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焦炉煤气制备LNG技术市场前景广阔

2018-02-24      414

焦炉煤气是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。主要成分为:氢气55%-65%;甲烷20%-30%;一氧化碳5%-8%;二氧化碳1.9%-2.3%;氮气2%-6%等。吨焦炭产生的焦炉气约400Nm3,吨焦炭最低可外排焦炉煤气约200Nm3

焦炉煤气组成.jpg

目前我国焦炭年产量约为4 亿多吨,其中1/3 的生产能力在钢铁联合企业内,2/3 在独立的焦化企业;独立焦化企业每年副产焦炉气900 亿Nm3 左右,除回炉加热自用(约占20%左右)、民用及发电、化工利用外,每年外散的焦炉气约200 亿Nm3 左右。焦炉煤气制备LNG,即焦炉煤气通过甲烷化反应,使绝大部分COCO2 转化成CH4,得到主要含H2CH4 N2 的混合气体,在经过深冷液化可以得到甲烷体积分数90%以上的LNG,是目前开辟新的天然气资源的新方向。

焦炉煤气工艺流程图.jpg

工艺流程:原料气首先加压预热后脱氯,之后经过两段加氢转化,将有机硫转化无机硫,并经过两段脱硫净化后,进入甲烷化工序,在此将大部分COCO2 与氢气经过甲烷化反应生成甲烷;由于焦炉煤气中氢含量较高,甲烷化反应后还有较多剩余氢气,可补加适量CO CO2,以增加LNG 产量;也可分离出H2,作为副产品销售或建加氢项目;最终甲烷化后的混合产品气体,经除水脱碳等净化后进入低温液化工序,制取产品LNG

与常规液化天然气生产工艺相比,焦炉煤气制LNG 项目的关键不同在于甲烷化技术,利用甲烷化技术,可以使液化天然气产量增加30%左右,并大大降低CO 的含量;目前国内可以提供甲烷化工艺的单位有西南化工研究设计院、大连凯特利催化剂工程有限公司、新奥科技发展有限公司和上海华西化工等。

此外,博亿堂老虎机通过查询资料,发现使用焦炉煤气制取LNG 的问题首先需要解决的就是天然气脱硫问题,相较于常规天然气制LNG 项目来说,常规天然气仅含无机硫,而焦炉煤气中含有机硫,脱硫工艺较为复杂,这也是制约焦炉煤气制备LNG 发展的因素之一。

对于天然气的供需格局,博亿堂老虎机的观点是在需求大爆发的背景下仍将维持供需两旺,并且由于国内的供给不足导致缺口仍将长期存在;在此背景下,考虑到焦炉煤气制备LNG 的潜在经济性,如果能够实现工业化的稳定生产,则将具备较大的潜力空间。

如果我国每年回收外排的200 多亿方的焦炉煤气,可得到约70-80 亿方的压缩天然气,对于天然气供给是很大的补充,同时也是潜在的新市场。

国外代表性的工艺技术有丹麦托普索甲烷化、英国戴维甲烷化和日本日挥焦炉煤气制LNG 技术等,其中丹麦托普索和英国戴维只做甲烷化;国内方面开展工作的有西南化工设计院、大连凯特利催化剂工程有限公司、新地能源工程技术有限公司、武汉科林精细化工有限公司和上海华西化工科技有限公司等。

1) 目前,国内已建焦炉煤气制天然气装置有内蒙古恒坤化工有限公司,焦炉煤气处理量设计能力为3 万立方米/时;内蒙古乌海华油天然气公司一期制LNG 项目,处理焦炉煤气设计能力为10 万立方米/时;

云南曲靖燃气公司制LNG 项目,焦炉煤气处理量为0.85 万立方米/时。

2) 此外,今年8 月,西南化工研究设计院有限公司与九江煤炭储运有限公司还签订了8 亿Nm3/年焦炉煤气甲烷化制LNG 项目合同,这也是国内单套最大规模的焦炉气甲烷化制LNG 工业装置,预计明年7月份建成投产。

 

结论:因此从新市场+新技术突破角度看,博亿堂老虎机认为目前国内的焦炉煤气制LNG 产业化正处于突破前期(已有部分项目运行),因此如果未来能够成功实现产业化的完全突破,将具备较大的潜力空间。