焦爐煤氣部分脫氧工藝改造總結

韓麗娟

摘 要：液化天然氣生產(chǎn)中焦爐煤氣中的氧含量超標帶來了極大的安全隱患，又影響了連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。本文通過增加脫氧工序，使原料焦爐氣氧含量降低，有效解決了工廠中的生產(chǎn)問題。

關鍵詞：焦爐氣;氧含量;脫氧;除氧凈化劑

1 前言

唐山新奧永順清潔能源有限公司公司以河北永順實業(yè)集團有限公司副產(chǎn)的焦爐煤氣為原料生產(chǎn)液化天然氣。主要裝置包括壓縮、脫硫、甲烷合成、液化分離等公用工程及生產(chǎn)輔助設施。焦爐煤氣處理量為33000m3/h，年生產(chǎn)液化天然氣6.9萬t（9680萬m3）。

2 存在的問題

裝置自開工以來，永順焦化供應的焦爐煤氣中反復出現(xiàn)氧超標，最高時接近2.7%。原料焦爐煤氣氣質(zhì)條件見表1。一方面造成大量放散，使裝置不能穩(wěn)定運行，另一方面在企業(yè)現(xiàn)有條件下也帶來了嚴重的安全隱患。在上游焦化廠不能對煤氣氣質(zhì)進行有效控制的前提下，為了實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)，只能通過工藝改造，將系統(tǒng)出口氧含量降到0.5%以下，才能根本上解決氣體放散停車問題。

3 改造方案確定及整改工藝

3.1 脫氧劑選擇

華爍科技股份有限公司開發(fā)的多功能凈化劑，可在高硫條件下對氧及有機硫有較高的脫除率，獲得發(fā)明專利。其特點是：活性溫度寬;反應速度快;抗硫酸鹽化中毒能力強;選擇性好，無甲烷化及CO變換等副反應。O2的脫除率可達90%以上，因此本工藝選擇此凈化劑。

3.1.1 反應原理：

3.1.2 實驗室質(zhì)量標準

本裝置氣量為33000Nm3/h，廠家根據(jù)計算推薦多功能凈化劑裝填量為40m3。

3.2 熱量綜合優(yōu)化

脫氧反應是放熱反應，脫氧反應器出口溫度可達400℃，如果單純靠循環(huán)水等公用工程減溫，消耗量很大，不符合節(jié)能降耗的目的。從整個生產(chǎn)工藝考慮，此部分熱量可用于預熱脫硫工段升溫爐進口的焦爐氣，減少升溫爐天然氣用量，同時與脫氧前的低溫焦爐氣換熱，實現(xiàn)熱量綜合利用。

3.3 改造后工藝流程

原有工藝流程中焦爐煤氣經(jīng)螺桿壓縮至0.45MPaG后進入脫油脫萘塔、粗脫硫塔，脫除焦爐煤氣中的雜質(zhì)，再經(jīng)往復壓縮機壓縮至2.8MPaG，進入脫硫工段;本次改造后焦爐煤氣從粗脫硫塔出來后，先進入部分脫氧工序，出口氧含量達到要求值（O2含量<0.5%）后再送入往復壓縮機壓縮增壓。

來自粗脫硫塔的焦爐煤氣先進入原料氣換熱器與脫氧后的高溫焦爐煤氣換熱，溫度升至150℃后進入脫氧反應器。從脫氧反應器出來的焦爐煤氣與脫硫工段的凈化氣，富氧焦爐煤氣換熱回收部分熱量后，再用循環(huán)水冷卻降溫后送至脫硫工段。

部分脫氧工藝流程見圖1，主要設備參數(shù)見表2。

4 運行效果

焦爐氣經(jīng)過脫氧工序后，解決了原料焦爐氣中氧含量過高的問題，氧含量穩(wěn)定控制在0.4%左右，實現(xiàn)了穩(wěn)定連續(xù)運行。同時降低了循環(huán)水和脫氧工段中天然氣的消耗量，降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

參考文獻：

[1]王先厚，孔渝華.新型高效DJ-1多功能凈化劑的性能及應用[J].化肥工業(yè)，2008，35（4）：26-28.

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