近年來(lái), 我國(guó)對(duì)焦化行業(yè)實(shí)施“準(zhǔn)入”制度，焦?fàn)t煤氣的綜合利用成為煉焦企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。一些大型的煉焦企業(yè)建設(shè)了焦?fàn)t煤氣制甲醇項(xiàng)目，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為大型煉焦企業(yè)綜合利用焦?fàn)t煤氣找到了新方法。但中小焦化企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小，焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量少，成本優(yōu)勢(shì)不明顯，多家企業(yè)聯(lián)合又困難，影響了焦化企業(yè)對(duì)焦?fàn)t煤氣的綜合利用。
一、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)LNG的技術(shù)特點(diǎn)
1) 可以省去甲烷轉(zhuǎn)化工序，大大節(jié)省投資成本。
2) 由于新工藝擁有獨(dú)立的循環(huán)制冷系統(tǒng)，操作彈性非常大，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。
3) 產(chǎn)生的氫氣可以利用氫氣鍋爐為全廠提供動(dòng)力和熱力，這方面的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)還可以配套合成氨等裝置，相對(duì)投資少，效益更高。并隨著氫氣利用技術(shù)的日益發(fā)展可以生產(chǎn)液氫產(chǎn)品等。
4) 產(chǎn)品市場(chǎng)好。預(yù)計(jì)未來(lái)15年中國(guó)天然氣需求將呈爆炸式增長(zhǎng)，2010年，中國(guó)天然氣需求量將達(dá)到1000×109 m3，產(chǎn)量約800×109 m3,缺口將達(dá)到200×109 m3 ；到2020年天然氣需求量將超過(guò)2000×109 m3 ，而產(chǎn)量?jī)H有1000 ×109 m3, 50％將依賴進(jìn)口。
5) 整套方案中工藝流程短，操作簡(jiǎn)單。處理量1 ×106 m3 /d的生產(chǎn)裝置，只需要40～50操作工，非常適合中小型焦化企業(yè)對(duì)焦?fàn)t煤氣的綜合利用。
二、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)LNG聯(lián)產(chǎn)氫氣工藝路線
液化天然氣是天然氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理，脫除重質(zhì)烴、硫化物、二氧化碳、水等雜質(zhì)后，在常壓下深冷到－162℃液化制成，液化天然氣是天然氣以液態(tài)的形式存在，其體積僅為氣態(tài)時(shí)的1/625。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間和成本，運(yùn)輸方式更為靈活，而且提高了燃燒性能。隨著低溫分離技術(shù)的發(fā)展，LNG的原料氣已經(jīng)多元化，煤層氣（礦井瓦斯）、合成氨放散氣、焦?fàn)t煤氣等富含甲烷的氣體都可以作為L(zhǎng)NG的原料。
1、工藝流程簡(jiǎn)介
焦?fàn)t煤氣綜合利用制取LNG裝置由焦?fàn)t煤氣升壓粗脫硫、脫苯、脫萘及焦油、有機(jī)硫水解催化轉(zhuǎn)化、脫二氧化碳、精脫硫、脫水、膜分離脫氫、預(yù)冷、液化精餾、LNG儲(chǔ)運(yùn)、氮?dú)庋h(huán)制冷系統(tǒng)、氫氣回收利用和公用工程等單元組成。
焦?fàn)t煤氣經(jīng)加壓粗脫硫后進(jìn)入預(yù)處理過(guò)程，在此除掉煤氣中的苯、萘及焦油等雜質(zhì)后，壓縮至較高壓力后進(jìn)入水解脫硫工序，經(jīng)水解脫除硫化氫，并利用N-甲基二乙醇胺（MDEA）溶液除掉二氧化碳等酸性氣體后，經(jīng)吸附過(guò)程脫掉殘余硫化物、汞、水分、高碳(C5以上化合物）即可進(jìn)入膜分離裝置。經(jīng)過(guò)膜分離裝置的焦?fàn)t煤氣組分主要為甲烷、還有少量H2、N2、CO。經(jīng)過(guò)膜分離裝置得到的焦?fàn)t煤氣降溫至－170℃后，進(jìn)入低溫精餾塔，液態(tài)甲烷將在精餾塔底部排出，裝入液態(tài)甲烷槽車。H2、N2、CO等將從精餾塔頂部抽出，復(fù)熱后送蒸汽鍋爐燃燒以產(chǎn)生動(dòng)力用蒸汽。整個(gè)系統(tǒng)的絕大多數(shù)冷量由一個(gè)閉式氮?dú)馀蛎浿评溲h(huán)或氮?dú)饧淄榛旌衔锱蛎浿评溲h(huán)提供。
對(duì)膜分離產(chǎn)生的高純氫氣，進(jìn)行綜合回收利用，以下方案可以選擇。
方案一：氫氣直接進(jìn)入氫氣鍋爐，產(chǎn)生蒸汽，為脫碳、脫水單元再生提供熱量，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，為原料氣壓縮機(jī)和循環(huán)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)提供動(dòng)力，以及全廠供暖，從而大大降低生產(chǎn)能耗。
方案二：利用氫氣生產(chǎn)液氫產(chǎn)品，從膜分離得到的純氫壓縮后進(jìn)入PSA純化，以得到99.999％的高純氫，這部分氫作為原料氫進(jìn)入液化冷箱，首先進(jìn)入液氮槽降溫至70K，在此溫區(qū)進(jìn)行一次正仲氫轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的氫氣進(jìn)一步被冷卻到30K后減壓進(jìn)入液氫儲(chǔ)槽，在此過(guò)程中再進(jìn)行一到兩次正仲氫的轉(zhuǎn)化。制冷系統(tǒng)采用氫作為制冷循環(huán)工質(zhì)，利用膨脹機(jī)膨脹制冷。
其他：也可以根據(jù)工廠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力將氫作為化工原料生產(chǎn)新的化工產(chǎn)品。
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