焦炉煤气制天然气技术的比较与最新进展1.ppt

焦炉煤气制天然气 技术路线与技术发展 上海华西化工科技有限公司 侯世杰 （tel date 焦炉煤气制lng的市场前景 天然气市场需求量巨大，消费增长速度很快 2009年，我国生产天然气830亿立方米，同比增长7.7%；消费 量：874.5亿立方米，同比增长11.5%，供需缺口达40多亿立方 米。 2010年上半年，累计生产量459.3亿立方米，同比增长10.8%。 而消费量则同比增长22.1%，同期仅进口中亚天然气就达17亿 立方米，lng 408万吨，进口总量同比增加1.6倍。 预计中国对液化天然气(lng)的需求量到2020年将增加48%， 达4600万吨/年，未来10年的年进口量约为1600万吨/年。 天然气价格：上涨是明显趋势 目前天然气价格相当于等热值液化石油气价格的四分之一，燃 料油价格的三分之一，进口天然气价格的一半左右。为此，6月 ，发改委上调国产陆上天然气出厂基准价格并改进天然气价格 管理办法。未来我国将建立和其它能源价格相匹配的天然气价 格形成机制，天然气价格随国际价格浮动将是大势所趋。 date 焦炉煤气制天然气的产品路线选择 一、焦炉煤气制ng或cng 生产管道天然气和压缩天然气的成本更低(约0.4元rmb/nm3左右） 生产管道天然气和压缩天然气的投资较小 管道天然气的销售受管网制约，售价较低 cng的运输距离较近，运输成本高（约0.003元rmb/nm3.km） 二、焦炉煤气制lng 生产lng的成本略高(约0.5元rmb/nm3左右） 生产lng的投资较大 不受天然气管网制约，售价高(比管道天然气通常高20-50%) lng的运输距离远，运输成本低（约0.0005元mb/nm3.km） 用户应根据企业周边市场情况和管网条件选择产品路线 date 焦炉煤气制ng或cng的技术路线 方式一：直接提纯天然气 升压 煤气净化预处理 脱co2psa提纯ch4天然气压缩 产品 天然气 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 特点：该方式的投资和能耗较低，但天然气产量较小 date 焦炉煤气制ng或cng的技术路线 方式二：直接提纯天然气，同时提纯h2 升压 煤气净化预处理 脱co2psa提纯ch4天然气压缩 产品 天然气 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 psa提纯h2 产品氢气 特点：该方式案在氢气有销路的情况下有更好的经济效益 date 焦炉煤气制ng或cng的技术路线 方式三：甲烷化后提纯天然气 升压 煤气净化预处理 甲烷化psa提纯ch4天然气压缩 产品 天然气 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 特点：天然气产量大，投资较大 date 焦炉煤气制ng或cng的技术参数比较 项项 目直接提纯纯天然气 提纯纯天然气和 h2 甲烷烷化生产产天然气备备注 原料气量 nm3/h250002500025000100万吨焦化为为例 天然气产产量 nm3/h600060008100 h2产产量 nm3/h12000 燃料尾气 nm3/h19000700011500返回作燃料 消耗 电电耗 kw300062007000 压缩压缩前 循环环水消耗 t/h300600700 蒸汽消耗 t/h11外送11 脱盐盐水消耗 t/h12 天然气加工成本 元/nm3约约0.4 约约0.4约约0.5 不计计原料成本 氢氢气加工成本 元/nm30.165不计计原料成本 投资资 （万元rmb）约约8500约约13000约约12000 用户应根据原料的总量和产品的需求选择技术路线 date 焦炉煤气制ng或cng的技术发展 开发更高效的低压ch4吸附剂 高效吸ch4附剂降低操作压力、节能降 耗，目前我公司已可将操作压力降低到 0.1mpa.g。比传统的0.51.0mpa提纯 技术节省能耗约 40 高效吸附剂的使用进一步减小了设备、 降低了投资。 date 焦炉煤气制lng的技术路线 方式一：无甲烷化生产lng 升压 煤气净化预处理 mdea脱co2干燥、净化深冷液化lng 产品 lng 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 特点：该方案的lng产量小，单位能耗较高 date 焦炉煤气制lng的技术路线 方式二：甲烷化生产lng 升压 煤气净化预处理 甲烷化 干燥、净化深冷液化lng 产品 lng 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 特点：该方案的lng产量大，单位能耗较低， 是否需要脱co2取决于甲烷化水平 蒸汽 脱co2 date 焦炉煤气制lng的技术路线 方式三：与高炉气混合后甲烷化生产lng 升压 煤气净化预处理 甲烷化 干燥、净化深冷液化lng 产品 lng 解吸气去煤气管网 焦炉煤气 特点：该方案的lng产量更大，单位能耗低，成本低，适合于钢厂 是否需要脱co2取决于甲烷化水平 蒸汽 脱co2 高炉煤气（或者从烟道气回收co2） date 焦炉煤气制lng的技术参数比较 甲烷化制lng的经济效益更好 项项 目无甲烷烷化产产lng甲烷烷化产产lng 配高炉气甲烷烷化产产 lng 备备注 焦炉煤气量 nm3/h250002500025000100万吨焦化为为例 高炉煤气量 nm3/h4700 lng产产量 nm3/h610091009800 燃料尾气 nm3/h1890077006700 消耗 电电耗 kw650079008900 循环环水消耗 t/h70014001700 蒸汽消耗 t/h2外送9外送14 脱盐盐水消耗 t/h1320 天然气加工成本 元/nm3约约0.74约约0.5约约0.48不计计原料成本 投资资 （万元rmb）约约20000约约26000约约28000 date 焦炉煤气制lng的技术关键 可靠的焦炉煤气净化技术 焦炉煤气的净化要求 杂质杂质 名称甲烷烷化要求的指标标冷箱要求的控制指标标 水1 ppm（v） co21ppm（v） s0.1 ppm（v） cl-10.1 ppm（v） 芳香族化合物10 ppm（v） date 焦炉煤气制lng的技术关键 可靠的焦炉煤气净化技术 1） tsa净化一步脱除全部的萘、焦油、苯等重 烃，以及绝大部分s。 2）精脱硫确保指标要求。 我公司拥有国内最多的焦炉煤气净化业绩（超过30套）， 技术非常成熟、可靠，净化度高，节能、环保。 date 焦炉煤气制lng的技术关键 更高效的甲烷化技术 甲烷化原理 co+3h2=ch4+h2o h = -206 kj/mol co2+4h2=ch4+2h2o h = -178.44 kj/mol 我公司独家开发的高效甲烷化催化剂 co转化率：99.95% co2转化率：99.9% （远大于传统催化剂） co2经过甲烷化后可降到极低，不再需要脱co2工序 ，大大降低了投资和运行费用 date 焦炉煤气制lng的技术关键 更高效的甲烷化技术 甲烷化流程 传统高co/co2含量气源的甲烷化流程： （ 以lurgi，topsoe，davy公司为代表） 原料气 第一 反应器 废锅 第二 反应器 废锅 第三 反应器 废锅 循环压缩机 蒸汽 缺点：流程长、投资大、能耗高date 焦炉煤气制lng的技术关键 更高效的甲烷化技术 甲烷化流程 我公司独家开发的高效甲烷化流程： 原料气 甲烷化 反应器 热回收 蒸汽 优点：流程短、投资小、能耗低 date 焦炉煤气制lng的技术关键 更节能的天然气液化技术 工艺艺 制冷系统统 数量 换热换热 器 数量 复 杂杂 程度 成本 处处理 压压力 备备注 混合制冷11低低低 三级级复迭制冷36很高 最高高 两级级复迭制冷 加闪闪蒸 24高高高 氮制冷26高很高高 膨胀胀机1或22中等低高 液化率 低 混合制冷是天然气液化技术的发展趋势。 我公司首家实现了先进的混合制冷工艺在焦炉煤气制lng装置上的应用。 并采用了制冷剂回收专利技术使制冷剂消耗减少了90%。 （曲靖燃气公司80000nm3/a焦炉煤气制lng项目） date 焦炉煤气制lng的典型业绩 曲靖燃气公司焦炉煤气制lng装置 同时利用了焦炉煤气和放散的高炉煤气，经济效益更好。 全套的预处理净化工艺，净化度高。 采用了我公司最新开发的一段甲烷化技术，节省投资、 能耗。 高效的甲烷化催化剂技术将co2完全转化，简化了后续净 化流程，降低了能耗。 全国首套在焦炉煤气制lng上应用了先进、节能的mrc 混合制冷技术。 全部采用自主知识产权技术，整体技术水平世界领先。 date 我公司焦炉煤气制lng技术的综合优势 拥有20多年从事焦炉煤气深度净化的经验，形成了 独特的简便、环保、可靠的全套净化工艺。 在化工和石化领域拥有多年甲烷化装置和设备设计 经验，并以此为基础发展了具有自主知识产权的节 能甲烷化流程 拥有自己的催化剂生产厂，开发了高效的甲烷化催 化剂，一次性将co2转化完全。 拥有首家在焦炉煤气制lng装置上采用先进的mrc 制冷技术的工程经验。 date 本公司的技术支撑 公司有专业研究和工程设计部门，工程技术人员260 多人。 公司有吸附剂、催化剂的专业实验室、