鲁奇炉煤气化甲醇弛放气制天然气CO2含量超标原因分析及解决办法

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3期曲建鹿：鲁奇炉气化生产煤制天然气CO。含量超标原因分析73鲁奇炉煤气化甲醇弛放气制天然气CO2含量超标原因分析及解决办法曲建鹿(中煤黑龙江煤炭化工(集团)有限公司，黑龙江依兰154854)摘要：鲁奇炉气化甲醇弛放气生产煤制天然气产品，要控制好其中H、CO、CO：等组分，以保证天然气产品中CH含量达到标准。在实际生产过程中，在工况不稳定的情况下，经常出现CO：含量超标现象，导致天然气产品热值下降，因此针对这个问题对各种情况做出具体分析并提出了相应解决措施。关键词：煤制气；天然气；二氧化碳含量；MDEA溶液

2、；甲醇弛放气；鲁奇气化炉中图分类号：TQ221．1l文献标识码：B文章编号：1001—9219(2014)03—73-02中煤龙化化工公司采用德国PKM煤炭加压气体自下而上通过吸收塔，再生后的胺溶液(贫液)从化技术生产粗煤气，其工艺特点是粗煤气中(CH4)吸收塔上部进入，自上而下通过吸收塔，逆向流动可达到15％，利用净化后的净煤气生产甲醇产品，的胺溶液和变换气在吸收塔内充分接触。变换气中产生的弛放气进入天然气装置生产天然气，进行的CO：被吸收而进入液相，未被吸收的其他组分从CO变换调整组分，产生的CO脱除掉，最后进入膜吸收塔顶部引出，进入净化气

3、分离器．分离后净化分离单元，除去H组分并将CH浓缩得到天然气气进入两级活性炭过滤器脱除胺液(MDEA)后进入产品(工艺流程如图l所示)。在工况不稳定的情况后续膜分离单元。富液从吸收塔底排出。经过降压下，经常出现CO含量超标现象，导致天然气产品后进人贫富液换热器加热后直接送往再生塔上部进热值下降，因此针对这个问题对各种情况做出具体行加温再生，再生气经过再生气冷却器降温，进入再分析并提出了相应解决措施。生气分离器，分离器顶部引出的CO高空放空，底部碡鞋的回流液从再生塔顶部进入。再生塔底部引出贫液，贫液经过贫富液换热器、贫液冷却器降温，经过贫液泵升压

4、。从吸收塔上部进入。从净化器分离器出来的气体进入膜分离系统继续除去其中的氢气。这样就得到天然气产品。工艺流程如图2所示。醇图1中煤龙化鲁奇炉气化生产煤制天然气产品工艺流程1天然气装置生产基本原理甲醇弛放气进入天然气装置首先进入膜分离系统．利用膜的选择透过性将气体分为渗透气氢气及非渗透气甲烷、CO、C0等气体。渗透气氢气回到甲醇合成环路作为有效组分合成甲醇，而非渗透气图2天然气装置工艺流程则进入饱和塔与水蒸气进行混合，再进入CO变换塔进行反应(CO+H：O=CO+H2)。反应后的混合气2天然气产品中CO含量超标的几收稿日期：2014—01．16；

5、作者简介：曲建晚(1987．)，男，学士，种情况助理_L程师，专业煤化J二，电话13936676101，电邮309023680@qq．corn。在天然气国家标准GB．17820．1999中规定．高学兔兔www.xuetutu.com74天然气化工(C。化学与4L-Y-)2014年第39卷位发热量大于31．4MJ／m，CO：体积分数不大于CO量难以控制的情况发生。3．O％。如果天然气中CO含量超标，发热量就会明显2．3泵体管线等故障№吼∞降低，达不到国标规定要求。在煤基天然气实际生产在生产过程中．当胺液循环泵发生汽蚀或者泵过程中，工况发生波动时会

6、造成CO含量超标，下面出口过滤器被循环胺液中的杂质阻塞，就会使胺液言蔫蝴¨¨对几种会造成CO含量超标的情况进行原因分析。泵打液量不够，造成胺液与CO接触不充分．导致2．1吸收剂MDEA溶液浓度低天然气中的CO吸收不完全，残留在天然气产品中中煤龙化化工公司采用MDEA溶液来吸收CO影响天然气的质量。工厂处于北方，冬季当管线出气体，吸收之后再进行解吸，MDEA溶液可循环使用。现冻堵情况时，也会造成上述情况发生，因此这一当吸收液w(MDEA)为(45±5)％时，对CO的吸收效果点也要值得注意。一是最好的。随着MEDA溶液不断的循环使用，其在吸2．4合

7、成甲醇催化剂活性降低吼∞收CO：的同时也会将原料气中的水分夹带在溶液中，由于中煤龙化化工公司利用的是合成甲醇弛放n豫H加上跑冒滴漏等因素，使MDEA溶液浓度降低，影响气来生产煤基天然气．因此甲醇合成工段的工况波动舭CO：吸收效果，造成天然气中C0：含量超标。如气量、甲醇含量及弛放气成分波动等都会对后续的2．2原料气中CO含量高天然气装置产生很大影响。在合成甲醇催化剂使用初在CO变换单元．主要反应为CO与水蒸气发期和中期活性较好，CO、CO转化率高，因此弛放气中生的变换反应，如果前工段造气、净化出现原料气的CO含量会比较低。但是在催化剂使用末期，

8、催化组分调整不及时，进入天然气工段的原料气中CO剂活性下降，CO：转化率下降，造成弛放气中CO含．№呲∞含量增加，就会导致变换工段产生的C0量随之上量