大唐克旗40億立方/年煤制天然氣示范項目技術(shù)選擇及來源

    煤氣化

    本項目采用的錫林浩特高水分褐煤的收到基水分34.1%，低位熱值14.4MJ/kg, 灰熔點1200—1250℃，氣化生成的煤氣加工成1200萬m3/d合成天然氣。

    大唐國際克旗煤制天然氣項目選用了Lurgi碎煤固定床干法排灰壓力氣化。Lurgi煤氣化生產(chǎn)煤氣中按熱值分布，焦油約占煤總熱值的10%，甲烷熱值約占煤氣總熱值30%。H2、CO約占60%。采用Lurgi煤氣化工藝合成天然氣，比Shell、GSP煤氣化工藝的CO變換、低溫甲醇洗凈化裝置、甲烷化裝置的處理明顯減少，消耗、投資降低。

    粗煤氣變換

    由于粗煤氣中含硫、含焦油等雜質(zhì)，選用了耐硫耐油催化劑進(jìn)行CO變換，使煤氣中H2/CO體積比達(dá)到3.1—3.3。

    煤氣凈化

    低溫甲醇洗凈化可以在同一裝置內(nèi)全部干凈地脫除各種有害成分，諸如CO2、H2S、COS、C4H10S、HCN、NH3、H2O、C2以上烴類（包括輕油、芳香烴、石腦油、烯烴及膠質(zhì)物等）以及其他化合物等。另外，碎煤加壓氣化原料氣壓力較高，氣體中C02、H2S分壓相對較高, 所以本身就有利于發(fā)揮低溫甲醇洗物理吸收的特性。

    低溫甲醇洗在同一裝置中實現(xiàn)了多種雜質(zhì)的脫除，相對于其他凈化方法的多種凈化工藝組合而言，工序相對單一、合理，便于操作管理。低溫甲醇洗與NHD凈化工藝相比由于裝置在低溫下操作，需用低溫材料，因此投資較高。但由于NHD的吸收臺旨力較低溫甲醇洗低，溶劑循環(huán)量大, 用電消耗大，加之NHD溶劑較貴，總體操作費(fèi)用較高。總體而言，低溫甲醇洗綜合運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于NHD凈化工藝。

    鑒于碎煤加壓氣化復(fù)雜的氣體雜質(zhì)，基于低溫甲醇洗凈化可以一次性綜合脫除各種雜質(zhì)的獨特優(yōu)勢，無疑碎煤加壓氣化配套低溫甲醇洗是最合理的組合。因此，該項目煤氣凈化選用了低溫甲醇洗。

    制冷工藝

    低溫甲醇洗裝置所需40℃級冷量為8586x106 kcal/h (35.9 TJ/h) , 0℃級冷量 13.92x106 kcal/h (58.2 GJ/h)。干燥裝置所需 40℃級冷量為 13.86xl06 kcal/h (58.0 GJ/h) 。該項目煤氣化、變換、甲烷化裝置大量低位廢熱或副產(chǎn)的低壓蒸氣，沒有可利用的用戶，故采用雙級吸收制冷工藝。

    甲烷化技術(shù)

    甲烷化技術(shù)是魯奇公司、南非沙索公司工程師在20世紀(jì)70年代開始兩個半工業(yè)化實驗廠上進(jìn)行試驗證明了煤氣進(jìn)行甲烷化可制取合格的合成天然氣。CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，C02轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%，甲烷可達(dá)95%，低熱值達(dá)8500kcal/m3 (35.5GJ/m3)。

    項目甲烷合成技術(shù)選用了魯奇公司甲烷化技術(shù)。

    硫回收技術(shù)

    硫回收方法根據(jù)工藝流程選擇和當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品銷路情況，產(chǎn)品可以是硫磺或硫酸?？藙谒沽蚧厥展に囀且环N成熟的工藝，而且工藝種類繁多，主要有傳統(tǒng)克勞斯工藝、超級克勞斯、帶有SCOT尾氣處理工藝的克勞斯工藝；以及屬于生物脫硫技術(shù)的Shell-paques工藝。

    該項目硫回收采用Claus-SCOT工藝。

    空分

    內(nèi)壓縮流程和外壓縮流程的共同點都是采用低壓空氣壓縮、空氣預(yù)冷、分子篩空氣凈化、深冷分離。不網(wǎng)點是內(nèi)壓縮流程采用空氣增壓機(jī)和液軾泵獲得高壓氧氣；外壓縮流程采用氧壓機(jī)獲得高壓氧氣。從投資上看，兩種流程相接近，內(nèi)壓縮流程稍低一些。此外，使用液氧泵的內(nèi)壓縮流程比使用外壓機(jī)的外壓縮流程操作、管理更為方便，維修工作量少，占地也少。因此，本項目采用液氧泵內(nèi)壓縮流程。

    干燥工藝

由于本項目低溫甲醇洗需冷量，有一套40℃級的制冷裝置，故干燥采用冷卻法。

（來源：化化網(wǎng)）