天然气液化装置冷箱周期性冻堵问题及综合技改

何伏牛，郭康达，梅喜涛，喻明杰

（河南晋煤天庆煤化工有限责任公司，河南沁阳 454592）

0 引 言

河南晋煤天庆煤化工有限责任公司（简称晋煤天庆） “30·52·3”项目（300kt／a合成氨、520kt／a尿素、3×108m3／a煤制天然气），采用鲁奇炉碎煤加压气化工艺生产粗煤气［1］，一期项目生产合成氨、尿素产品，于2015年1月18日投产；2016年8月3×108m3／a燃气（煤制天然气）优化技改项目（二期项目）试生产，2017年6月达产达标，二期项目天然气产品分为两部分，一部分经输气站通过管网直接输送至下游用户，另一部分通过天然气液化装置生产LNG后装车销售，其甲烷合成装置采用英国戴维公司的四塔甲烷合成工艺生产煤制天然气（SNG）、天然气液化装置采用杭州中泰深冷技术股份有限公司（简称杭州中泰）的深冷工艺生产液化天然气（LNG）。

随着晋煤天庆甲烷合成装置的稳定运行，产品气SNG中的CO2含量约在0.1%～2.0%之间，远高于天然气液化装置（原料天然气）签订合同的保证值CO2含量≤50×10－6，即使上游低温甲醇洗系统刻意调整工况降低净化气中的CO2含量（将配CO2的调节阀由自动调节变为手动调节），甲烷合成产品气SNG送到下游天然气液化装置分离时，冷箱内板翅式换热器的流道也会因低温附着的干冰越聚越多而变小变细，压差由满负荷时的25～35kPa逐渐上升至60～80kPa，这种周期性冻堵导致的冷箱压差变大情况一旦发生，天然气液化装置不得不降负荷运行甚至停车，拆开法兰安装临时短接进行逆向爆破“吹碳”。因此，亟需寻求一种脱碳方法将SNG中的CO2含量降至50×10－6以下再输送至冷箱进行液化。……