焦炉煤气制LNG工艺流程简述详解.docx

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焦炉煤气制LNG工艺流程简述详解

徐州东兴能源有限公司

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焦炉煤气制LNG流程简述

焦化厂送来的焦炉煤气经过二期煤气管道CG0000-1200-BIF4然后通过偏心紧急切断阀XV11101和紧急停车疏散阀XSV11101及XV11102，（阀前设有氧含量自动分析仪AT11101、温度TE11101、压力指示PG11151、PT11101、取样AP11111）CG1101-1200-BIF4管道上（有N1102-65-B2F1氮气置换管线）进入焦炉气预处理1100#工序，工序有脱油脱萘器T1101A、B、C（每台脱油脱萘塔配有LS1103A、B、C-80蒸汽热煮管线及下部加热器用蒸汽管线LS1102A、B、C-32-B2F4-1-H及疏水管线SC1102A、B、C-32-B2F4-P和N1101-65-B2F1氮气置换管线和放空管线VT1101A、B、C-100-B2F4-1和放空气总管VT1101-150-B2F4-1阻燃器SP11101，以利于置换和热煮）,经总管CG1101-1200-BIF4来的焦炉煤气分别通过CG1102A、B、C-900-BIF4支管和手动蝶阀后进入脱油脱萘器T1101A、B、C被焦炭吸收焦油和萘后、从上部通过CG1103A、B、C-900-BIF4支管和手动蝶阀后汇入总管CG1104-1200-B1F4去1200#焦炉气气柜工序1100#进出口设有测温测压设施和排污收集隔油池X1101。

从预处理出来的焦炉煤气通过CG1201-1200-B1F4然后通过两个支管CG1202-800-B1F4和CG1203-800-B1F4进入30000M3气柜缓冲储存和进一步除尘净化后由出口支管CG1204-800-B1F4CG1205-800-B1F4汇入总管CG1206-1200-B1F4送到1300#焦炉煤气湿法脱硫工序。

气柜进出口管道设有放空管线VT1201-150-B1F4和VT1204-150-B1F4,并设有蒸汽管线LS1201-50-B2F4-H,出口总管上设有控制阀门及管线CG1207-80-B1F4去火炬长明灯，气柜设有高高和低低报警，及高度显示系统，进出口总管设有取样和压力指示，系统水封设有放空管线VT1202-40-B1F4和VT1203-40-B1F4，（气柜长期停车，气柜进出口水封要建立防止煤气进入系统。

气柜顶部手动放空阀必须打开，防止气柜由于冷热温差形成负压把气柜压扁）

从气柜出来的气体通过CG1301-1200-B1F4总管经CG1302A、B、C-800-B1F4分管进入罗茨鼓风机C1301A、B、C升压后通过CG1303A、B-C-700-B1F4管道进入罗茨机出口气体冷却器E1301A、B、C降温后由支管CG1304A、B、C-700-B1F4汇入总管CG1305-1200-B1F4去T1301脱硫塔从底部通过CG1306-1200-B1F4进入于从上部喷洒下的碱液进行反应，部分硫化氢被吸收除去，焦炉煤气从上部通过CG1307-1200-B1F4管道出来，通过CG13081-1200-B1F4管道进入V1301A、B气液分离器，分离后气体通过CG1309-1200-B1F4和CG1310-1200-B1F4管道CG1311-1200-B1F4从下部进入粗脱硫器T1302A、B，焦炉煤气中的硫化氢被脱硫器内的活性炭吸附，进口硫化氢含量

20mg/Nm3降到出口硫化氢含量

1mg/Nm3，吸附脱硫氢后气体通过CG1312-1200-B1F4和CG1313-1200-B1F4进入2100#焦炉煤气压缩工序。

罗茨鼓风机出口冷却器出口总管CG1305-1200-B1F4到罗茨鼓风机进口总管CG1301-1200-B1F4设有CG1312-600-B1F4副线和调节阀DCS控制系统，可随时调节流量，控制气柜高度和负荷。

从脱硫塔T1301底部出来的脱硫反应液体，通过PL1301-600-B2F1管道经T301液位调节控制系统调节后通过PL1302-600-B2F1管道进入富液槽V1305经过PL1304-500-B2F1管道被P1303再生泵加压后通过PL1306a、b-300-B2F1到PL1307-400-B2F1管道经与富液槽液位控制系统连锁控制后，由再生槽上部环管通过16个PL1308喷射器喷射吸入氧气后进行脱硫液再生，再生槽液位由PL1309-600-B2F1X130液位调节器控制调节，再生后的贫液通过PL1310-600-B2F1管道进入贫液槽V1303然后通过PL1311-500-B2F1管道经支管PL1312a、b-400-B2F1进入P1302A、B脱硫泵加压后通过PL1313a、b-300-B2F1汇入PL1314-400-B2F1总管道经E1302脱硫液冷却器冷却后通过PL1325-400-B2F1管道从脱硫塔上部进入脱硫塔内喷洒与填料接触发生脱硫反应。

再生槽上部的硫泡沫通过SF-1301-300-B2F1管道进入硫泡沫槽V1306，然后由下部通过管道SF-1302-100-B2F1经过分支SF-1303a、b-100-B2F1管道进入硫泡沫泵P1304A、B加压后通过SF-1304a、b-65-B2F1和SF-1306-65-B2F1分别由SF-1307a、b-40-B2F1管道进入离心沉降机X1302A，B沉降分离后，液体通过PL1303A-150-B2F1-P管道回到富液槽V1305，硫膏进入硫膏贮槽V1307储存后进入融硫釜E1303由蒸汽加热后成品硫磺块。

蒸汽冷凝后去冷凝水总管。

湿法脱硫后的焦炉煤气通过CG1313-1200-B1F4进入压缩机一进总管CG2101-12000-B1F4通过压缩机一进支管道CG2102A、B、C-800-B1F4并经一进蝶阀控制后进入各台压缩机系统的一级进口缓冲器进入压缩机一段进口，通过压缩从一缸出口被压缩过气体通过一级出口缓冲器和一级出口冷却器E1冷却后进入油水分离器S1（一段出口到一段进口设一回一回路DN400阀门和副线管道），分离油水后经二级进口缓冲罐SVB2缓冲后进入二段缸进口经过二缸加压后的气体被二缸出口缓冲器DVB2缓冲后通过冷却器E2冷却进入油水分离器S2分离油水后进入压缩机三段进口缓冲器SVB3缓冲后，进入三缸进口，在S2---SVB3的三进管道上有来自深冷液化工序的循环氮氢气来自外管PG2101-150-B3F4经过支管PG2102A、B、C-125-B3F4和阀门控制后相连，经压缩加压后三段出口气体通过出口缓冲罐DVB3缓冲后进入三段冷却器E3冷却后进入三段分离器S3分离油水后进入四段进口缓冲罐SVB4缓冲后进入四缸加压后进入四段出口缓冲器DVB4缓冲后进入四段冷却器E4冷却后进入四段分离器S4分离掉油水后，（在四段出口至一段进口设有四段出口回到一段进口DN150阀门和管线及放空管线DN100和阀门）CG2103A、B、C200-B4F4分管道汇入总管CG2104-250-B4F4去1700#焦炉煤气粗净化工序。

在压缩机出口CG2104-250-B4F4总管上设有压缩机出口总管回到压缩机进口CG2101-1400-B1F4总管的总回路G2105-150-B4F4和CG2106-250-B4F4管道及DCS调节控制系统并且还设有放至火炬系统的DCS调节阀控制管道VT2104-200-B2F4和VT2105-200-B2F4汇到VT2109-400-B2F4经外管到火炬。

（在压缩机的一段出口--四段出口分离器上均设有安全阀）来自1900#放空气经VT2106-400-B2F4-P管道并经E2101放空气冷却器冷却后由VT2107-400-B2F4-P送至V2101放空分离器分离后由VT2108-400-B2F4-P分为两路一路VT2109-400-B2F4-P管道可送至火炬系统，另一路由N2103-300-B2F4送至压缩机一段来回收循环使用。

从压缩机四段出口气体汇到总管CG2104-250-B4F4送到1700#焦炉气粗净化工序由CG1701-250-B4F4管道然后通过CG1702A、B-250-B4F4支管从底部进入脱油脱奈器T1701A、B，从上部通过通过CG1704A、B-250-B4F4H汇入总管CG1705-250-B4F4先脱油后脱萘。

然后送入1800#脱苯脱氨工序。

1700#系统设有副线管道和阀门CG1706-250-B4F4和CG1707-250-B4F4，可以甩开脱油脱萘系统。

并且可以通过CG1902-250-B4F4管线到E1901加氢预热器进口（硫化副线管），T1701A、B，之间设有相互间塔器出口到塔器进口的管线CG1703-250-B4F4，下部设有加热装置蒸汽管线LS1701AB-B2F4-1-H和疏水管线SC1701A、B-32-B2F4-P汇入冷凝水总管。

下部设有排污管线BD1701A、B-80-B4F4排至隔油池X1701。

脱油脱萘器内装有脱油剂：

硅酸盐添加活性炭剂，脱萘剂：

活性炭添加特种活性助剂，装填量：

脱油剂54.6m3/台,脱萘剂54.6m3/台（每年一更换）。

来自1700#的脱油脱萘后焦炉煤气通过CG1801-250-B4F4管道进入1800#脱苯脱氨工序后经过CG1801A、B、C-250-B4F4从底部进入脱苯脱氨塔T1801A、B、C，脱苯脱氨后经过CG1802A、B、C-250-B4F4汇到总管CG1802-250-B4F4送去1900#加氢工序，脱苯塔三塔设有脱苯脱氨吸附剂再生DCS自控控制系统，再生气来自外管来自深冷预处理脱碳的工序和深冷富氮气体一起进入，系统设有再生气加热器E1801，再生气冷却器E1802，脱苯电加热器E1803。

来自1800#经过脱苯脱氨的气体通过CG1901-250-B4F4进入1900#从底部进入加氢预热器E1901走管程，被走壳程中压蒸汽间接预热，从上部引出（E1901焦炉煤气气体出口温度与蒸汽进口管道设有温度自控装置与蒸汽加入量自动控制）由CG1902-300-B4F4管道从底侧部进入E1902加氢换热器Ⅰ走壳程被从一级脱硫罐出来的CG1912-400-B4F4-H气体从顶部走管程进入间接加热，从上侧部引出通过管道CG1903-350-B4F4然后由底部进入加氢加热ⅡE1903被从二级脱硫罐通过CG1918-400-B4F4-H来的高温气体从上部走管程进入间接加热，从上部壳程通过CG1904-400-B4F4管道送到E1904加氢电加热器。

（一级脱硫罐来的高温气体进入加氢换热器Ⅰ换热后的从底部通过CG1913-400-B4F4，进入R1903硫转化器Ⅱ。

E1902热气进出口设有副线，可调节CG1903-350-B4F4内气体的温度。

E1902冷气进出口设有自控副线CG1923-200-B4F4，可以调节出口冷气温度。

二级脱硫罐来的气体通过E1903换热后由CG1919-350-B4F4-H管道引入E1905脱盐水加热器）由CG1904-400-B4F4-H管道的焦炉煤气通过CG1927-350-B4F4-H管道从侧上部进入加氢电加热器E1904从侧下部由CG1926-350-B4F4-H引出到CG1904-400-B4F4管道，（电加热器设有进出口副线管道和副线阀门，在电加热器出口管道上由硫化罐来的硫化管道CNS1902-25-B2F4-2和阀门，在R1901A、B进口管道设有氮气置换用管道和阀门N1902A、B-40-D4F4-P和VT1906-100-B2F4-1），然后通过支管CG1905A、B-400-B4F4-H从上部进入硫预转化器R1901A、B，从下部通过支管CG1906A、B-400-B4F4-H汇入CG1907-400-B4F4-H总管然后从上部进入R1902硫转化器Ⅰ（R1901A、B进出口设有副线CG1929-250-B4F4-H管线和阀门，并且在电加热器出口设有到R1901A、B硫转化器进口自控调节CG1930A、B-350-B4F4-H管道，R1901AB进口设有直接到R1902硫转化器Ⅰ的管道CG1940-300-B4F4-H和阀门，硫预转化器R1901A、B硫转化器内部装有JT-8铁钼加氢催化剂31.5m3/台）在硫转化器内焦炉煤气中的部分硫醇、硫醚、噻吩等有机硫转化为无机硫后从下部通过CG1908-400-B4F4-H管道由支管CG1909A、B-400-B4F4-H分别从上部进入一精脱硫塔T1901A、B，在脱硫塔内无机硫被脱硫剂吸附后从下部由支管CG1911A、B-400-B4F4-H汇入CG1912-400-B4F4-H管道进入E1902加氢换热器Ⅰ换热后通过CG1913-400-B4F4-H从顶部进入R1903硫转化器Ⅱ（R1903进出口设有副线管道和阀门，内装JT-1型加氢催化剂镍钴钼催化剂，反应温度160℃—420℃,催化剂27、3m3/台）剩余部分硫醇、硫醚、噻吩转化为无机硫后从底部由CG1913-400-B4F4-H管道送到CG1914-400-B4F4-H然后由支管CG1915A、B-400-B4F4-H从上部分别进入二级精脱硫罐T1902A、B，转化后的无机硫在此被脱硫剂和脱氯剂吸附，从侧下部由支管CG1917A、B-400-B4F4-H管道后汇入CG1918-400-B4F4-H管道，二级脱硫脱氯后气体通过E1903换热后由CG1919-350-B4F4-H管道从上部进入E1905脱盐水加热器。

（T1902A、B，进出口之间设有相连的CG1916A、B-250-B4F4-H管线和阀门，T1902A、B塔内装有T305氧化锌脱硫剂63m3/台和T408脱氯剂2.08m3/台。

）回收热量降温后，从下部管道CG1920-300-B4F4-H从上部进入超精净化器T1903进一步净化和脱硫后由CG1921-300-B4F4-H送入3100#甲烷化工序。

（E1905脱盐水加热器进出口设有副线阀门和管线，系统设有从CG1901-250-B4F4-引出直接到硫转化器ⅠR1902和硫转化器ⅡR1903中部的进口管线CG1933-200-B4F4和DCS控制调节阀，可以不通过换热直接进入转化器）

来自CG1921-300-B4F4-H管道精脱硫的净化气体通过PG3101-350-B4F4-H及PG3102-200-B4F4-H与来自循环压缩机出口缓冲器V2202缓冲后的循环气经管道PG3134-250-B4F4-H来的循环气一起进入V3101气气混合器，（来自精脱硫的净化气体在进入V3101气气混合器前有分支PG3101-200-B4F4-H管道直接去二段转化炉前E3116第二开工电加热器，并设有进口调节控制阀和放空自控调节阀系统）混合后从上部出来通过PG3103-300-B4F4-H进入E3101一段预热器被来自二段转化炉反应通过E3105换热的气体加热后由PG3104-350-B4F4-H并和来自V3102的蒸汽分水器后2.5MPa饱和蒸汽配入一段甲烷化进口的蒸汽管道MS3104-80-B4H4-H混合后进入E3115开工电加热器，（E3101一段预热器进出口设有冷气PG3105-200-B4F4-H副线和调节阀门可直接进入电加热器E3115）在开工时把气体加热后经管道PG3106-350-D4F4-H从上部进入甲烷一级R3101反应器，反应后的气体由PG3107-400-D4F4-H管道送到E3102第一蒸汽发生器回收部分热量后由PG3108-300-D4F4-H送到E3103汽包给水加热器Ⅱ，进一步回收热量，（E3102和E3104共用一个汽包V3101,E3103汽包给水加热器Ⅱ反应气体进出口设有副线PG3110-300-D4F4-H和调节阀系统）从下部出来的转化气由PG3109-300-D4F4-H管道和来自T1903精净化气体PG3101-250-B4F4-H的气体连接进入E3116第二开工电加热器加热后（在开车时使用），由PG3111-450-D4F4-H管道从上部进入R3102甲烷化二段反应器，进行进一步甲烷化反应，反应后的高温气体由PG3112-450-D4F4-H送到E3104第二蒸汽发生器，再此加热除盐水于汽包V3103相连产生蒸汽，转化气热量被回收后由PG3113-350-D4F4-H管道进入E3105三段加热器，加热三段进口气体，降温后的转化气PG3114-350-D4F4-H去一段预热器E3101进一步回收热量后由PG3115-350-D4F4-H进入E3106汽包给水加热器Ⅰ，然后由PG3116-350-E4F4-H进入E3107原盐水预热器，（E3106热气进出口设有副线PG3117-200-E4H4，E3107原盐水预热器热气进出口设有副线PG3119-200-E4H4）加热盐水后，转化气由PG3118-300-E4H4分两路一路由PG3120-250-E4H4进入E3108甲烷化水冷器Ⅰ冷却降温后由PG3121-250-E4H4进入V3104气液分离器Ⅰ，分离汽液后的气体由PG3122-250-E4H4送到三段预热器E3110B由PG3123-300-E4H4到E3110A，然后由PG3124-300-E4H4管道送去E3105被二段出来的反应器换热后由PG3125-300-E4H4送入R3103甲烷化三段反应器进一步完全反应，反应后的气体PG3126-300-E4H4进入E3110A与二段反应气体换热后，由PG3127-300-E4H4管道进入E3110B进一步换热然后由PG3128-300-E4H4去E3111甲烷化气水冷器Ⅲ降温后由PG3132-250-E4H4送到V3106气液分离器Ⅲ进行分离后由PG3133-250-D4F4管道送到深冷预处理4300#工序（V3106出口PG3133-250-D4F4管道设有去循环压缩机进口管道PG3137-200-D4F4和阀门）从E3107出来的另一路由PG3129-250-D4F4送去E3109甲烷化水冷器Ⅱ降温后由PG3130-250-D4F4送到V3105气液分离器Ⅱ分离后的气体由PG3131-250-D4F4送回循环压缩2200#工序循环压缩及进口缓冲器V2201。

经过缓冲缸缓冲后的气体由SG2202-300-D4F4-H循环机进口总管分别经支管SG2203a、b-300-D4F4-H进入循环压缩机C2201A，B经加压后由SG2204a、b-300-D4F4-H管线汇入SG2205-300-D4F4-H进入V2202循环气出口缓冲缸经缓冲后由SG2206-250-D4F4-H管道送入V3101气气混合气去一段预热器E3101,甲烷化一段反应器进行甲烷化反应。

循环压缩机出口到进口设有循环冷却DCS自控调节阀控制系统，循环压缩机出口气体通过SG2207-150-D4F4-H进入E2202冷却后通过管道SG2208-150-D4F4-H和调节阀DCS自控系统回到循环压缩机进口总管SG2202-300-D4F4-H。

汽包V3103的给水一路来自V3107除氧器脱盐水经BW3101-80-B2F4-H经给水泵P3101A、B加压经管道BW3103-80-B6F4-H送到汽包给水加热器ⅠE3106加热后由BW3105-80-B6F4-H管道送到汽包给水加热器Ⅱ进一步被加热后经BW3105-80-B6F4-H从下部进入汽包V3103。

汽包V3103从下部和E3102第一蒸汽发生器建立自循环系统。

汽包V3103产的中压蒸汽经V3102蒸汽分离器分离水后，由管道KS3001-80-B4F4-H经DCS自控调节系统从E3115进口管道PG3104-350-B4F4-H配入一段甲烷化进口。

所产蒸汽另一路由MS3106-80-B4F4-H由DCS阀门自控系统送往外管。

来自甲烷化工序的富甲烷化气经PG4301-250-B3F4和调节阀控制系统控制后，经过PG4301a、b、c-150-B3F4-H支管被干燥器T4301A、B、C经PSA程控阀控制吸收干燥后去脱碳脱汞，脱水干燥有预干燥器T4302、干燥再生气加热器E4302、干燥冷却器E4301、干燥再生气水分离器V4301.脱水干燥后的富甲烷气PG4302-250-B3F4总管由支管PG4314a、b、c、d-150-B3F4进入脱碳器T4303A、B、C、D由程控PSA控制吸收和再生系统进行，吸附后的气体由支管PG4315-150-B3F4汇入总管PG4316-250-B3F4经净化器缓冲罐缓冲后由调节阀控制调节送入深冷脱汞4300#和液化工序4400#。

从甲烷化单元来的富甲烷气（干燥后），经过过滤分离器FL4301，之后进入脱汞与粉尘过滤单元的脱汞塔A4301A/B。

原料气从脱汞塔顶部进入，通过浸硫煤基活性炭床层吸附脱除Hg后，从脱汞塔底部出来，脱汞后富甲烷气中含Hg量≤0.01μg/Nm3，之后经过粉尘过滤器F4302再进入液化主换热器A、B、C、D液化冷箱单元。

经预处理后的原料气进入液化冷箱，经混合冷剂冷却、冷凝，进入低温分离器S4401，低温分离器出来的气体及液体分别进入脱氢塔T4401，经精馏在塔顶得到富氢尾气复热后出冷箱，塔底得到富甲烷液体进入脱氮塔T4402，经精馏在塔顶得到富氮尾气复热后出冷箱，塔底得到LNG并进入液化换热器过冷，液体经节流阀节流降到常压送出冷箱进入LNG贮槽。

出冷箱的富氢气/富氮气，送出装置由用户自行处理。

LNG罐区：

选用有效容积为5000m3立式圆筒形、双层金属壁、平底、单包容常压储罐。

LNG泵将LNG通过灌装鹤管引导到装车区，装车区设置2个装车台，装车台露天设置在LNG罐区防火堤外。

LNG装车泵设置2台LNG泵（1开1备），每台流量为80m3/h，现场和控制室均可实现操作。

装车单元产生的BOG气体引入LNG储罐。

由于热量通过保冷材料进入LNG贮罐，使得LNG贮槽内的少量LNG汽化而产生BOG，BOG通过空温加热器加热，然后经过BOG压缩机压缩冷却后，送出装置由用户自行处理。

从低温液化单元来的LNG，可以分别通过上下进液的ESV阀后进入LNG贮槽储存。

LNG通过LNG泵增压，增压后的LNG通过装车管线进入LNG槽车外运。

配比好的混合冷剂由混合冷剂压缩机MRC压缩，通过冷却后，进入压缩机出口分离器中，分离出由于增压并降温而冷凝的液体。

MRC气体和MRC液体分别进入液化换热器中各自的通道，MRC液体在液化换热器内过冷后，节流降压进入液化换热器的中部；MRC气体在液化换热器内冷却到约-117℃抽出到脱氮塔底再沸器做热源，冷却后返回液化换热器继续冷却、过冷，过冷后MRC经节流降压返回液化换热器的底部，并在液化换热器中部与返流的MRC液体汇合经过上板式出冷箱。

出液化冷箱后的混合冷剂返回到压缩机的入口，再次压缩而循环制冷。

氮气经氮气压缩机压缩后进入液化换热器冷却、冷凝，节流降压的冷凝液氮为脱氢塔顶冷凝器E4403、脱氮塔顶冷凝器E0804及过冷器E4402提供冷量，汽化后氮气返回到主换热器下部复温后出冷箱，然后再进入氮气压缩机压缩。

MRC制冷单元的混合冷剂由液化天然气、N2、C2H4、iC4H10、iC5H12组成。

系统配置了LNG、乙烯、异丁烷、异戊烷贮槽来贮存外购的制冷剂。

通过低温槽车运输来的乙烯，卸入乙烯贮槽，由空温式汽化器汽化从乙烯贮槽出来的乙烯，之后通过流量计量和控制阀后进入冷剂配比罐。

通过槽车运输来的异丁烷或异戊烷，由卸车泵卸入异丁烷或异戊烷贮槽，由干燥器干燥从异丁烷或异戊烷贮槽出来的异丁烷或异戊烷，之后通过流量计量和控制阀后进入冷剂配比罐或MRC压缩机总管。

从氮气管网取小股氮气，由控制阀降压后，通过流量计量进入冷剂配比罐。

装置设置LNG贮槽，可贮存外购或本装置正常生产后转运的LNG，由空温式汽化器汽化从LNG贮槽出来的LNG，之后通过流量计量和控制阀后进入冷剂配