一種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于天然氣制造技術領域，特別涉及一種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的系統。
【背景技術】
[0002]我國的能源國情是“富煤、缺油、少氣”，煤炭的消費在一次能源消費中的比例占到了70%以上，其中煤炭的終端使用方式還是以傳統的燃燒為主，造成煤炭中含有的寶貴化學品不能夠有效利用，而且煤炭直接燃燒，尤其是燃燒低階煤熱值都較低，不僅浪費資源，而且造成了嚴重的環境污染，尤其是當今環境日益惡化，亟待需要我們開發煤的分級利用技術，增加煤炭的附加值，并提高煤炭熱值，減少污染物排放。
[0003 ]天然氣作為一種高效、安全、清潔的化石能源，在全球能源消費中的比例逐年上升;隨著人們環保意識的增強以及生活質量的提高，特別是我國霧霾天氣的加重，天然氣的需求量逐年加大，深入開發煤的低溫干餾聯產技術，利用熱值較低的干餾煤氣，將之轉變成清潔、高效的天然氣，同時富產煤焦油和蘭炭，不僅實現了煤炭資源的綜合利用，且符合煤的清潔高效利用技術路線，同時也緩減了我國油氣資源相對短缺的現象，且對維護我國能源安全，實現節能節排，保護環境生態等都具有重要意義。
[0004]煤的低溫干餾所產生的煤氣中甲烷含量較少，煤氣熱值低，直接從煤氣中提純甲烷的工藝成本較高，且能源利用率低，不利于工業化放大，而且甲烷分離后的解析氣中含有大量的H2、C0和高級烴類等寶貴資源，直接將解析氣通入鍋爐燃燒，會損失煤的附加值造成資源浪費，且不符合煤炭的清潔利用路線。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的裝置，具有能耗低、操作方便，同時實現低階煤清潔高效利用。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0007]—種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的系統，包括低溫干餾多聯產單元I，低溫干餾多聯產單元I的干餾煤氣出口與水洗凈化單元2的氣體入口連接，水洗凈化單元2的氣體出口與加氫單元3的氣體入口相連，加氫單元3的氣體出口與精脫硫單元4的氣體入口連接，精脫硫單元4的氣體出口與預轉化單元5的氣體入口連接，預轉化單元5的氣體出口與甲烷化單元6的氣體入口連接，甲烷化單元6的氣體出口與變壓吸附單元7的氣體入口連接;其中精脫硫單元4的氣體通過跨線與變壓吸附單元7的氣體相連。
[0008]—種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的方法，包括以下步驟:
[0009](I)、通過低溫干餾多聯產單元I將備煤系統送來的低階煤通過隔絕空氣在400-600°C加熱，副產蘭炭、煤焦油和干餾煤氣，其中干餾煤氣的組分按體積比包括有CH4含量28-40%，C0含量 10-15% ,?含量25-40%，C02含量5-10% ,C2H6含量2-8% ,C2H4含量 1-4%，C3H6含量0.5-3% ,C3H8含量0.4-2.5% ,C4H8含量0.2-2% ,H2S含量2000_6000ppm以及NH3含量300_800ppm;
[0010](2)通過水洗凈化單元2采用的噴淋水洗凈化工藝，將預處理后的低溫干餾煤氣進一步凈化，除去干餾煤氣中的氨氣以及硫化物，以降低后續脫硫工序的負荷；
[0011](3)通過加氫單元3將煤氣中的所有不飽和烴轉變成對應的飽和烴類，同時將有機硫轉變成H2S;
[0012](4)通過精脫硫單元4采用干法脫硫工藝，利用固體ZnO脫硫，將原料氣中的H2S含量降低到〈0.1ppm;
[0013](5)將脫硫后氣體通過預轉化單元5，采用高鎳含量的烴類蒸汽預轉化催化劑，其中催化劑中按質量比N1含量48-68% ,Al2O3含量15-36%、MgO含量1.2-4.8% ,La2O3含量
1.2-4.8%，CaO 含量 5-12%，K2O 含量 0.5-1.2 %，石墨 I.5-4.5 % ;該單元在壓力 1.5-
3.5MPa、溫度400-800 °C和水碳比2_4條件下，使煤氣中C2以上的高級烴發生預轉化反應而生成甲烷;其中預轉化反應后的煤氣中包括的組分有:CH4含量30-50%，C0含量13-18%，H2含量30-60%，CO2含量10-15%以及含有少量的水蒸汽和其它雜質氣體；
[0014](6)將預轉化后氣體通過甲烷化單元6，采用低鎳含量的甲烷化催化劑，其中甲烷化催化劑組分按質量比是N1含量12-24% ,Al2O3含量32-74%、MgO含量1.2-4.8% ,La2O3含量1.2-4.8 %，CaO含量5-12 %，K2O含量0.5-1.2%,石墨含量1.5-4.5%；通過甲烷化催化劑將原料氣中的有效組分:H2、⑶和⑶2發生甲烷化反應，使得其生成的甲烷濃度可達到75-90% ；
[0015](7)甲烷化反應后的氣體通入變壓吸附單元7，通過變壓吸附工藝生產高濃度的甲燒即廣品LNG并聯廣尚純度氣氣；
[0016]所述的精脫硫單元4在整個系統運行前通過跨線將精脫硫后的潔凈煤氣直接與變壓吸附單元7連接，生產高純度氫氣，在系統運行初期為預轉化單元5和甲烷化單元6的催化劑還原提供所需要的氫氣，同時根據工況條件變化，降低甲烷化單元6的生產負荷。
[0017]本實用新型的優點:
[0018]采用煤的低溫干餾多聯產技術，實現了低階煤的清潔高效利用，生產高熱值的壓縮天然氣并聯產氫氣;該系統生產的干餾煤氣在甲烷化單元之前先進行預轉化反應，將干餾煤氣中的高級烴類全部轉化成甲烷，實現了碳的高效利用，且有效避免了甲烷化催化劑的積碳，提高催化劑的使用壽命，同時通過改變預轉化工藝中水蒸汽的量，可以調節下游甲烷化工段的氫碳比；本系統的變壓吸附單元富產高純度的氫氣，不僅解決了預轉化與甲烷化的催化劑還原時所需高純氫氣的需求，同時在生產過程中通過調變甲烷化生產負荷，聯產高純度氫氣，并且利用高純度氫氣可以對低溫干餾多聯產系統生產的煤焦油進行加氫提質以得到高級油品。
【附圖說明】
[0019]附圖是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0021]—種低溫干餾煤氣制天然氣并聯產氫氣的系統，包括低溫干餾多聯產單元I，低溫干餾多聯產單元I的干餾煤氣出口與水洗凈化單元2的氣體入口連接，水洗凈化單元2的氣體出口與加氫單元3的氣體入口相連，加氫單元3的氣體出口與精脫硫單元4的氣體入口連接，精脫硫單元4的氣體出口與預轉化單元5的氣體入口連接，預轉化單元5的氣體出口與甲烷化單元6的氣體入口連接，甲烷化單元6的氣體出口與變壓吸附單元7的氣體入口連接，通過變壓吸附工藝分離高濃度的甲烷裝罐得到產品LNG，分離出的其它氣體可直接供給鍋爐燃燒，或進一步分離聯產高濃度氫氣；
[0022]所述低溫干餾多聯產單元I是將備煤系統送來的低階煤通過隔絕空氣在400-6000C加熱，副產蘭炭、煤焦油和干餾煤氣，其中干餾煤氣的主要組分有CH4含量28-40 %，CO含量 10-15%，H2含量25-40%，⑶2含量5-10% ,C2H6含量2-8%，C2H4含量 1-4% ,C3H6含量0.5-3%，C3H8含量0.4-2.5% ,C4H8含量0.2-2%,H2S含量2000_6000ppm以及NH3含量300_800ppm；
[0023]所述水洗凈化單元2是采用的噴淋水洗凈化工藝，主要是將