新疆庆华能源Hướng Dẫn Đăng Ký Bet88有限公司作为现代化煤化工循环经济工业的典型代表,以资源循环利用,节能减排,降低能耗为企业最大优势。新疆庆华55亿立方米/年煤制天然气项目引进的丹麦托普索甲烷合成工艺,就是目前世界上最先进的同类生产工艺。该环节设计产能为171,875Nm3/h,以煤气化装置生产的原料气为基础,使H2分别和CO、CO2进行反应,合成合格的干基替代天然气(SNG),产出合格天然气,以下是对甲烷化工艺的简单介绍。
Hướng Dẫn Đăng Ký Bet88设计的甲烷化工艺流程,如图1所示以下四个系统来组成:
第一部分-原料气脱硫系统
第二部分-第一甲烷化系统
第三部分-后续甲烷化和最终甲烷化系统
第四部分-余热回收和副产蒸汽系统。
原料气脱硫系统
原料气脱硫系统主要有两个脱硫槽和两个换热器组成,分为低温粗脱硫和高温精脱硫,在不同催化剂的作用下,合成原料气当中的H2S、COS及有机硫等含硫成分在两个脱硫槽中被脱除,使合成气中的总硫含量被降低到0.01ppm,并送往第一甲烷化系统。
第一甲烷化系统
第一甲烷化系统主要由第一甲烷化反应器(循环)和第一甲烷反应器(补偿)、高压废热锅炉、低压废锅、循环气压缩机和换热器组成。
甲烷合成是一个强放热反应,有效的降低反应热是成为甲烷化反应的关键部分,Hướng Dẫn Đăng Ký Bet88的甲烷合成技术采用循环气和补偿气稀释进入第一甲烷化反应器的合成气浓度来控制反应器的出口温度;出口工艺气在高压锅炉水的作用下降低其操作温度。脱硫后的合成气进入第一甲烷化系统被分为两个部分:第一甲烷反应器(循环气)和第一甲烷反应器(补偿气)。一股合成气进入第一甲烷反应器(循环气)之前被一定比例的循环气稀释。从第一甲烷反应器(循环气)出来的反应气被下游的高压和低压废热锅炉冷却并将一部分气体返回到第一甲烷反应器(循环气)的入口。循环气被循环气进、出换热器和低压蒸汽锅炉废锅及循环气压缩机冷却、压缩。压缩后气体经过循环气进、出换热器后与新鲜气一起混合进入第一甲烷反应器(循环气)中,在甲烷化催化剂的作用下进行甲烷合成的反应。从第一甲烷反应器(循环气)出来的反应气经与锅炉给水换热器换热后同另一股原料气混合后进入第一甲烷反应器(补偿气)中。进入第一甲烷化反应系统的合成气采用两股气流分配有以下好处:有效降低了循环气量,节约能量,从而降低了循环气压缩机的成本;可以分为两部分来有效的控制两个反应器的反应温度,降低系统的反应负荷,节能降耗。
后序甲烷化和最终甲烷化系统
CO和CO2的转换是在后序的三个甲烷化反应器(第二、第三和第四甲烷化反应器)中完成反应。在甲烷化反应方程式CO + 3 H2 = CH4 + H2O 和CO2 + 4 H2 =CH4 + 2 H2O中表明有水生成,除水将有助于甲烷化反应的正向进行,使得工艺气中所有的碳都可参加反应。因此,在甲烷化最后合成反应之前,合成气在第一工艺气冷凝液分离罐中被冷却并且将冷凝液分离。从第一工艺气冷凝液分离罐出来的气体温度不能满足甲烷化反应的要求,因此需要通过自身的进出料换热器对参加反应的合成气进行加热。最终甲烷化合成气在进出料换热器冷却,并经最终水冷器冷却之后,冷凝液在第二工艺气冷凝液分离罐中与SNG产品分离,产出含甲烷97.84%的SNG气体。
余热回收和副产蒸汽系统
Hướng Dẫn Đăng Ký Bet88的甲烷化工艺的一项最重要的优势是余热回收和副产蒸汽,回收的反应热可用来生产直接应用在透平驱动机上的高压预热蒸汽。甲烷化反应热通过废热锅炉和高压蒸汽过热器副产低压蒸汽、中压饱和蒸汽、中压过热蒸汽。
两个废热锅炉,第一废热锅炉和第二废热锅炉分别安装在两个第一甲烷反应器之后;第一高压蒸汽过热器位于第三甲烷反应器D 620203之后;第二蒸汽过热器位于第二甲烷反应器之后。这样布局的依据是:将饱和蒸汽变成过热蒸汽比将水变成蒸汽转移的热量要快得多,这意味着对设备材料的温度设计要求比较低,有效的降低设备的成本;高压蒸汽过热器位于甲烷反应器之后,能有效的将进入反应器的合成气的温度控制到催化剂的活性范围,将甲烷合成产率最大化。
(来源:新疆庆华Hướng Dẫn Đăng Ký Bet88 香承志)
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