[实用新型]液化天然气的制造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及以焦炉气（COG）为主原料的液化天然气（LNG）制造装置，尤其涉及以焦炉气为主原料的液化天然气的制造中联产氢的装置。

背景技术

目前，在中国，以丰富的煤资源为背景在各地出现了大规模的焦炉，SNG化也在积极地开展，由COG制造LNG的工艺日趋成熟。此外，也有人研究通过分离COG中含有的氢成分，与LNG同时制造氢的技术。

目前，已有经COG的甲烷化制造LNG后再分离剩余的氢成分的方法、以及为了降低生产成本，将COG精制后不经过甲烷化直接制造LNG的方法。这两种方法根据以LNG为主要目标产品还是以氢为主要目标产品而被选择使用。

具体而言，对于通过分离COG中含有的氢成分，从而与LNG同时制造氢的技术而言，如果具有甲烷化工序，则建设成本比较高，此外，在希望将氢作为产品分离时，很难得到足够量的氢。因此，为了降低生产成本或对氢的需求高时，如上所述，可以考虑采用将COG精制后不经过甲烷化直接制造LNG的方法。

例如，在专利文献1（CN101747131A）中记载了将经气体精制的焦炉气通过酸性气体吸收塔除去CO₂（因其在LNG液化单元中会凝固而导致堵塞）后，用氢分离膜对产品气体中的氢进行粗提后，经液化单元生产LNG的技术。

此外，在专利文献2（CN102031159A）中记载了从焦炉气中除去硫成分和焦油成分等杂质后，直接进行液化的技术。并且由于不含有氢分离等单元，所以在不凝性气体中含有大量的氢、CO，因此提出了将其作为焦炉的燃料来利用。

然而，专利文献1的发明中，虽然为了防止LNG液化单元中的堵塞，除去了CO₂，但对于气体中的CO，并没有考虑将其转换成CO₂处理的可行性，而仅仅是将其作为不凝性气体回收后，作为燃料利用。而CO会降低不凝性气体的发热量，对将不凝性气体作为焦炉的燃料利用来说是不利的。因此，这在资源的有效利用、积极回收方面存在问题。

而专利文献2的发明中，尤其是关于二氧化碳的除去工序并没有任何记载，因此LNG液化工序中因二氧化碳的凝固而将会发生堵塞。并且，如同专利文献1，对于气体中的CO，并没有考虑将其转换成CO₂处理的可行性，而仅仅是将其作为不凝性气体回收后，作为燃料利用。而CO会降低不凝性气体的发热量，对将不凝性气体作为焦炉的燃料利用来说是不利的。因此，这在资源的有效利用、积极回收方面也同样存在问题。

现有技术文献

专利文献1：CN101747131A

专利文献2：CN102031159A

实用新型内容

鉴于上述状况，本实用新型的课题在于，在以焦炉气为原料的液化天然气的制造中联产氢气时，增加氢和二氧化碳气体的产量。另外，使液化单元中的不凝性气体一定程度上增热，从而有利于作为焦炉的燃料加以有效利用。

为了解决上述课题，本实用新型中，通过将焦炉气中的CO气体利用转换反应在脱碳酸单元之前制成氢和CO₂，从而使氢增产，并且同时增产可作为产品的二氧化碳。如此地，可将发热量较低的、属于降低不凝性气体的发热量的一个原因的CO气体转换成氢和二氧化碳后作为产品除去，还能期待一定程度上提高不凝性气体的发热量的效果，可将所得到的不凝性气体有利于作为焦炉的燃料而加以有效利用。

即，本实用新型提供一种液化天然气的制造装置，其特征在于，是以焦炉气为主原料的液化天然气的制造装置，依次包括如下单元：气体精制单元、转换反应单元以及液化单元，其中，

所述转换反应单元是使水和一氧化碳转换成氢和二氧化碳的单元，

并且，在所述转换反应单元和所述液化单元之间设有除去二氧化碳的脱碳酸单元和对氢进行选择性分离的氢分离单元。

根据本实用新型，通过将以焦炉气为主原料的气体经气体精制单元精制，并在转换反应单元中将其中的CO和H₂O转换成CO₂和H₂，然后将得到的CO₂和H₂分别在脱碳酸单元、氢分离单元中进行除去并回收，然后在液化单元进行LNG化，由此，能使氢增产，可作为产品回收高纯度的氢，并且同时增产可作为产品的二氧化碳。同时，液化单元中副产的不凝性气体，由于发热量较低的氢的大部分（也包括由CO转换的氢）已被除去，并且与以往技术中的不凝性气体相比，由于CO的转换，其含量也大幅得到了减少，所以能够期待一定程度上提高不凝性气体的发热量的效果。