1月20日,工业和信息化部在北京组织召开科技成果鉴定会,专家对上海华西化工科技有限公司、安徽华东化工医药工程有限责任公司、上海汉兴能源科技有限公司等单位联合自主研发的焦炉煤气等温甲烷化反应制天然气技术进行了鉴定。鉴定委员会认为,该技术经过近2 a的工业化连续运行实践,稳定可靠,为国际首创,达到国际领先水平,并建议在焦化行业加快推广应用。该技术对于焦炉煤气中的CO、CO2容忍度高,适应性强,转化率高,反应器出口CO、CO2合计含量低于50×10-6;该技术天然气的制冷/液化工艺采用带预冷的混合制冷剂循环(MRC)先进技术路线,所产LNG产品中总烃含量超过99%,甲烷含量超过97%,高位发热量为37.57 MJ/kg,CO2含量小于100×10-6,H2S含量为零,产品品质优于国家标准;产气比为2.6∶1(焦炉煤气/LNG)。以1套100万t/a的焦化装置为例,其副产焦炉煤气约25000 m3/h时,采用一段等温甲烷化技术生产LNG,其工程投资节省约2000万元,国外专有技术费节省约1500万元,每小时省电约200 kW·h,每年节约运营费用150万元。
焦炉煤气等温甲烷化制LNG工艺技术由焦炉煤气净化、一段等温甲烷化、深冷等工序组成。焦炉煤气的净化包括粗脱硫、TSA、PSA预处理以及精脱硫等工序。焦炉煤气粗脱硫采用上海华西化工科技公司开发的HX-Z系列固体脱硫剂。脱硫后的焦炉煤气经压缩机压缩到0.3 MPa,自底部进入TSA预处理器;经TSA预处理后的气体被送往PSA预处理器,进一步脱除原料气中的杂质组分,获得高净化煤气。预处理后的焦炉煤气再经过钴钼加氢和氧化锌脱硫,焦炉煤气中总硫将降至0.1×10-6以下,获得的精净化煤气再进入甲烷化部分。甲烷化工序采用上海华西化工科技公司开发的特殊一段等温列管式甲烷化反应器,等温列管反应器可使甲烷化反应在较低温度下进行,可确保一氧化碳和二氧化碳的高转化率。另外,反应器还解决了催化剂热点温度过高的问题,确保催化剂的使用寿命长。同时由于反应热及时移出,床层温度仅260~280 ℃,可以采用相对更低的压力进行生产,降低焦炉煤气的压缩能耗,同时延长催化剂的使用寿命。