[发明专利]焦炉煤气深冷分离制取液化天然气的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉煤气利用技术领域，具体涉及一种焦炉煤气深冷分离制取液化天然气的方法及系统。

背景技术

目前焦化及冶金行业富余的焦炉煤气多用于发电，其经济性不高。为提高经济性，人们开始利用焦炉煤气制取天然气；目前焦炉煤气制取天然气存在两种方法，第一种是变压吸附法，第二种是甲烷化法。变压吸附法具有流程简单、操作方便、投资小等优点，但同时存在产量小、单位能耗高等缺点；甲烷化法具有产量高、单位能耗低等优点，但同时存在投资高、运行复杂等缺点。而且这两种方法制得的天然气存在储存成本高、外销不便利的问题，一般需进一步深冷成液化天然气(简称LNG)，储存于低温储罐中，利用LNG槽车输送给用户。

发明内容

本发明实施例提供一种焦炉煤气深冷分离制取液化天然气的方法及系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种焦炉煤气深冷分离制取液化天然气的方法，包括以下步骤：

ST1：对焦炉煤气进行净化，以脱除部分水、焦油及萘；

ST2：对净化后的煤气进行加压；

ST3：对加压后的煤气冷却后，气液分离出水、焦油及苯，并得到第一级分离煤气；

ST4：对所述第一级分离煤气冷却后，气液分离出液态NH₃、液态H₂S及液态CO₂，并得到第二级分离煤气；

ST5：对所述第二级分离煤气冷却后，气液分离出液态C₂H₄及液态C₂H₆，并得到第三级分离煤气；

ST6：对所述第三级分离煤气冷却后，气液分离出液态CH₄，并得到第四级分离煤气；

ST7：将ST5中得到的液态C₂H₄及液态C₂H₆冷却后，与ST6中得到的液态CH₄混合，制得液化天然气。

作为实施例之一，ST3中的冷却过程在第一级换热器中进行，ST4中的冷却过程在第二级换热器中进行，ST5中的冷却过程在第三级换热器中进行，ST6中的冷却过程在第四级换热器中进行，ST7中的冷却过程在第五级换热器中进行；所述第四级换热器内的冷却介质与所述第五级换热器内的冷却介质经换热后，作为冷却介质依次通过所述第三级换热器、所述第二级换热器及所述第一级换热器。

作为实施例之一，所述第四级分离煤气作为辅助冷却介质依次通过所述第三级换热器、所述第二级换热器及所述第一级换热器。

作为实施例之一，所述第一级换热器、所述第二级换热器及所述第三级换热器内出现结冰时，进行再生处理。

作为实施例之一，各所述换热器的再生处理步骤为：切断需再生处理的换热器与邻接于其后的气液分离器之间的气流通道，并切断该换热器的冷却介质流出通道；焦炉煤气依次经过该换热器之前的处理流程后进入该换热器对其加热，换热后的煤气通过设于该换热器上的尾气排出管排出；待该换热器内的温度达到平衡后，切断所述尾气排出管，打开该换热器与邻接于其后的气液分离器之间的气流通道，及该换热器的冷却介质流出通道。

本发明实施例涉及一种焦炉煤气深冷分离制取液化天然气的系统，包括沿煤气气流方向通过煤气管道依次连接的净化器、煤气加压机、第一级冷却分离机构、第二级冷却分离机构、第三级冷却分离机构及第四级冷却分离机构，各所述冷却分离机构均包括沿气流方向依次设置的换热器和气液分离器，第三级气液分离器的液体出口连接有第五级换热器，所述第五级换热器的换热介质出口管与第四级气液分离器的液体出口管汇合形成液化天然气提取管；各换热器均连接有冷却介质供应机构。

作为实施例之一，该制取液化天然气的系统配置有氮气供应系统，所述氮气供应系统包括沿氮气气流方向依次连接的压缩机、冷却器及膨胀机，所述压缩机连接氮气源；第四级换热器及所述第五级换热器的冷却介质入口均与所述膨胀机出口连通，该两换热器的冷却介质出口管汇合形成氮气回流管；第三级换热器的冷却介质入口管与所述氮气回流管连通，第二级换热器的冷却介质入口管与第三级换热器的冷却介质出口管连通，第一级换热器的冷却介质入口管与第二级换热器的冷却介质出口管连通。