焦炉煤气制天然气技术的比较与最新进展1

2020/2/12焦炉煤气制天然气技术路线与技术发展上海华西化工科技有限公司侯世杰（TEL:[phone]/2/12焦炉煤气制LNG的市场前景天然气市场需求量巨大，消费增长速度很快•2009年，我国生产天然气830亿立方米，同比增长7.7%；消费量：874.5亿立方米，同比增长11.5%，供需缺口达40多亿立方米。•2010年上半年，累计生产量459.3亿立方米，同比增长10.8%。而消费量则同比增长22.1%，同期仅进口中亚天然气就达17亿立方米，LNG408万吨，进口总量同比增加1.6倍。•预计中国对液化天然气(LNG)的需求量到2020年将增加48%，达4600万吨/年，未来10年的年进口量约为1600万吨/年。天然气价格：上涨是明显趋势•目前天然气价格相当于等热值液化石油气价格的四分之一，燃料油价格的三分之一，进口天然气价格的一半左右。为此，6月，发改委上调国产陆上天然气出厂基准价格并改进天然气价格管理办法。未来我国将建立和其它能源价格相匹配的天然气价格形成机制，天然气价格随国际价格浮动将是大势所趋。2020/2/12焦炉煤气制天然气的产品路线选择一、焦炉煤气制NG或CNG●生产管道天然气和压缩天然气的成本更低(约0.4元RMB/Nm3左右）●生产管道天然气和压缩天然气的投资较小●管道天然气的销售受管网制约，售价较低●CNG的运输距离较近，运输成本高（约0.003元RMB/Nm3.KM）二、焦炉煤气制LNG●生产LNG的成本略高(约0.5元RMB/Nm3左右）●生产LNG的投资较大●不受天然气管网制约，售价高(比管道天然气通常高20-50%)●LNG的运输距离远，运输成本低（约0.0005元MB/Nm3.KM）用户应根据企业周边市场情况和管网条件选择产品路线2020/2/12焦炉煤气制NG或CNG的技术路线方式一：直接提纯天然气升压煤气净化预处理脱CO2PSA提纯CH4天然气压缩产品天然气解吸气去煤气管网焦炉煤气特点：该方式的投资和能耗较低，但天然气产量较小2020/2/12焦炉煤气制NG或CNG的技术路线方式二：直接提纯天然气，同时提纯H2升压煤气净化预处理脱CO2PSA提纯CH4天然气压缩产品天然气解吸气去煤气管网焦炉煤气PSA提纯H2产品氢气特点：该方式案在氢气有销路的情况下有更好的经济效益2020/2/12焦炉煤气制NG或CNG的技术路线方式三：甲烷化后提纯天然气升压煤气净化预处理甲烷化PSA提纯CH4天然气压缩产品天然气解吸气去煤气管网焦炉煤气特点：天然气产量大，投资较大2020/2/12焦炉煤气制NG或CNG的技术参数比较项目直接提纯天然气提纯天然气和H2甲烷化生产天然气备注原料气量Nm3/h250002500025000100万吨焦化为例天然气产量Nm3/h600060008100H2产量Nm3/h～12000～燃料尾气Nm3/h～19000～7000～11500返回作燃料消耗电耗KW300062007000压缩前循环水消耗t/h300600700蒸汽消耗t/h11外送11脱盐水消耗t/h～～12天然气加工成本元/Nm3约0.4约0.4约0.5不计原料成本氢气加工成本元/Nm3～0.165～不计原料成本投资（万元RMB）约8500约13000约12000用户应根据原料的总量和产品的需求选择技术路线2020/2/12焦炉煤气制NG或CNG的技术发展●开发更高效的低压CH4吸附剂☆高效吸CH4附剂降低操作压力、节能降耗，目前我公司已可将操作压力降低到0.1MPa.G。比传统的0.5～1.0MPa提纯技术节省能耗约40％☆高效吸附剂的使用进一步减小了设备、降低了投资。2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术路线方式一：无甲烷化生产LNG升压煤气净化预处理MDEA脱CO2干燥、净化深冷液化LNG产品LNG解吸气去煤气管网焦炉煤气特点：该方案的LNG产量小，单位能耗较高2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术路线方式二：甲烷化生产LNG升压煤气净化预处理甲烷化干燥、净化深冷液化LNG产品LNG解吸气去煤气管网焦炉煤气特点：该方案的LNG产量大，单位能耗较低，是否需要脱CO2取决于甲烷化水平蒸汽脱CO22020/2/12焦炉煤气制LNG的技术路线方式三：与高炉气混合后甲烷化生产LNG升压煤气净化预处理甲烷化干燥、净化深冷液化LNG产品LNG解吸气去煤气管网焦炉煤气特点：该方案的LNG产量更大，单位能耗低，成本低，适合于钢厂是否需要脱CO2取决于甲烷化水平蒸汽脱CO2高炉煤气（或者从烟道气回收CO2）2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术参数比较甲烷化制LNG的经济效益更好项目无甲烷化产LNG甲烷化产LNG配高炉气甲烷化产LNG备注焦炉煤气量Nm3/h250002500025000100万吨焦化为例高炉煤气量Nm3/h～～4700LNG产量Nm3/h610091009800燃料尾气Nm3/h～18900～7700～6700消耗电耗KW650079008900循环水消耗t/h70014001700蒸汽消耗t/h2外送9外送14脱盐水消耗t/h～1320天然气加工成本元/Nm3约0.74约0.5约0.48不计原料成本投资（万元RMB）约20000约26000约280002020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●可靠的焦炉煤气净化技术☆焦炉煤气的净化要求杂质名称甲烷化要求的指标冷箱要求的控制指标水＜1ppm（V）CO2＜1ppm（V）S0.1ppm（V）Cl-10.1ppm（V）芳香族化合物＜10ppm（V）2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●可靠的焦炉煤气净化技术1）TSA净化一步脱除全部的萘、焦油、苯等重烃，以及绝大部分S。2）精脱硫确保指标要求。我公司拥有国内最多的焦炉煤气净化业绩（超过30套），技术非常成熟、可靠，净化度高，节能、环保。2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●更高效的甲烷化技术☆甲烷化原理CO+3H2==CH4+H2O△H=-206kJ/molCO2+4H2==CH4+2H2O△H=-178.44kJ/mol☆我公司独家开发的高效甲烷化催化剂CO转化率：99.95%CO2转化率：99.9%（远大于传统催化剂）CO2经过甲烷化后可降到极低，不再需要脱CO2工序，大大降低了投资和运行费用2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●更高效的甲烷化技术☆甲烷化流程传统高CO/CO2含量气源的甲烷化流程：（以Lurgi，Topsoe，Davy公司为代表）原料气第一反应器废锅第二反应器废锅第三反应器废锅循环压缩机蒸汽缺点：流程长、投资大、能耗高2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●更高效的甲烷化技术☆甲烷化流程我公司独家开发的高效甲烷化流程：原料气甲烷化反应器热回收蒸汽优点：流程短、投资小、能耗低2020/2/12焦炉煤气制LNG的技术关键●更节能的天然气液化技术工艺制冷系统数量换热器数量复杂程度成本处理压力备注混合制冷11低低低三级复迭制冷36很高最高高两级复迭制冷加闪蒸24高高高氮制冷26高很高高膨胀机1或22中等低高液化率低混合制冷是天然气液化技术的发展趋势。我公司首家实现了先进的混合制冷工艺在焦炉煤气制LNG装置上的应用。并采用了制冷剂回收专利技术使制冷剂消耗减少了90%。（曲靖燃气公司80000Nm3/a焦炉煤气制LNG项目）2020/2/12焦炉煤气制LNG的典型业绩●曲靖燃气公司焦炉煤气制LNG装置☆同时利用了焦炉煤气和放散的高炉煤气，经济效益更好。☆全套的预处理净化工艺，净化度高。☆采用了我公司最新开发的一段甲烷化技术，节省投资、能耗。☆高效的甲烷化催化剂技术将CO2完全转化，简化了后续净化流程，降低了能耗。☆全国首套在焦炉煤气制LNG上应用了先进、节能的MRC混合制冷技术。☆全部采用自主知识产权技术，整体技术水平世界领先。2020/2/12我公司焦炉煤气制LNG技术的综合优势•拥有20多年从事焦炉煤气深度净化的经验，形成了独特的简便、环保、可靠的全套净化工艺。•在化工和石化领域拥有多年甲烷化装置和设备设计经验，并以此为基础发展了具有自主知识产权的节能甲烷化流程•拥有自己的催化剂生产厂，开发了高效的甲烷化催化剂，一次性将CO2转化完全。•拥有首家在焦炉煤气制LNG装置上采用先进的MRC制冷技术的工程经验。2020/2/12本公司的技术支撑•公司有专业研究和工程设计部门，工程技术人员260多人。•公司有吸附剂、催化剂的专业实验室、检测中心，和生产厂。•公司有关键的程控阀门、设备生产厂。•公司有专业气体生产与管理部门，有多年管理工业气体生产企业的经验。2020/2/12本公司的多种服务模式•提供全套工艺技术、工程设计。•进行装置的EPC总承包建设。•为用户建设LNG项目提供多种灵活的投、融资服务，以确保用户不承担任何技术风险。•共同或受用户委托管理LNG工厂。2020/2/12谢谢大家！上海华西化工科技有限公司