[实用新型]焦炉气与二氧化碳制甲醇联产液化天然气系统

说明书

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种焦炉气与二氧化碳制甲醇联产液化天然气系统。本实用新型在二氧化碳脱除装置和深冷分离装置之间设置甲烷合成反应器；甲烷合成反应器的出气口与深冷分离装置的进气口连通，前处理设备组的出气口与二氧化碳脱除装置的进气口连通。二氧化碳脱除装置的第一出气口通过第一管路上的两支路分别与甲烷合成反应器的进气口以及深冷分离装置的进气口连通，两支路上均设置有控制阀。这样设置以后，经二氧化碳脱除装置第一出气口排出的气体(主要是一氧化碳、氢气、甲烷和少量二氧化碳)，可以在两支路控制阀的作用下，选择性的进入甲烷合成反应器或者直接进入深冷分离装置，进而能调节LNG产量，更好的适应市场行情。

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种焦炉气与二氧化碳制甲醇联产液化天然气系统。

背景技术

当今全世界都致力于减少碳排放，特别是中国提出了2030年碳达峰、2060年碳中和的目标，如何将工业过程中产生的二氧化碳转化为其他产品成为一种重要的减排思路。

焦炉气是煤炭高温炼焦过程的副产物，主要成分包括氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃、二氧化碳、氧气和氮气。当前焦炉气的利用有多种方式，其中作为燃料和生产常规化工产品较为常见，因氢气含量较高，更适合作为化工原料气使用。如何提高焦炉气成分的分质分级梯级利用已成为国家鼓励、企业关注的重要目标。

充分利用焦炉气中的有效成分，与工业烟气中捕集回收的二氧化碳来合成绿色低碳甲醇，成为一种既能符合国家鼓励的减排政策，又能满足企业绿色发展的新的工艺路线。

在现有技术中有许多用于将焦炉气和工业烟气中二氧化碳分离甲烷并制备甲醇的装置，但是，这些装置均存在LNG产品(液化天然气)产量和甲醇产量不能灵活调整，全套装置无法适应市场行情多变性的问题。

例如专利公开号CN217459345U公开了一种利用焦炉气生产低碳甲醇的装置，专利公开号CN114317053A公开了焦炉气与二氧化碳制低碳甲醇联产液化天然气方法和设备。这两件专利均是先将焦炉气按照脱焦油、一次压缩、TSA预净化、二次压缩、脱硫处理的顺序进行处理，然后进行脱碳处理脱除二氧化碳。脱碳后的焦炉气内主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷。最后将脱碳后的焦炉气在深冷分离下脱出甲烷得到产品LNG。剩余的一氧化碳、二氧化碳和氢气通入甲醇合成装置，脱碳处理脱出的二氧化碳和工业烟气中捕集到的二氧化碳进入甲醇合成装置中合成甲醇。以上两件专利均实现了分离甲烷得到LNG产品以及合成甲醇的功能。但是，上述两件专利均无法调节甲醇和LNG产品产出比例。上述两件专利所提供的方案中，LNG产品的输出量取决于焦炉气中原始甲烷的含量。一氧化碳或二氧化碳在一定条件下与氢气反应均能产生甲烷或甲醇，但这两件专利将一氧化碳、二氧化碳和氢气完全用于合成甲醇，忽略了对LNG产量的调节，LNG产品仅能深冷分离获得，整个装置的灵活性不够，不能适应多样的产出需求。

实用新型内容

为解决现有技术中焦炉气和工业烟气中二氧化碳制备甲醇联产液化天然气装置中甲烷输出量无法调节，不能适应多样化产出需求的技术问题，本实用新型提供一种能灵活调节甲烷产出量的焦炉气与二氧化碳制甲醇联产液化天然气系统。本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种焦炉气与二氧化碳制甲醇联产液化天然气系统，其包括沿焦炉气流向依次设置的前处理设备组、二氧化碳脱除装置、深冷分离装置和甲醇合成装置；前处理设备组对焦炉气进行脱焦油处理、压缩处理、预净化处理和精脱硫处理；还包括第一管路以及设置在二氧化碳脱除装置与深冷分离装置之间的甲烷合成反应器；甲烷合成反应器的出气口与深冷分离装置的进气口连通，前处理设备组的出气口与二氧化碳脱除装置的进气口连通；二氧化碳脱除装置包括第一出气口，第一出气口用于排出脱除二氧化碳后的气体；第一管路包括第一主路和两条第一支路，第一主路端口与二氧化碳脱除装置的第一出气口连通，其中一条第一支路的端口与甲烷合成反应器的进气口连通，另一条第一支路的端口与深冷分离装置的进气口连通，在两条第一支路上均设置有控制阀。