[发明专利]一种焦炉煤气制取氢气和LNG的方法

说明书

本发明提供了一种焦炉煤气制取氢气和LNG的方法，包括以下步骤：电除焦；压缩系统给焦炉煤气增压；利用LNG的BOG气体(所述的BOG气体是指LNG被动受热气化后的气体对原料焦炉煤气进行冷却，更进一步除去焦炉煤气中的焦油、苯、萘等物质；通过TSA工序的预处理，精脱大分子杂质，例如焦油、苯、萘等；通过湿法加干法两级脱硫，脱除焦炉气中的硫化物；经过两段低变，CO与水蒸汽反应转化为CO₂和氢气；压缩机加压后用MDEA溶液法脱除二氧化碳，使用膜分离方法分离氢气与甲烷，氢气和甲烷得到分离、浓缩和纯化，分离得到的高浓度甲烷通过脱水、脱汞、液化得到LNG。本发明将焦炉煤气最终转化为利用价值较高的氢气和LNG，充分利用了焦炉煤气所含有的能量，保护了环境。

技术领域

本发明涉及焦炉煤气处理技术领域，具体地说，是涉及一种焦炉煤气制取氢气和LNG的方法。

背景技术

焦炉煤气，又称焦炉气，可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。是炼焦用煤在炼焦炉中经过高温干馏后，产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。其主要成分为氢气(55％～60％)和甲烷(23％～27％)，另外还含有少量的一氧化碳(5％～8％)、C₂以上不饱和烃

(2％～4％)、二氧化碳(1.5％～3％)、氧气(0.3％～0.8％))、氮气(3％～7％)及硫化物等。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C₂以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。

目前焦炉煤气一部分用来发电，一部分用来生产甲醇和制氢，还有相当一部分直接燃烧和排放，其能量利用率约为55％，在浪费宝贵资源的同时，也对环境造成了极大的污染，所以，对焦炉煤气的处理受到人们的关注。

同时，LNG(液化天然气)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。

目前焦炉煤气的应用主要为利用氢气制甲醇或合成氨，或利用甲烷化增产甲烷制LNG，两种方式要么对甲烷的经济价值利用率不高，要么对氢气的利用价值不高，因此本工艺同时产氢气和LNG，同时还将焦炉气中的CO变换增产氢气，实现焦炉煤气经济价值最大化利用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种焦炉煤气制取氢气和LNG的方法，在提升经济价值的同时，更好的保护环境，减少有害物质的排放。

常规的焦炉气利用一个方面是利用氢气制甲醇或合成氨，其余的气体的作为燃料，利用率低，焦炉气中的20～30％的甲烷只是作为燃料，整个焦炉煤气的经济利用率低，另一方面是将氢气和一氧化碳及二氧化碳甲烷化，增产甲烷，甲烷化没产一标方甲烷需要消耗3～4氢气，而常规的氢气价格约为1元/标方，而甲烷价格在1.5～2.5元/标方，因此经济价值是比较低的，而本工艺同时制取氢气和LNG保证了焦炉煤气的经济价值最大化。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种焦炉煤气制取氢气和LNG的方法，其特征在于包括以下步骤：

(8)电除焦，在高压电晕电场中除去原料气中大部分的焦油、苯、萘等液态液滴及水颗粒；

(9)压缩系统给焦炉煤气增压；

(10)利用LNG的BOG气体(所述的BOG气体是指LNG被动受热气化后的气体)对原料焦炉煤气进行冷却，更进一步除去焦炉煤气中的焦油、苯、萘等物质；

(11)通过TSA工序的预处理，精脱大分子杂质，例如焦油、苯、萘等；

(12)通过湿法加干法两级脱硫，脱除焦炉气中的硫化物；

(13)经过两段低变，CO与水蒸汽反应转化为CO₂和氢气；