提氢装置、一套h2、co和co2气体的混合气压缩装置、一套甲醇合成和精馏装置。
19.用焦炉煤气联产lng和甲醇的生产方法，具体步骤包括：s1、将焦炉中所产的焦炉气全部送入上述装置中，经净化和冷冻分离后，分离出lng产品；s2、步骤s1中冷冻分离出产品还包括富氢尾气和富co气体，所述的富氢尾气再经过变压吸附提氢装置提取出氢气，与所述的富co气体、净化过程中分离出来的co2气体混合，经混合器压缩装置加压后送入甲醇合成和精馏装置，生产甲醇；s3、提氢尾气和甲醇驰放气混合后送焦炉作为燃料再利用。
20.步骤s1中的净化包括依次经过焦炉气压缩装置、焦炉气精制装置、湿法脱碳装置进行压缩-脱硫-脱碳处理。
21.步骤s1中的净化处理过程中，经脱碳处理后生成脱碳气和co2气体；其中脱碳气送入冷冻分离装置进行冷冻分离，co2气体如步骤s2所述进行混合。脱碳气去冷冻分离装置，经冷冻后分离出lng、富氢气和富co气。lng作为产品销售，富氢气去变压吸附提氢装置提取氢气，富co气和脱碳产出co2与提取的氢气混合后去生产甲醇。
22.焦炉所需的燃料由所述步骤s3所产生的尾气提供。剩余的尾气返回焦炉作为燃料。该方法将焦炉煤气中不同组分分离，组建了新的生产lng和甲醇的工艺技术，比传统的lng技术减少了焦炉气的甲烷化装置、比传统的甲醇的生产技术减少了空分和甲烷裂解装置，这样就减少了甲烷化和甲烷裂解的能量损失，能量利用更加合理。也只有将焦炉气100% 的拿来，分离出的lng产量才能达到最大化，分离出的co2和co才能使甲醇产量达到最大化。
23.这种方法生产的两种产品为lng和甲醇；根据市场需求情况随时调节各自产量；冬季lng价格很高时，不生产甲醇，全部生产lng实现利润的最大化。冬季，富氢气和富co气不再分离，都作为尾气送回焦炉。
24.具体实施例：以年产200万吨焦炉所产100000 nm3/h焦炉气为例。
25.焦炉所产、经焦化的化产装置初步净化后焦炉气100000 nm3/h，成分为：h
2 58%；ch
4 24%；cmhn 2.2%；co 7.2%；co
2 3.5%n
2 5.1%h2s≤50mg/ nm3；有机硫≤200 mg/ nm3，热值4100大卡/ nm3，经压缩机压缩至0.8~2.5mpa，送精制装置精制到总硫含量≤0.1ppm，其它杂质几乎为零。精制气去冷冻分离装置，分离出lng、富氢气和富co气。lng 11万吨/年作为产品销售。富氢气去变压吸附装置提取氢气27500 nm3/h，与冷冻分离出来的富co气体8220nm3/h，脱碳分离出来的co2气体3500 nm3/h，混合后压缩到5.5 mpa左右去生产甲醇12万吨/年。提氢尾气和甲醇驰放气混合后共计45768 nm3/h，热值16000万大卡/h，送焦炉作为燃料，能满足焦炉的热量需要。
26.上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。对于本领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。