2018-02-24 4729
焦?fàn)t煤氣是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤,在煉焦?fàn)t中經(jīng)過(guò)高溫干餾后,在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體,是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。主要成分為:氫氣55%-65%;甲烷20%-30%;一氧化碳5%-8%;二氧化碳1.9%-2.3%;氮?dú)?/span>2%-6%等。噸焦炭產(chǎn)生的焦?fàn)t氣約400Nm3,噸焦炭最低可外排焦?fàn)t煤氣約200Nm3。
目前我國(guó)焦炭年產(chǎn)量約為4 億多噸,其中1/3 的生產(chǎn)能力在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi),2/3 在獨(dú)立的焦化企業(yè);獨(dú)立焦化企業(yè)每年副產(chǎn)焦?fàn)t氣900 億Nm3 左右,除回爐加熱自用(約占20%左右)、民用及發(fā)電、化工利用外,每年外散的焦?fàn)t氣約200 億Nm3 左右。焦?fàn)t煤氣制備LNG,即焦?fàn)t煤氣通過(guò)甲烷化反應(yīng),使絕大部分CO、CO2 轉(zhuǎn)化成CH4,得到主要含H2、CH4 和N2 的混合氣體,在經(jīng)過(guò)深冷液化可以得到甲烷體積分?jǐn)?shù)90%以上的LNG,是目前開辟新的天然氣資源的新方向。
工藝流程:原料氣首先加壓預(yù)熱后脫氯,之后經(jīng)過(guò)兩段加氫轉(zhuǎn)化,將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)硫,并經(jīng)過(guò)兩段脫硫凈化后,進(jìn)入甲烷化工序,在此將大部分CO、CO2 與氫氣經(jīng)過(guò)甲烷化反應(yīng)生成甲烷;由于焦?fàn)t煤氣中氫含量較高,甲烷化反應(yīng)后還有較多剩余氫氣,可補(bǔ)加適量CO 或CO2,以增加LNG 產(chǎn)量;也可分離出H2,作為副產(chǎn)品銷售或建加氫項(xiàng)目;最終甲烷化后的混合產(chǎn)品氣體,經(jīng)除水脫碳等凈化后進(jìn)入低溫液化工序,制取產(chǎn)品LNG。
與常規(guī)液化天然氣生產(chǎn)工藝相比,焦?fàn)t煤氣制LNG 項(xiàng)目的關(guān)鍵不同在于甲烷化技術(shù),利用甲烷化技術(shù),可以使液化天然氣產(chǎn)量增加30%左右,并大大降低CO 的含量;目前國(guó)內(nèi)可以提供甲烷化工藝的單位有西南化工研究設(shè)計(jì)院、大連凱特利催化劑工程有限公司、新奧科技發(fā)展有限公司和上海華西化工等。
此外,我們通過(guò)查詢資料,發(fā)現(xiàn)使用焦?fàn)t煤氣制取LNG 的問(wèn)題首先需要解決的就是天然氣脫硫問(wèn)題,相較于常規(guī)天然氣制LNG 項(xiàng)目來(lái)說(shuō),常規(guī)天然氣僅含無(wú)機(jī)硫,而焦?fàn)t煤氣中含有機(jī)硫,脫硫工藝較為復(fù)雜,這也是制約焦?fàn)t煤氣制備LNG 發(fā)展的因素之一。
對(duì)于天然氣的供需格局,我們的觀點(diǎn)是在需求大爆發(fā)的背景下仍將維持供需兩旺,并且由于國(guó)內(nèi)的供給不足導(dǎo)致缺口仍將長(zhǎng)期存在;在此背景下,考慮到焦?fàn)t煤氣制備LNG 的潛在經(jīng)濟(jì)性,如果能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的穩(wěn)定生產(chǎn),則將具備較大的潛力空間。
如果我國(guó)每年回收外排的200 多億方的焦?fàn)t煤氣,可得到約70-80 億方的壓縮天然氣,對(duì)于天然氣供給是很大的補(bǔ)充,同時(shí)也是潛在的新市場(chǎng)。
國(guó)外代表性的工藝技術(shù)有丹麥托普索甲烷化、英國(guó)戴維甲烷化和日本日揮焦?fàn)t煤氣制LNG 技術(shù)等,其中丹麥托普索和英國(guó)戴維只做甲烷化;國(guó)內(nèi)方面開展工作的有西南化工設(shè)計(jì)院、大連凱特利催化劑工程有限公司、新地能源工程技術(shù)有限公司、武漢科林精細(xì)化工有限公司和上海華西化工科技有限公司等。
1) 目前,國(guó)內(nèi)已建焦?fàn)t煤氣制天然氣裝置有內(nèi)蒙古恒坤化工有限公司,焦?fàn)t煤氣處理量設(shè)計(jì)能力為3 萬(wàn)立方米/時(shí);內(nèi)蒙古烏海華油天然氣公司一期制LNG 項(xiàng)目,處理焦?fàn)t煤氣設(shè)計(jì)能力為10 萬(wàn)立方米/時(shí);
云南曲靖燃?xì)夤局?/span>LNG 項(xiàng)目,焦?fàn)t煤氣處理量為0.85 萬(wàn)立方米/時(shí)。
2) 此外,今年8 月,西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司與九江煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)有限公司還簽訂了8 億Nm3/年焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG 項(xiàng)目合同,這也是國(guó)內(nèi)單套最大規(guī)模的焦?fàn)t氣甲烷化制LNG 工業(yè)裝置,預(yù)計(jì)明年7月份建成投產(chǎn)。
結(jié)論:因此從新市場(chǎng)+新技術(shù)突破角度看,我們認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)的焦?fàn)t煤氣制LNG 產(chǎn)業(yè)化正處于突破前期(已有部分項(xiàng)目運(yùn)行),因此如果未來(lái)能夠成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的完全突破,將具備較大的潛力空間。