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      焦爐煤氣制備LNG技術市場前景廣闊

      2018-02-24      3499

      焦爐煤氣是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤,在煉焦爐中經過高溫干餾后,在產出焦炭和焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體,是煉焦工業的副產品。主要成分為:氫氣55%-65%;甲烷20%-30%;一氧化碳5%-8%;二氧化碳1.9%-2.3%;氮氣2%-6%等。噸焦炭產生的焦爐氣約400Nm3,噸焦炭最低可外排焦爐煤氣約200Nm3。

      焦爐煤氣組成.jpg

      目前我國焦炭年產量約為4 億多噸,其中1/3 的生產能力在鋼鐵聯合企業內,2/3 在獨立的焦化企業;獨立焦化企業每年副產焦爐氣900 Nm3 左右,除回爐加熱自用(約占20%左右)、民用及發電、化工利用外,每年外散的焦爐氣約200 Nm3 左右。焦爐煤氣制備LNG,即焦爐煤氣通過甲烷化反應,使絕大部分CO、CO2 轉化成CH4,得到主要含H2、CH4 N2 的混合氣體,在經過深冷液化可以得到甲烷體積分數90%以上的LNG,是目前開辟新的天然氣資源的新方向。

      焦爐煤氣工藝流程圖.jpg

      工藝流程:原料氣首先加壓預熱后脫氯,之后經過兩段加氫轉化,將有機硫轉化無機硫,并經過兩段脫硫凈化后,進入甲烷化工序,在此將大部分CO、CO2 與氫氣經過甲烷化反應生成甲烷;由于焦爐煤氣中氫含量較高,甲烷化反應后還有較多剩余氫氣,可補加適量CO CO2,以增加LNG 產量;也可分離出H2,作為副產品銷售或建加氫項目;最終甲烷化后的混合產品氣體,經除水脫碳等凈化后進入低溫液化工序,制取產品LNG。

      與常規液化天然氣生產工藝相比,焦爐煤氣制LNG 項目的關鍵不同在于甲烷化技術,利用甲烷化技術,可以使液化天然氣產量增加30%左右,并大大降低CO 的含量;目前國內可以提供甲烷化工藝的單位有西南化工研究設計院、大連凱特利催化劑工程有限公司、新奧科技發展有限公司和上海華西化工等。

      此外,我們通過查詢資料,發現使用焦爐煤氣制取LNG 的問題首先需要解決的就是天然氣脫硫問題,相較于常規天然氣制LNG 項目來說,常規天然氣僅含無機硫,而焦爐煤氣中含有機硫,脫硫工藝較為復雜,這也是制約焦爐煤氣制備LNG 發展的因素之一。

      對于天然氣的供需格局,我們的觀點是在需求大爆發的背景下仍將維持供需兩旺,并且由于國內的供給不足導致缺口仍將長期存在;在此背景下,考慮到焦爐煤氣制備LNG 的潛在經濟性,如果能夠實現工業化的穩定生產,則將具備較大的潛力空間。

      如果我國每年回收外排的200 多億方的焦爐煤氣,可得到約70-80 億方的壓縮天然氣,對于天然氣供給是很大的補充,同時也是潛在的新市場。

      國外代表性的工藝技術有丹麥托普索甲烷化、英國戴維甲烷化和日本日揮焦爐煤氣制LNG 技術等,其中丹麥托普索和英國戴維只做甲烷化;國內方面開展工作的有西南化工設計院、大連凱特利催化劑工程有限公司、新地能源工程技術有限公司、武漢科林精細化工有限公司和上海華西化工科技有限公司等。

      1) 目前,國內已建焦爐煤氣制天然氣裝置有內蒙古恒坤化工有限公司,焦爐煤氣處理量設計能力為3 萬立方米/時;內蒙古烏海華油天然氣公司一期制LNG 項目,處理焦爐煤氣設計能力為10 萬立方米/時;

      云南曲靖燃氣公司制LNG 項目,焦爐煤氣處理量為0.85 萬立方米/時。

      2) 此外,今年8 月,西南化工研究設計院有限公司與九江煤炭儲運有限公司還簽訂了8 Nm3/年焦爐煤氣甲烷化制LNG 項目合同,這也是國內單套最大規模的焦爐氣甲烷化制LNG 工業裝置,預計明年7月份建成投產。

       

      結論:因此從新市場+新技術突破角度看,我們認為目前國內的焦爐煤氣制LNG 產業化正處于突破前期(已有部分項目運行),因此如果未來能夠成功實現產業化的完全突破,將具備較大的潛力空間。


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