[Professionelle Interpretation] Zusammenfassung des LNG-Produktionsprozesses und des Anlagenbetriebs aus Koksofengas

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Ruling am 12.4.2016 um 21:12 Uhr bearbeitet. Autor des Papiers: Liu Xuefei1, Liu Pengxiang1, Zhou Long2, Weilong1, Chang Junshi1 Schlüsselwörter: Koksofengas； Methanisierung ； LNG ； Methansynthese ； Autoreneinheiten für die Verflüssigung: 1. Beijing Technology R&D Center von Xindi Energy Engineering Technology Co., Ltd., 2. Henan Jingbao 300.000 Kubikmeter Flüssigerdgas, was eine neue Anwendungsrichtung und ein Beispiel für die Wiederverwendung von Koksofengas darstellt. Lassen Sie als Nächstes den Redakteur alle dazu anleiten, sich die Zusammenfassung der Gerätebetriebserfahrungen unter technischen Anwendungen anzusehen.: 1. Prozesseinführung: Dieses Gerät wandelt hauptsächlich das effektive Gas im Koksofengas in Methan um und erhält dann durch kryogene Trennung ein LNG-Produkt. In drei Abschnitte unterteilt: Reinigungsabschnitt, Methansyntheseabschnitt und Verflüssigungsabschnitt. Seine Eigenschaften sind wie folgt. (1) Reinigungsabschnitt Die Aufgabe des Reinigungsabschnitts besteht darin, Koksofengas unter Druck zu setzen und zu reinigen, um sicherzustellen, dass der Verunreinigungsgehalt des Koksofengases den Anforderungen des Methansynthesekatalysators entspricht. (2) Methansyntheseabschnitt Der Methansyntheseabschnitt wandelt hauptsächlich die wirksamen Gase im Koksofengas in Methan um. Zu den wirksamen Gasen gehören CO, CO2, Benzol, Alkane usw. Das Methansynthese-Reaktionssystem verwendet einen Hochtemperatur-Mehrreaktor-Kombinationsprozess, um sicherzustellen, dass das effektive Gas im Koksofengas maximiert werden kann, während gleichzeitig der Gasbedarf des Verflüssigungsabschnitts erfüllt wird und mithilfe der Pinch-Technologie ein Kaskaden-Wärmeaustauschnetzwerk zur angemessenen Rückgewinnung der Systemwärme entwickelt wird. (3) Verflüssigungsabschnitt Die Aufgabe des Verflüssigungsabschnitts besteht darin, das aus dem Syntheseabschnitt gesendete Gas kryogen zu trennen, um LNG zu gewinnen. Die abgetrennten Flüssigphasenprodukte werden zur Lagerung an LNG-Lagertanks weitergeleitet. Das Gas wird zunächst vorbehandelt, um H2O, saures Gas (einschließlich CO2, H2S, COS, organische Sulfide), Quecksilber und andere Verunreinigungen im Rohgas zu entfernen. Anschließend wird das synthetische Erdgas durch einen gemischten Kühlkreislaufprozess verflüssigt und der Stickstoff und Wasserstoff im Methan mithilfe eines Niedertemperatur-Destillationsprozesses getrennt. 2. Betriebszustand der Anlage und Zusammenfassung der Erfahrungen (1) Schwankungen der Bestandteile des Koksofengases Aufgrund der Kokerei schwanken die Bestandteile des Koksofengases. Das Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis der Komponenten reicht von einem Tiefstwert von 3,2 bis zu einem Höchstwert von 4,1. Schwankungen im Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis führen zu Schwankungen des CO2 im Auslassgas des Methansyntheseabschnitts. Wenn das Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis über 3,5 liegt, liegt der CO2-Gehalt des Auslassgases aus dem Methansyntheseabschnitt zwischen 6 und 10 ppm. ； Wenn das Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis unter 3,5 liegt, beginnt der CO2-Gehalt im Auslassgas des Methansyntheseabschnitts deutlich anzusteigen. Während des Betriebs erreichte der höchste CO2-Gehalt fast 300 ppm (v/v). Der Schutz des Entkarbonisierungsturms wurde während der Konstruktion des Verflüssigungsabschnitts hinzugefügt, sodass es keine Auswirkungen auf den nachfolgenden Verflüssigungsabschnitt gab. Zu Beginn des Betriebs ist der Sauerstoffgehalt des Kokereigases instabil und schwankt häufig. Dies führt dazu, dass die Betttemperatur im Hydrierungsreaktor im Reinigungsabschnitt schwankt, was die Stabilisierung des Reinigungsabschnitts erschwert. Hohe Sauerstoffwerte haben zu einer Überhitzung der Hydrierungsreaktoren geführt. Nach der Koordination wurde der Sauerstoffgehalt im Koksofengas stabilisiert und der Betrieb des Reinigungsabschnitts wurde stabil. (2) Verunreinigungen im Kokereigas Verunreinigungen im Kokereigas enthalten hauptsächlich Benzol, Naphthalin, Teer, NH3, Schwefel usw. Nach dem Durchlaufen des Reinigungsabschnitts gelangen NH3 und eine kleine Menge Benzol in den Methansyntheseabschnitt. Nach dem Durchlaufen des Methansyntheseabschnitts ist NH3 immer noch vorhanden und gelangt in den Verflüssigungsabschnitt. Benzol wurde nicht nachgewiesen. Es ist ersichtlich, dass der Methansyntheseabschnitt mit Hochtemperaturreaktion eine reinigende Wirkung auf Benzol hat und Benzol hydriert werden kann, um schließlich Methan zu erzeugen. Im Verflüssigungsbereich kann das Problem des Einfrierens und Verstopfens von Kühlboxen durch Benzol grundsätzlich vernachlässigt werden. (3) Während des Betriebs der Ammoniak-Kühlbox-Gefrier- und Blockiervorrichtung trat das Problem des Einfrierens und Blockierens der Kühlbox im Verflüssigungsabschnitt zweimal auf. Bei der Behandlung vor Ort wurde Ammoniakgeruch festgestellt. Nach der Überprüfung liegt der Schmelzpunkt von Ammoniak bei -77,7 °C und die Betriebstemperatur der Kühlbox liegt unter -150 °C. Theoretisch kann Ammoniak gefrieren und blockieren. Nach einer Laboranalyse wurde festgestellt, dass das Medium zur Gefrierblockade hauptsächlich Ammoniak war. Nach Probenahmen vor Ort und Laboranalysen wurde festgestellt, dass das in den Verflüssigungsabschnitt gelangende Ammoniak hauptsächlich aus zwei Quellen stammt:: Erstens das Ammoniakgas, das vom Koksofengas selbst getragen wird ； Die andere ist eine Nebenreaktion im Abschnitt zur Methansynthese. Nach Messungen vor Ort beträgt der Ammoniakgehalt des Austrittsgases der Methansynthese bei einer Reaktionstemperatur von etwa 600 °C 130 bis 160 ppm. Wenn die Reaktionstemperatur unter 560 °C liegt, liegt der Ammoniakgehalt unter 80 ppm. Nach Diskussion und Vereinbarung wird nach dem Methansyntheseabschnitt ein Desaminierungsturm hinzugefügt. Nach dem Durchgang durch den Desaminierungsturm fiel der Ammoniakgehalt in den Verflüssigungsabschnitt unter 10 ppm, wodurch das durch Ammoniak verursachte Problem des Einfrierens und Verstopfens der Kühlbox gelöst wurde. (4) Nachdem die Katalysator-Kohlenstoffablagerungskontrollvorrichtung eine Zeit lang bei einer höheren Temperatur betrieben wurde, wurde festgestellt, dass der Druckabfall im Reaktorbett in einem Abschnitt zunahm. Nach der Analyse könnte es sich um den durch Kohlenstoffablagerungen verursachten Anstieg des Druckabfalls handeln. Die Hauptbestandteile von Kokereigas sind Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan, Stickstoff usw. Unsere experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass sowohl Kohlenmonoxid als auch Methan bei höheren Temperaturen Kohlenstoffablagerungsreaktionen eingehen können. Im Koksofengas, einer reduzierenden Atmosphäre, die überschüssigen Wasserstoff enthält, ist es hauptsächlich Kohlenmonoxid, das die Kohlenstoffabscheidungsreaktion durchläuft. Nach weiteren Untersuchungen wurde festgestellt, dass bei einem Absinken der Temperatur auf ein bestimmtes Niveau die Kohlenstoffablagerungsreaktion stark auf ein sehr geringes Niveau abnimmt und eine Erhöhung des Wasserdampfgehalts auch das Ausmaß der Kohlenstoffablagerungsreaktion verringern kann. Daher konnten wir die Kohlenstoffablagerungsreaktion erfolgreich unterdrücken, indem wir die Betriebsbedingungen des Geräts änderten, die Temperatur des Reaktors in einer Stufe unter die Kohlenstoffablagerungstemperatur regelten und eine entsprechende Menge Dampf hinzufügten. (5) Einfluss des Betriebsdrucks Die chemische Gleichung für die Methanisierungsreaktion von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid lautet wie folgt: CO+3H2=CH4+H2O CO2+3H2=CH4+2H2O Aus der Gleichung ist ersichtlich, dass bei der Methanisierungsreaktion von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid die Gesamtmolzahl der Substanz nach der Reaktion im Vergleich zu der vor der Reaktion, bei der es sich um eine Volumenreduktionsreaktion handelt, verringert ist. Daher fördert eine Erhöhung des Drucks den Fortschritt der Methanisierungsreaktion von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Allerdings gibt es im Koksofengas einen großen Überschuss an Wasserstoff. Nach dem Betrieb wurde festgestellt, dass Kohlenmonoxid sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Drücken grundsätzlich vollständig reagieren kann und im Auslassgas des Methansyntheseabschnitts nicht nachgewiesen wurde. Bei niedrigem Druck beträgt der Kohlendioxidgehalt im Auslassgas des Methansyntheseabschnitts 500 bis 800 ppm. Mit zunehmendem Druck sinkt der CO2-Gehalt. Wenn der Druck höher als 1,5 MPa ist, sinkt der CO2-Gehalt schnell auf den Gehalt im Normalbetrieb und ändert sich mit der Druckerhöhung nicht mehr. Es ist ersichtlich, dass Kohlenmonoxid bei der Methanisierungsreaktion Vorrang vor Kohlendioxid hat. Um die Anforderungen an den CO2-Gehalt beim Eintritt in den Verflüssigungsabschnitt sicherzustellen, sollte das Gerät bei einem Druck von mehr als 1,5 MPa betrieben werden. Ursprüngliche Adresse: http://www.gasheat.cn/Thesis/574.html#rd