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焦炉煤气制液化天然气项目节能报告

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2018-04-09
简介
建设内容:建设一条100000Nm3/h焦炉煤气甲烷化制液化天然气生产线,主要建设焦炉煤气压缩与净化装置、甲烷化装置、液化分离装置以及空压站、制氮站、产品储罐、装卸台等辅助设施,配套建设综合楼、循环水站、综合库房、维修间、污水处理站等辅助工程。 工艺流程简述 一、焦炉煤气净化工序 焦炉煤气净化工序工艺流程: 界区外来的焦炉煤气首先经过10台粗脱萘焦油器组成的粗脱萘和焦油单元,脱除系统中的焦油和萘。焦油从脱萘器底部进入隔油池,经过粗脱萘焦油后,将焦炉气中的萘含量降低到≤50mg/Nm3,焦油含量降低到≤5mg/Nm3。粗脱萘和焦油后,焦炉气通过管道进入气柜储存。 二、甲烷化工序 项目采用有限公司开发的有循环绝热甲烷化工艺流程,甲烷化反应器为绝热反应器。 来自精脱硫的气体与蒸汽混合后进入甲烷化反应器,加入水蒸汽的主要目的是降低甲烷化反应器的出口温度、提高甲烷化反应的平衡转化率以及防止CO和CO2在高温下的结碳。 (a)基本原理 甲烷化反应属于催化加氢反应。其反应方程为: 一级甲烷化反应器和二级甲烷化反应器出口工艺气利用蒸汽发生器产生3.8MPa蒸汽回收热量,三级和四级之间的热物流产生蒸汽后预热进入加氢反应器的焦炉煤气,最后利用三级甲烷化后的热物流产生预热进入甲烷化工序的焦炉煤气。产品气送去后续工序,经进一步分离后可用于生产液化天然气。 CO和CO2甲烷化的总转化率和选择性分别≥99%和99.9%。 甲烷化工序的设计操作条件主要是: 操作温度:250~500℃,入口温度:250~320℃,压力:2.5~3.6 MPa,空速:3000~15000h-1,催化剂是有限公司的CNJ-5焦炉煤气甲烷化专用催化剂。

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焦炉煤气制液化天然气项目节能专项报告 二〇一六年十二月项目摘要表项目概况项目名称焦炉煤气制液化天然气项目项目建设单位联系人电话节能评估单位联系人电话项目建设地点市所属行业化工项目性质新建项目总投资122649万元投资管理类别备案项目规模和主要内容建设规模:年产液化天然气40000万Nm3(45000Nm3/h);副产3.8MPa中压蒸汽24.8万t(31t/h)、TSA再生尾气5141.6万Nm3(6427Nm3/h)。建设内容:建设一条100000Nm3/h焦炉煤气甲烷化制液化天然气生产线,主要建设焦炉煤气压缩与净化装置、甲烷化装置、液化分离装置以及空压站、制氮站、产品储罐、装卸台等辅助设施,建设综合楼、循环水站、综合库房、维修间、污水处理站等配套工程。项目年综合能源消费量主要能源及耗能工质种类计量单位年需要或产出实物量计算用折标系数折标煤量(tce)1、投入焦炉煤气104Nm3800000.5712kgce/Nm3456960.00CO2104Nm326800.2143kgce/Nm35743.24小计462703.242、产出LNG104Nm3400001.2398kgce/Nm3405900.603.8MPa蒸汽104t24.80.0958kgce/kg23758.40TSA再生尾气104Nm35141.60.3139kgce/Nm316139.48冷凝水104t119.20.0229kgce/kg27296.80小计473095.283、动力消耗电104kWh4652.950.1229kgce/kWh(当量值)5718.480.35kgce/kWh(等价值)16285.33蒸汽104t119.20.115kgce/kg137080.00水104t513.500.0857kgce/t440.07小计当量值143238.55等价值153805.40项目年综合能源消费总量(tce)(1-2+3)132846.51(当量值)143413.36(等价值)项目能效指标比较项目指标名称项目指标值指标对比值(参考鄂托克旗建元煤焦化有限公司)对比结果单位产品气耗2.44Nm3/Nm32.75Nm3/Nm3优于同行业指标单位产品综合能耗0.41kgce/Nm30.51kgce/Nm3优于同行业指标万元产值能耗1.06tce/万元————万元工业增加值能耗1.72tce/万元1.7776tce/万元(市“十三五”末GDP能耗控制指标)优于对所在地能源消费影响对所在地能源消费增量的影响项目综合能源消耗折合标准煤132846.51tce(当量值)、143413.36tce(等价值),占所在地“十三五”能源消费增量控制数m%,m为1.7,1<m≤3,项目能源消费量对项目所在地能源消费增量有一定影响。但项目投产后万元工业增加值能耗低于市十三五末单位GDP能耗指标目标值,所以项目投产后对市节能目标的实现影响较小。对所在地完成节能目标的影响项目完成后,项目增加值能耗影响所在地单位GDP能耗的比例n%,n为-0.65,n<1,因此项目对所在地完成节能目标的实现影响较小。可研报告提出的主要节能措施及节能效果:一、总图布置和运输节能在总图布置时,根据工艺生产的需要,合理安排各种物料、原材料的堆放位置,力求按照工艺流向布置,使物料流向按从高到低的方向布置;全厂布局方面,尽量使变配电室、循环水、空压站等设置在负荷中心,减少电能损耗。二、工艺、设备节能1、优化工艺流程(1)焦炉煤气净化工艺项目选用有限公司的全干法变温吸附(TSA)焦炉煤气深度净化工艺,采用专用净化吸附剂,通过预处理方法可以完全净化脱除焦炉煤气中的焦油、萘、苯及其它杂质组分,其净化精度对苯、萘、焦油、H2S及特殊有机硫等均可以达到ppm级水平,完全可以满足甲烷化工艺的要求。项目采用压缩-脱苯-加热-脱硫的工艺流程,避免了“冷热病”的问题,氧化锌脱硫剂硫容高、开工无需还原、卸除废脱硫剂无需钝化,操作简便,且可作为其他产品的添加剂加以回收利用。(2)甲烷化工艺项目采用有限公司开发的有循环绝热甲烷化工艺流程,甲烷化反应器为绝热反应器。一级甲烷化反应器和二级甲烷化反应器出口工艺气利用蒸汽发生器产生蒸汽回收热量,三级和四级之间的热物流预热进入加氢反应器的焦炉煤气,最后利用三级甲烷化后的热物流预热进入甲烷化工序的焦炉煤气,充分利用了反应过程热。选用循环气外冷激流程,比用导热油撤热减少了一个冷剂的循环,简化了流程;采用四台甲烷化反应器,可将焦炉煤气中的CO和CO2反应完全,CO和CO2甲烷化的总转化率和选择性分别大于等于99%和99.9%,使CO2含量小于50ppm,避免使用吸附器脱除剩余的碳氧化物,提高了富甲烷气的含量、增加了LNG产量。(3)深冷分离液化工艺项目采用操作可靠、能耗较低的混合制冷工艺,并且充分利用低位热源提供预冷的冷源,减小能耗,同时达到在较低液化能耗的情况下减少动力设备的数量,使装置能够长周期运行和降低维护成本。2、回收反应热副产蒸汽焦炉煤气甲烷化工艺过程中有大量反应热产生,采用气体循环在反应器外撤热,既可以利用调节循环比控制反应器的温度,又可以很方便的通过回收循环气带出的反应热副产中压蒸汽和预热进料气,可副产3.8MPa饱和蒸汽44t/h,除项目自用外,可外供31t/h。3、副产物和废物的综合利用(1)TSA再生尾气项目深冷分离工序副产液化尾气,可作为变温吸附脱苯和氨吸附剂的再生气后,送往有限公司做燃料气。小时副产TSA再生尾气6427Nm3/h,回收作为产品外售。(2)其他本项目所使用的各种脱硫剂达到或接近饱和更换后还可以被综合利用。废氧化铁脱硫剂主要成分是硫化铁,可作为硫酸厂制硫酸的原料。甲烷化生成的工艺冷凝液含少量溶解性气体(CH4、H2等),经蒸汽汽提后可作为循环水的补充水或代替脱盐水加以回收。综上可见,项目技术起点高,工艺先进,有利于合理利用资源,保护环境,符合清洁生产和节能减排的要求,符合科学发展观的要求。三、电气设备节能项目电气设备的节能措施主要包括变配电设备和电动机的节能两个方面。根据《电气设备节能设计》(06DX008-2)、《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)、《电力变压器经济运行》(GB/T13462-2008)以及《三相异步电动机经济运行》(GB/T12497-2006)、《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)等相关标准,项目采取了相应措施节约能源。1、变配电设备的节能措施(1)根据用电性质、用电容量等选择了合理的供电电压和供电方式。(2)选择低损耗SCB10型变压器。(3)变配电室布置在用电负荷中心附近,减少变压级数,减少电缆长度,降低电压损失和线路消耗。供电电缆及配电线路按节能原则选择,重要回路按经济电流密度选用母线缆,以减少线路损失。照明配线选用电阻率较小的线缆,尽量减少线缆长度,适当加大线缆截面,以降低线路阻抗,减少照明配线中的电能损耗。(4)根据用电负荷情况,装设集中和分散动态无功功率自动补偿和谐波处理装置,提高功率因数到0.95、减少高次谐波对电网的影响,降低电能损耗,稳定系统供电电压,提高供电系统电压质量。(5)对变配电系统配置的相应测量和计量仪表,安排专人对变压器的运行参数进行记录,并对每日记录数据进行分析,计算每日变压器的日负荷率、功率因数等,制作日负荷曲线,通过该参数调整用电设备的工作状态和时间,合理分配与平衡负荷,使各部门用电均衡,尽量提高企业负荷率。2、电动机的节能措施(1)根据《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(GB18613-2012)选择高效节能的电动机。(2)由于电动机起动电流大,项目针对较大容量的电动机,选择合理的启动方式,节约电能。(3)对功率在200kW及以上的选用高压电动机。(4)异步电动机在满足机载负荷要求的前提下,采取调压节电,并使电动机工作在经济运行范围之内。(5)依据《风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》(GB/T21056-2007)中相关标准,综合考虑风量/流量变化幅度、变化工矿时间率、年总运行时间等因素对符合条件的风机、泵类电机采取变频调速控制;另外,对项目中…
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