吴莉香
唐山市征楠焦化有限公司河北唐山063000
摘要:在LNG 的生产过程中,煤气组分非常关键,只有把煤气中的碳氢比例调整至一个合适范围,我们才能保证LNG 的正常生产,在对这一问题的探索过程中,我们改变了传统的思维方式,重新修正了工艺管线,收到了良好的效果。
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关键词 :KNG;富氢气体;生产;稳定
随着煤化工行业的不断进步,LNG 生产装置逐渐在国内形成规模,在引进国外先进技术的同时,国内各大化工设计院设计技术也不断提高。鹤岗市嘉润能源有限公司是以焦炉煤气为原料生产LNG的一家化工企业,它也是唐山市征楠焦化有限公司的下属企业。本文以论述当前LNG 生产的现状为切入点,分析当前生产中存在的问题,进而提出相应的解决措施。
1 生产现状
鹤岗市嘉润能源有限公司利用焦炉煤气中的一氧化碳、二氧化碳和氢气发生合成反应生产甲烷气,然后在经过深冷液化,把反应气中的甲烷变成液态,同时分离反应气中的杂质成分:富氢气和氮气。装置的生产能力为8.2 万吨/年。
由上述气体的组成成分可以看出,焦炉煤气中的一氧化碳、二氧化碳几乎全部被转化,氢气也按照一定的比例减少,甲烷的含量大幅度提高,在经过-163益的冷却,甲烷被转化成液体分离出来,氢气和氮气在不同的温度段分别被分离出来,氢气返回焦炉作为燃料气供焦炉加热。氮气作为惰性气体用于其他部位。
2 存在的问题
由于煤化工的市场竞争激烈,各煤化工单位为了降低生产成本,不断的优化原料结构,调整配煤比例,提高气煤、1/3 焦煤等地质年代比较短、价格较低的煤种的用量,从而影响到焦炉煤气组分发生大幅度变化,影响LNG 生产。
从上表中可以看出,煤气组分种氢气含量降低,而一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等成分均有不同程度的提高,造成以下后果。
2.1 合成反应后有剩余二氧化碳
合成反应后,反应气体进入冷箱,温度为-163益,如果反应气体中含有二氧化碳,二氧化碳在-78.5益的情况下凝固成固态干冰,堵塞冷箱内管路,严重时甚至冻裂管道,直至造成停产,给公司带来损失。
2.2 温度不好控制
在进行反应过程中,由于煤气中一氧化碳和二氧化碳含量较高,反应比较剧烈,合成甲烷的反应是放热反应。剧烈的反应放出大量热量,调节手段无法控制温升,要求550益的温度,在瞬间上升到600益以上,给合成催化剂造成损害,减少使用寿命。
经过讨论,我们一致认为,要想同时解决这两方面的问题,必须改变煤气组分,降低一氧化碳、二氧化碳的浓度,提高氢气组分含量,如果解决配合煤的问题,可能要增加成本,得不偿失,所以我们决定,把反应后的富氢气体接入气柜用来稀释原料气,不再进行返回焦炉加热。
3 采取的措施
针对上述存在的问题,为了确保生产稳定,使公司的经济效益不受到影响,经过系统的研究,主要采取以下措施:将气柜引入到氢气的引入中,我们在把富氢气体引入气柜时,同时引入一条管道到焦炉,这样如果碳氢比例合适,我们就继续把富氢气体引入焦炉,如果碳氢比例不合适就引入气柜,这样煤气组分随时可以根据实际情况进行调节,我们对试验数据进行了总结。
从上表中可以看出,经调整后的煤气组分和正常生产的组分非常接近,完全可以保证正常生产。
4 结论
经过调整后,我们观察一段时间,只要发现进入气柜的气体组分变化,立刻打开富氢气体管线,把富氢气体返回气柜,所以不合格的气体还没有从气柜出口出来,就已经被稀释,完全能够保证出口的煤气组分合格,而且生产也非常稳定,有效的实现了焦化企业LNG 生产的可持续稳定、提高了企业的经济效益。
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