【摘要】：天然氣資源作為當(dāng)代工業(yè)最重要的原料,其儲量十分有限,合理有效地利用天然氣資源是社會可持續(xù)發(fā)展的需要,越來越引起人們的廣泛關(guān)注。隨著國內(nèi)工業(yè)、制造業(yè)的迅猛發(fā)展,能源領(lǐng)域存在著巨大缺口,液化天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源,其壓縮后體積僅為氣態(tài)的1/625,非常便于貯存和運輸。與此同時我國的焦炭產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界第一,其經(jīng)過煉焦?fàn)t高溫干餾后副產(chǎn)大量焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣作為一種可燃性氣體除部分回爐加熱及生產(chǎn)合成外,全國每年約200億立方米的焦?fàn)t煤氣直接排放,不僅造成了巨額的資源浪費,更對生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞。而針對焦?fàn)t煤氣的特性進(jìn)行凈化及甲烷化、液化等工藝處理后可再生成濃度高達(dá)99%的液化天然氣,此舉不僅可以開辟新的能源領(lǐng)域,而且對焦化產(chǎn)業(yè)和能源領(lǐng)域的技術(shù)革新以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整都具有劃時代的意義。本文收集和分析國內(nèi)外煉焦尾氣凈化后經(jīng)甲烷化生產(chǎn)天然氣裝置的相關(guān)資料,系統(tǒng)的整理了焦?fàn)t煤氣制天然氣裝置選用優(yōu)化的方法和思路。對比分析了國內(nèi)外焦?fàn)t煤氣甲烷化制天然氣工藝及設(shè)備的使用研究現(xiàn)狀,總結(jié)并歸納了有別于傳統(tǒng)工藝流程的預(yù)凈化單元技術(shù)方法,并優(yōu)選了深冷液化單元設(shè)備。本文針對江蘇某焦化廠副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣的氣質(zhì)和氣量特征,對不同的預(yù)凈化、液化方法進(jìn)行了對比分析,并采用HYSYS軟件對其工藝流程進(jìn)行模擬,確定了一套針對富含甲烷和其它烷烴的化工尾氣回收生產(chǎn)LNG的方案,達(dá)到了尾氣回收制得LNG的目的。此外,針對預(yù)凈化單元及深冷液化單元的設(shè)備選用及工藝流程的選取進(jìn)行了研究與方案校核,重點分析了預(yù)凈化單元變溫吸附法(TSA)處理原料氣中水蒸氣、酸性氣體、氮氣等雜質(zhì)的運行方案,完成了深冷液化工段冷劑配比及冷劑使用的軟件模擬�；谝陨涎芯砍晒�,整合預(yù)凈化單元設(shè)備、甲烷化裝置設(shè)備、以及深冷液化單元的工藝方案,最終提出了一套合理的尾氣回收制LNG的方案。
[Abstract]:Natural gas resources, as the most important raw materials in contemporary industry, have very limited reserves. The rational and effective utilization of natural gas resources is the need of social sustainable development and has attracted more and more attention. With the rapid development of domestic industry and manufacturing industry, there is a huge gap in the energy field. As a kind of high-quality clean energy, the compressed volume of liquefied natural gas is only 1 / 625 of the gaseous state, which is very convenient for storage and transportation. At the same time, the production of coke in China has been ranked first in the world for many years, and a large amount of coke oven gas is produced after high temperature dry distillation in coking furnace. As a kind of combustible gas, coke oven gas is discharged directly by about 20 billion cubic meters of coke oven gas in China every year, except for partial reheating and production synthesis, which not only causes huge waste of resources, but also causes great damage to ecological environment. In view of the characteristics of coke oven gas, purification and methanation, liquefaction and other processes can again produce liquefied natural gas with a concentration of up to 99%, which can not only open up a new energy field, Moreover, it is of epoch-making significance to the technical innovation of coking industry and energy field and the adjustment of industrial internal structure. This paper collects and analyzes the relevant data of the natural gas production plant after purification of coking tail gas at home and abroad, and systematically collates the methods and ideas of selecting and optimizing the selection of coke oven gas production gas plant. The research status of methanation process and equipment for natural gas production from coke oven gas at home and abroad is comparatively analyzed. The prepurification unit technology method which is different from the traditional process is summarized and the cryogenic liquefaction unit equipment is selected. According to the gas quality and gas quantity characteristics of by-product coke oven gas in a coking plant in Jiangsu province, the different pre-purification and liquefaction methods are compared and analyzed, and the process flow is simulated by HYSYS software. A scheme for producing LNG from chemical tail gas rich in methane and other alkanes has been established, which has achieved the purpose of producing LNG by tail gas recovery. In addition, the selection of equipment and technological process of pre-purification unit and cryogenic liquefaction unit were studied and checked, and the prepurification unit variable temperature adsorption method (TSA) was used to treat steam and acid gas in raw gas. The operation scheme of nitrogen and other impurity is simulated by software of refrigerant ratio and refrigerant usage in cryogenic liquefaction section. Based on the above research results, the process schemes of prepurification unit, methanation unit and cryogenic liquefaction unit are integrated, and a set of reasonable scheme of tail gas recovery to produce LNG is put forward.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE665.3

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本文編號：2155121