1、1LNG工藝合成工段制作人：* 2合成工段總貌3工藝原理合成工段甲烷化是將凈化工段送來的凈化后焦爐氣體（以后簡稱新鮮凈化氣）中所含的CO、CO2加H2在催化劑存在下生成CH4和H2O，化學反應方程式為： CO +3H2 = CH4+H2O H0 298=-206 KJ/molCO2+4H2 = CH4+2H2O H0 298=-165 KJ/mol由上述方程式可知，此反應為可逆、體積縮小的、強放熱反應。在一定的條件下，還有以下副反應發生：積碳反應：CO+CO = CO2+C CH4=C+2H2羰基鎳反應：Ni+4CO = Ni(CO)4 這些副反應不僅影響甲烷化催化劑的活性和壽命，而且羰基鎳的

2、生成對人體有害，積碳反應可能引起反應器飛溫，所以一定要避免這些副反應發生。4 工藝流程簡述 來自凈化工段的新鮮凈化氣，經凈化氣冷卻器E0310換熱冷卻，進入凈化氣水分離罐V0301分水，隨后進入保護床T0301，脫除有機硫和無機硫，降低新鮮凈化氣中硫含量的波動對甲烷化催化劑的影響。隨后經過凈化氣預熱器E0301預熱后分為兩路：A路和B路。A路氣體噴入少量凝液后與循環氣混合，隨后經過一段入口氣換熱器E0302提溫后進入一段反應器R0301，在催化劑作用下發生甲烷化反應。一段反應器R0301出口氣體經過一級廢鍋E0303冷卻后，與新鮮凈化氣的B路混合，然后進入二段反應器R0302，繼續進行甲烷化反

3、應。反應后氣體，經二級廢鍋E0304冷卻，一段入口氣換熱器E0302回收熱量后，進入三段反應器R0303反應。三段反應器R0303出來的合成氣體，依次通過凈化氣預熱器E0301、循環氣換熱器E0305、除氧水預熱器E0306回收熱量后，再經產品一級冷卻器E0308（冬季熱水換熱器E0309，冬天使用）冷卻，后進入一級水分離罐V0302進行氣液分離。分離出的液體進入凝液儲罐V0305，分離出的氣體一部分經產品二級冷卻器E0308冷卻后，進入二級水分離罐V0303進行氣液分離。另一部分氣體進入循環壓縮機C0301加壓，壓縮機出口脫油槽V0308脫油，并由循環氣換熱器E0305預熱后與進入一段反應器

4、的新鮮凈化氣混合。二級水分離罐V0303分離出的氣體作為合成工段產品氣送往液化工段，分離出的液體進入凝液儲罐V0305。5凈化氣的工藝要求 新鮮凈化氣 新鮮凈化氣進入合成界區的工藝條件 溫度190，壓力2500KPaG，流量約 33000Nm3/h。 新鮮凈化氣中的總硫含量20ppb(v/v) 通過分析點A0301取樣分析，當測得新鮮凈化氣中的總硫含量大于20ppb(v/v)時，經再次分析確認，若總硫含量仍大于20ppb(v/v)，停止新鮮凈化氣的進入。6保護床操作細則保護床保護床入口溫度保護床溫度控制在200210之間，手動或者自動調節控制閥TV03006開度，來調整進入保護床新鮮凈化氣的溫

5、度。 保護床溫度在保護床脫硫劑使用初期，由于活性高，可能會產生甲醇副反應，生成甲醇反應為放熱反應，初期床層溫升可達到1080，隨著使用時間的推移，甲醇副反應會逐漸減少，床層溫升會逐漸降低，調整床層入口溫度使保護床床層熱點溫度控制在210左右。甲醇副反應生成的甲醇會在后續的甲烷化反應中裂解生成甲烷。7一段反應器溫度及操作 一段反應器入口溫度應控制在280320之間 入口溫度可以通過調節開工爐來適當調節。 一段反應器熱點溫度應該550。 a. 一段反應器的熱點溫度主要通過循環氣量來控制，若熱點溫度偏高，則加大循環氣量，若偏低則減小循環氣量。 b. 在確保一段反應器進口溫度的前提下，可以適當的調整凝

6、液噴射量來調節熱點溫度，噴入凝液過多會影響CO與CO2的轉化率。因此噴入的循環液要適量。 c.或者適當提高系統的壓力，已增大循環量的目的。減少溫度飛升。 d. 當以上方法均不能控制時，可以適當減少負荷。8二段反應器溫度及操作 二段反應器入口溫度二段反應器入口溫度 二段反應器入口溫度應控制在280320之間 a. 手動或者自動調節TV03015調節一級廢鍋出口溫度，來調節二段反應器入口溫度。 二段反應器熱點溫度二段反應器熱點溫度 二段反應器熱點溫度應該480。 a. 該反應器的熱點溫度，主要通過調節新鮮凈化氣進入二段反應器的量來控制(FIC3003開度)，若二段反應器熱點溫度偏高則減少進入二段反

7、應器的新鮮凈化氣量，反之則增加，同時注意調整循環氣來維持一段反應器的熱點溫度。 b. 在保證一段反應器床層溫度穩定的前提下，當二段反應器熱點溫度偏高，可以適當加大循環氣量，若偏低則減小循環氣量。 c.或者適當提高系統的壓力，已增大循環量的目的。減少溫度飛升。 d. 當以上方法均不能控制時，可以適當減少負荷。9三段反應器溫度及操作 三段反應器入口溫度三段反應器入口溫度 三段反應器入口溫度應控制在260320之間 在確保一段入口溫度的前提下，手動或者自動調節TV3018調節二級廢鍋出口溫度，來調節三段反應器入口溫度。 三段反應器熱點溫度三段反應器熱點溫度 三段反應器熱點溫度應該360。 當反應器溫

8、度高于360時，可以適當調節TV03018降低進入三段反應器的進口溫度來調節，溫度控制范圍為260320。也可以通過FIC3003，增加進入一段反應器的新鮮凈化氣量，減少進入三段反應器CO與CO2的總量來調節，同時注意調整循環氣來維持一段反應器的熱點溫度。也可以調加大循環氣量，減少進入三段反應器CO與CO2的總量來降低熱點溫度。 或者適當提高系統的壓力，已增大循環量的目的。減少溫度飛升。 當以上方法均不能控制時，可以適當減少負荷。10循環氣量的要求及操作 循環氣進口溫度循環氣進口溫度 循環氣進口溫度控制在100左右。提高該溫度可以增加循環氣中的蒸氣分壓，提高循環氣中的含水量，用于抑制一段反應器

9、催化劑的積碳過程。 循環氣量循環氣量 循環氣量通過用于控制一段反應器的熱點溫度550。從而調節二段，三段反應器的溫度。 循環液噴射循環液噴射 循環液噴射量噴射量需根據一段進口氣體實際組成來確定。讓一段反應器入口氣體中H2O的含量4%6%。 11工藝廢水排放的處理一級水分離罐和二級水分離罐分離的廢水在循環液儲罐混合后排出界區。12產品氣的工藝要求及CO2的控制方法 產品氣中產品氣中CO2含量的控制含量的控制 溫度40，壓力1.8Mpa(G) 1.85Mpa(G)，CO2含量300ppm 降低產品氣中降低產品氣中CO2含量的幾種方法含量的幾種方法。 加大循環量，降低一段反應器和二段反應器熱點溫度。原理是增加了CO和CO2的整體轉化率，從而減少進入三段反應器的氣體中的CO和CO2的含量，使得CO2更易反應完全。 調整新鮮凈化氣分的兩路氣體的分配量，增加進入一