内蒙古白雁湖化工电石炉尾气资源化利用项目8.附录：LNG工艺简述.docxVIP

2017年“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

内蒙古白雁湖化工电石炉尾气资源化利用项目

内蒙古白雁湖化工

电石炉尾气资源化利用项目

LNG工艺简述

团队名称：太原科技大学风硫倜傥团队

指导老师：史宝萍、程加林、李鹏、郭晓霞、赵玉英

团队成员：刘金超、郭琨、王鸽、赵博、申鹏煜

2017年8月

内蒙古白雁湖化工电石炉尾气资源化利用项目《附录：LNG工艺简述》

太原科技大学风硫倜傥太原科技大学风硫倜傥团队PAGE14

太原科技大学风硫倜傥

太原科技大学风硫倜傥团队

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 1

第二章变温吸附 3

2.1变温吸附简介 3

2.2催化剂的选择 3

2.3吸附流程简述 4

第三章变压吸附 7

3.1变压吸附简介 7

3.2吸附剂的选择 7

3.3流程简述 8

3.4四塔联合操作过程 10

第四章深冷分离 12

4.1深冷分离简介 12

4.2液化天然气简介 12

4.3工艺原理 13

4.4工艺流程 14

第一章概述

随着我国工业化进程的快速发展，大气环境污染引起的大范围雾霾近几年困扰着我国的许多地区，严重影响了人民群众的生活质量。含硫工业废气源是导致雾霾问题的一个重要因素。目前我国对含硫废气的治理程度还满足不了创建清洁环境的需求，在环境保护管理制度和治理技术治理方面还需要大力加强和提高。因此综合运用化学工程的先进技术开发更为有效和经济的环境治理技术，为中国民众创建一个更加美好的家园，是我国化工科技界责无旁贷的时代责任。

本项目是以内蒙古白雁湖化工股份有限公司年产64万吨电石项目为依托的下游子项目，建设意义在于电石炉尾气深度脱硫并资源化利用。项目的主办方是内蒙古白雁湖化工股份有限公司，选址于内蒙古乌兰察布市察右后旗杭宁达莱工业园区。现拟以电石炉尾气为原料，经耐硫变换、低温甲醇洗等工艺得到生产甲烷所需的适宜碳氢比。在深度净化电石炉尾气过程中，回收原料气中H2S贫酸气并制取硫磺，拟定每年处理电石炉尾气2.5亿Nm3，每年生产液化天然气5600万Nm3（4万吨），每年回收硫磺2400吨。

天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源，可与核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互补，是能源供应清洁化的最现实选择。加快天然气产业发展，提高天然气在一次能源消费中的比重，是我国加快建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的必由之路，也是化解环境约束、改善大气质量，实现绿色低碳发展的有效途径，同时对推动节能减排、稳增长、惠民生、促发展具有重要意义。

为落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》总体要求，促进石油、天然气产业有序、健康、可持续发展，根据《能源发展“十三五”规划》，国家发展改革委在2016年制定了《天然气“十三五”规划》，规划中提出“重点推动天然气储备调峰能力建设”。本项目所生产的液化天然气将全部用于项目所在地区天然气调峰，因此符合国家《天然气“十三五”规划》推进目标。

针对本项目的建设背景及意义，我们选择对电石炉尾气进行资源化利用，但是由于废气源中本身含有大约8%的氮气，加之采用低温甲醇洗工艺对变换气进行深度脱硫脱碳，工艺中硫浓缩塔选用氮气对低浓度的硫化氢气体进行气提，最终在合成甲烷的过程中必然导致氮气的富集，使得出甲烷化工段的气体中甲烷含量仅为75%。低纯度的甲烷产生的热值低且不便于储运，因此需采用深冷分离工艺对低纯度的甲烷进行提纯、液化制得液化天然气（LNG）。LNG是将合成甲烷净化处理，过滤掉了所有杂质之后，在常压状态下，冷至约-162℃，冷凝成了一种安全、无色、无味、无毒的低温液体。

出甲烷化工段的合成气中含有微量的水和二氧化碳，在-162℃的低温条件下，水和二氧化碳完全固化附着在管道或设备内壁，随着时间的推移固化的物质会随之累积因而对生产造成危害甚至引发大型化工事故，为规避以上风险，在深冷工艺之前需对合成气进行脱水、脱碳，本设计预选用变温吸附、变压吸附依次脱除水和二氧化碳。

下面针对脱水、脱碳、深冷分离三种工艺作详细说明。

第二章变温吸附

2.1变温吸附简介

变温吸附是利用气体组分在固体材料上吸附性能的差异以及吸附容量在不同温度下的变化实现分离。采用温度升降的循环操作,使低温下被吸附的强吸附组分在高温下得以脱附,从而使吸附剂得到再生,经冷却后再在低温下吸附强吸附组分。变温吸附技术尤其适合在常温状态下强吸附组分不能良好解吸的分离。变温吸附具有以下优点：

1、设备少,投资少,节省占地面积；

2、流程简单