地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究

作者：刘恩斌; 鲁绪栋; 季永强; 彭杰; 郝天舒; 李茜

来源：石油与天然气化工, 2023, 1-14.

• 地下煤制气
• 低温精馏法
• 脱酸气
• 加压液化天然气
• 液氢

目的脱除地下煤制气中的酸气，将地下煤制气中的CH4和H2分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比，确定采用低温精馏法进行脱酸气、分离CH4和H2并液化。根据低温精馏法的原理，设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH4和H2并液化的工艺流程，该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析，确定其最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中的CO2的摩尔分数脱除到0，H2S的摩尔分数脱除到3.65×10-12%，满足处理要求。同时可以实现CH4回收率为99.97%，加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%，H2的回收率为98.30%，液氢(LH2)的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH2，且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64％，具有较高的经济效益。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司华北油气分公司; 西南石油大学