煤制天然气工艺模型

　　煤制天然气工艺模型按实际工厂煤制天然气工段流程图布置，展示生产线车间设备及工艺管道，主要设备结构透明、电动模拟演示；其中水、汽、液等物料管线采用LED灯光演示运行；煤制天然气工艺模型工序由煤气化工序，一氧化碳变换工序，酸性气体脱除工序，高甲烷化工序等工段工艺设备及各类泵阀、管廊系统组成。

　　煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气。煤制天然气的能源转化效率较高，技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。煤制天然气的工艺装置采用煤气化转化技术，先将原料煤加压气化，经过气体转换单元提高H2/CO 比再进行甲烷化。

　　主要组成工段为煤气化、变换冷却、低温甲醇洗、甲烷化合成及干燥工段；工艺流程：原料煤在煤气化装置中与空分装置来的高纯氧气和中压蒸汽进行反应制得粗煤气；粗煤气经耐硫耐油变换冷却和低温甲醇洗装置脱硫脱碳后，制成所需的净煤气；净化气进入甲烷化装置合成甲烷，生产出优质的天然气。

　　煤经由煤锁加入气化炉，与中压蒸汽管网来的蒸汽、空分装置提供的氧气混合后作为气化剂进入气化炉；出气化炉的粗煤气先进入洗涤冷却器，利用高压喷射煤气水对粗煤气进行洗涤冷却，除去大部分的煤粉、焦油、酚氨等杂质并冷却后进入废热锅炉，在废锅内粗煤气与脱盐水换热使煤气降温送往变换装置。

　　来自气化装置粗煤气进入洗涤塔由来自煤气水分离装置的高压煤气水进行洗涤，粗煤气经气-气换热器加热后进入预变换炉，出来的变换气再进入主变换炉进一步进行变换反应，出口变换气进入气-气换热器降温后进入低位余热回收器，煤气被冷却后进入锅炉给水加热器、脱盐水预热器进行换热降温，再进入终冷器与循环水换热，煤气被冷却经气液分离器分离后，粗煤气送入低温甲醇洗装置。

　　低温甲醇洗的工艺原理就是利用低温甲醇的选择性吸收特性，将粗煤气中的硫化氢、二氧化碳以及石脑油等成分脱除，使净煤气符合甲烷合成的要求。工艺流程是：来自变换冷却的粗煤气经粗净煤气换热器、氨冷器等多级冷却到-32℃后进入硫化氢吸收塔的预洗段利用低温甲醇进行洗涤吸收，在脱除石脑油和水等杂质后煤气进入硫化氢吸收塔的脱硫段利用低温甲醇洗涤脱除H2S；之后煤气进入二氧化碳吸收塔利用低温甲醇进行洗涤吸收，在脱除二氧化碳后，净煤气经换热升温后送往甲烷化。

　　甲烷化装置采用丹麦托普索的镍基催化剂天然气合成技术；其工艺原理就是在镍基催化剂的作用下氢气和一氧化碳反应生成天然气；工艺流程是：来自低温甲醇洗的净煤气先进入第一硫吸收器脱除硫化氢，经换热升温后进入第二硫吸收器进一步脱除硫化氢，再经换热升温后一部分原料气与来自循环压缩机的循环气混合后进入第一甲烷化循环反应器进行反应，出来气体进入第一废热锅炉换热。之后一部分经气气换热器换热降温后进入低压废锅换热，然后进入循环压缩机经升压再与进入第一甲烷化循环反应器的原料气汇合。而从第一废锅出来的另一部分气体与来料中剩余的原料气混合后进入第一甲烷化反应器反应，出来的气体再进入第二废锅换热，同时气体降温进入第二甲烷化反应器后进入中压蒸汽过热器，再进入气气换热器换热降温，同时气体降温进入第三甲烷化反应器。 经冷却降温和气液分离之后送往天然气压缩机入口。

　　天然气干燥的工艺流程是来自天然气压缩机的天然气先进入原料气过滤器除去天然气中的游离水、固体颗粒、 重烃组份等杂质，然后进入吸收塔与三甘醇逆流接触，天然气中的水分被三甘醇吸收，脱水后的天然气由塔顶出来，经产品气分离器分离出少量夹带的三甘醇后送入首站。

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