煤氣化單元采用碎煤加壓氣化工藝時，一種煤基合成油聯產LNG的工藝方法，如圖1所示。
[0057]具體流程為:塊煤(101)經固定床碎煤加壓氣化(溫度:1200°C，壓力:4.5MPaG)獲得粗煤氣(102)，主要組分為C0、H2、CH4，同時還包括H2S、CO2、有機硫、焦油、石腦油、酚和氨等雜質，其中CH4含量為12mol%，H2/C0為1.65。粗煤氣(102)先經低溫甲醇洗預洗段(溫度:-40°C，壓力:4.0MPaG)脫除氣體中的石腦油，得到石腦油(104)，再經主洗段(溫度:-52°C，壓力:4.0MPaG)脫除H2S、有機硫及CO2等酸性氣體(103)，得到的凈化合成氣(105，C02<0.5mol%, H2S+C0S<0.lppm);含硫酸性氣體(103)經硫回收裝置制取固體硫磺
(120)ο凈化合成氣(105)進入F-T合成反應器之前增加深冷分離I (溫度:-164°C，、壓力:3.3MPaG)得到LNG產品I (106)，其中CH4回收率>98.5%, CH 4含量>97mol %，制得的F-T合成氣(107)進入油品合成裝置，F-T合成氣H2/C0為1.65，總硫含量〈0.lppm。油品合成裝置利用高溫漿態床F-T合成工藝(采用鐵基催化劑)將合成氣轉化為重質蠟、重質油、輕質油、F-T合成水、F-T尾氣等中間產物，F-T反應器溫度為270°C，壓力為3.3MPaG。重質蠟、重質油、輕質油等中間餾分(108)送油品加工裝置進行加氫精制和加氫裂化處理，加氫精制溫度為330°C、壓力為8.0MPaG，所述加氫裂化處理的溫度為390°C、壓力為8.0MPaG ;最終得到汽油(110)、柴油(111)等產品。F-T合成水(121)經合成水處理裝置回收醇類得到混醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙醛、丁醇、戊醇及己醇的混合物)(112)，處理后合成廢水(123)送至污水處理裝置。油品合成裝置出來的F-T尾氣(122，溫度為50°C，壓力為3.5MPaG) CH4含量為7mol%，經低溫油洗單元得到油洗LPG (109)，油洗干氣(113)先進入膜分離裝置，滲透氣(116)經PSA制取H2 (117)，氫氣純度>99.9mol%，非滲透氣(114)送至深冷分離11(溫度:_164°C、壓力:3.0MPaG)回收LNG產品2 (115)，其中CH4回收率>98.5%，CH4含量>97mol%，富氫尾氣(118)返回PSA回收H2，PSA尾氣送燃料氣管網用作燃料氣(119)。
[0058]實施例2、煤基合成油聯產LNG的方法
[0059]當煤氣化單元采用粉煤氣化或水煤漿氣化工藝時，另一種煤基合成油聯產LNG的工藝方法，如圖2所示。
[0060]具體流程為:粉煤(124)經粉煤或水煤漿氣化(溫度:1350°C，壓力:4.0MPaG)獲得以CO、H2為主要組分的粗煤氣(125)，CH4含量〈0.1mol %，經水煤氣變換裝置調節H2/CO的比值，最終變換氣(126)的H2/C0比值為1.65。變換氣(126)經低溫甲醇主洗段(溫度:_52°C，壓力:3.4MPaG)脫除H2S、有機硫及CO2，得到的F-T合成氣(107)C02〈0.5mol%,H2S+C0S<0.lppm，含硫的酸性氣體(103)經硫回收裝置制取固體硫磺(120)，F-T合成氣
(107)進入油品合成裝置。油品合成裝置利用高溫漿態床F-T合成(采用鐵基催化劑)工藝將合成氣轉化為重質蠟、重質油、輕質油、F-T合成水、F-T尾氣等中間產物，F-T反應器溫度為270°C，壓力為3.3MPaG。重質蠟、重質油、輕質油等中間餾分(108)送油品加工裝置進行加氫精制和加氫裂化處理，加氫精制溫度為330°C、壓力為8.0MPaG，加氫裂化處理的溫度為390°C、壓力為8.0MPaG ;最終得到汽油(110)、柴油(111)等產品。F-T合成水(121)經合成水處理裝置回收醇得到混醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙醛、丁醇、戊醇及己醇的混合物)
(112)，處理后合成廢水(123)送至污水處理裝置。油品合成裝置出來的F-T尾氣(122)CH4含量為7mol%，經低溫油洗單元得到油洗LPG (109)，油洗干氣(113)先進入膜分離裝置，滲透氣(116)經PSA制取H2 (117)，氫氣純度>99.9mol%，非滲透氣(114)送至深冷分離11(溫度:_164°C，壓力:3.0MPaG)回收LNG產品2 (115)，其中CH4回收率>98.5%，CH4含量>97mol%，富氫尾氣(118)返回PSA回收H2，PSA尾氣送燃料氣管網用作燃料氣(119)。
[0061]實施例3、煤基合成油聯產LNG的方法
[0062]當煤氣化單元采用雙氣頭氣化工藝時，一種雙氣頭煤基合成油聯產LNG的工藝方法，如圖3所示。
[0063]原料煤(127)的塊煤(101)進入碎煤加壓氣化，粉煤(124)進入粉煤或水煤漿氣化，可根據最終LNG產品及油品的比例調節原料煤的分配比例。當原料煤(127)為1406.6萬噸/年，其中塊煤(101):粉煤(124)為1:1，則最終LNG產品1(106)為9.2億Nm3/年，LNG產品2(115)為1.1億Nm3/年，最終油品汽油(110) +柴油(111)為200萬噸/年。兩種氣化工藝得到的含硫酸性氣體(103)混合后統一送往硫回收單元制取固體硫磺產品(120)。兩種氣化工藝得到的F-T合成氣(107)H2/C0為1.65，C02〈0.5mol %, H2S+C0S<0.lppm，混合后統一送往后續油品合成、油品加工、合成水處理等單元，碎煤加壓氣化工藝過程與圖1中一致；粉煤氣化或水煤漿氣化工藝與圖2描述一致。
【主權項】
1.一種煤基合成油聯產LNG的方法，包括如下步驟:1)原料煤經氣化得到粗煤氣； 2)將所述粗煤氣經低溫甲醇主洗段脫除酸性氣體，得到合成氣； 3)將所述合成氣在油品合成單元經F-T合成反應，得到中間產品，所述中間產品為重質餾分油、輕質餾分油、重質蠟、F-T合成水和F-T合成尾氣； 4)將所述中間產品中，所述重質餾分油、所述輕質餾分油和所述重質蠟經油品加工單元加氫精制和加氫裂化處理，即得到油品產品，所述油品產品為汽油和柴油； 所述F-T合成尾氣經膜分離處理，得到的非滲透氣經深冷分離II，即得到LNG產品。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述原料煤為煤塊時，所述氣化采用碎煤加壓氣化； 所述原料煤為煤粉時，所述氣化采用粉煤或水煤漿氣化； 所述原料煤為煤塊和煤粉時，所述氣化采用雙氣頭氣化，所述雙氣頭氣化為所述碎煤加壓氣化和所述粉煤或水煤漿氣化。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述碎煤加壓氣化的溫度為1000?1250°C，所述碎煤加壓氣化的壓力為2?5MPaG ; 所述粉煤或水煤漿氣化的溫度為1300?1400°C，所述粉煤或水煤漿氣化的壓力為3?5MPaG04.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于:當所述氣化采用碎煤加壓氣化時，步驟2)中所述粗煤氣經低溫甲醇主洗段之前還包括經低溫甲醇預洗段脫除石腦油的步驟； 當所述氣化采用粉煤或水煤漿氣化時，步驟2)之前還包括所述粗煤氣經水煤氣變換單元調節H2/C0的比值，得到F-T合成反應的變換氣的步驟； 步驟2)中所述酸性氣體為硫化氫、有機硫和CO2，所述酸性氣體經硫回收裝置制得硫磺。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于:所述變換氣中H2/C0的比值為1.5?1.8 ; 所述粗煤氣中H2/C0的比值為0.3?1.7。6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于:當氣化采用碎煤加壓氣化時，步驟3)之前還包括將所述合成氣經深冷分離I，分離得到所述LNG產品； 所述深冷分離I的溫度為-170?_150°C，所述深冷分離I的壓力為3.0?4.0MPaG ; 步驟4)中還包括所述F-T合成尾氣經低溫油洗得到油洗LPG和油洗干氣，油洗干氣經膜分離處理，得到的非滲透氣經變壓吸附得到氫氣。7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于:所述F-T合成水經合成水處理單元回收醇得到混醇產品； 所述混醇產品為甲醇、乙醇、丙醇、乙醛、丁醇、戊醇和己醇的混合物。8.根據權利要求3-7中任一項所述的方法，其特征在于:所述低溫甲醇主洗段的溫度為-60 ?-200C，壓力為 1.5MPa ?5.0MPaG ； 所述合成氣中CH4的摩爾百分含量為2?50% ; 所述低溫甲醇預洗段的溫度為-60?-20°C，壓力為1.5MPa?5.0MPaG。9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于:所述F-T合成反應的催化劑為Fe基催化劑或Co基催化劑； 所述Fe基催化劑包括活性成分和電子助劑組成；所述活性成分為a -Fe2O3和/或Fe3O4;所述電子助劑為堿金屬類、過渡金屬類和/或稀土金屬類，具體可為K、Cu、Mn、V、Ce、La和Eu中至少一種；所述Fe基催化劑還包括結構助劑，所述結構助劑為Si02、A1203、MgO,T12和活性炭中至少一種； 所述Co基催化劑由活性組分Co、載體和助劑組成，所述載體為Si02、γ -Al2O3、活性炭和T12中至少一種，所述助劑為N1、Zr、Mg、Mn、Ru、Pt、Re、Ce、La和Th中至少一種； 所述F-T合成反應的溫度180?350°C ； 所述F-T合成反應的壓力1.5?5.0MPaG。10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于:步驟4)中所述加氫精制溫度為300?350°C、壓力為7.1?8.5MPaG，所述加氫裂化處理的溫度為350?400°C、壓力為 7.1 ?8.5MPaG ； 所述F-T合成尾氣的溫度為20?100°C、壓力1.5?5.0MPaG ； 所述F-T合成尾氣中CH4的摩爾含量為2?10% ; 所述深冷分離II的溫度為-170?-150°C ； 所述深冷分離II的壓力為3.0?4.0MPaG。
【專利摘要】本發明公開了一種煤基合成油聯產LNG的方法。它包括如下步驟：1)原料煤經氣化得到粗煤氣；2)將所述粗煤氣經低溫甲醇主洗段脫除酸性氣體，得到合成氣；3)將所述合成氣在油品合成單元經F-T合成反應，得到中間產品，所述中間產品為重質餾分油、輕質餾分油、重質蠟、F-T合成水和F-T合成尾氣；4)將所述中間產品中，所述重質餾分油、所述輕質餾分油和所述重質蠟經油品加工單元加氫精制和加氫裂化處理，即得到油品產品，所述油品產品為汽油和柴油；所述F-T合成尾氣經膜分離處理，得到的非滲透氣經深冷分離II，即得到LNG產品。本發明煤制油的同時聯產LNG，并能回收利用產生的酸性氣體和F-T合成水及尾氣。
【IPC分類】C10L3/08, C10G2/00, C10J3/46
【公開號】CN105176566
【申請號】
【發明人】陳倩, 董根全, 史建中, 劉利軍, 曹峰, 陳林峰, 李永旺, 曹立仁
【申請人】中科合成油工程股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月30日