ICS 71.100.20 G 86 中华人民共和国国家标准 GB/T 34674—2017 焦炉气制甲烷技术导则 Technical guideline for methane preparation from coke oven gas 2018-05-01实施 2017-11-01发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 34674—2017 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出 本标准由全国气体标准化技术委员会（SAC/TC206）归口。 本标准起草单位：山西省国新能源发展集团有限公司、西南化工研究设计院有限公司、广东华特气 体股份有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司 本标准主要起草人：陈钢、张新波、王丽萍、郭雄、何洋、廖恒易、傅铸红、方华、周鹏云， 1 GB/T 34674—2017 焦炉气制甲烷技术导则 1范围 收、运行与维护、产品包装、贮存及运输 本标准适用于新建、扩建和改建的焦炉气制甲烷生产装置。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T 150.3 压力容器第3部分：设计 GB/T 1576 工业锅炉水质 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB 18598 危险废物填理污染控制标准 GB18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T33102 纯甲烷和高纯甲烷 GB 50040 动力机器基础设计规范 GB 50050 工业循环冷却水处理设计规范 GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范 GB 50187 工业企业总平面设计规范 GB50235 工业金属管道工程施工规范 GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范 GB 50483 化工建设项目环境保护设计规范 DL/T 5153 火力发电厂厂用电设计技术规程 HG/T 20519 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HG/T 20546 化工装置设备布置设计规定 SH/T 3503 石油化工建设工程项目交工技术文件规定 SH/T 3904 石油化工建设工程项目竣工验收规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 焦炉气coke ovengas 焦化过程副产的可燃性气体，主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和多碳烃，以及微量硫化 物、焦油、苯、萘、氨等杂质。 1 GB/T34674—2017 3.2 甲烷化methanation 一氧化碳、二氧化碳与氢气在一定温度下经催化反应，获得甲烷的过程。 4总体要求 4.1焦炉气制甲烷工艺设计中，应满足国家对安全、环保和职业卫生等方面的要求。 4.2制取甲烷装置的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施，噪声和振动控制的 设计应符合GB/T50087和GB50040的规定。 4.3制取甲烷工程中废气、固体废物、重金属等的处理处置符合GB16297、GB18599、GB18597、 GB50483、GB18598的规定 4.4制取甲烷装置的总平面布置按GB50187和HG/T20546执行。设计施工图内容和深度按 HG/T20519相关规定执行。 4.5甲烷化反应器及其他非标压力容器的设计应满足GB/T150.3的相关要求。 5工艺设计 5.1工艺流程 5.1.1焦炉气制甲烷装置应由气体预处理系统、压缩系统、气体净化系统、甲烷化系统、分离与提纯系 统等组成。其典型的焦炉气制甲烷工艺流程如图1所示。 焦炉气 预处理 气柜 压缩 精脱焦油紫 脱苯 精脱硫 甲烷化 分离与提纯 产品气 图1典型的焦炉气制甲烷工艺流程示意图 5.1.2焦炉气通过净化脱除萘、焦油、苯、硫化物后，经过压缩、换热，在催化剂的作用下进行甲烷化反 应，转化成主要含甲烷、氢气、氮气的混合气，再采用分离与提纯技术将富甲烷气中的氢气和氮气分离出 来，最终制得甲烷产品气。 5.2焦炉气制甲烷装置主要工艺系统 5.2.1预处理系统 5.2.1.1 预处理系统应包括预处理单元、气柜单元。 5.2.1.2 预处理单元应粗脱焦炉气中焦油及萘，预处理后焦油及萘的含量见表1。 2 GB/T 34674—2017 表 1 预处理后焦油及萘的含量 项目 指标 焦油含量/（mg/m） 5.0 萘含量/（mg/m*） 50.0 5.2.1.3 气柜单元应能有效协调气源与用户之间的动态平衡。 5.2.2 气体压缩系统 5.2.2.1压缩系统应包括原料气压缩机、循环压缩机和富甲烷气压缩机，其功率根据产能和循环比确 定。压缩后原料气压力：1.5MPa～4.5MPa 5.2.2.2 压缩机可选用电驱动压缩机或蒸汽透平机。压缩机与工艺介质接触部分的材质应选用不锈 钢。压缩机主要包括工艺介质压缩主单元、冷却水辅助单元和循环油辅助单元。 5.2.3气体净化系统 5.2.3.1 气体净化系统应包括精脱焦油及茶、脱苯和精脱硫三个单元 5.2.3.2 萘的含量见表2。 表 2 2净化后的焦油及萘的含量 项目 指标 焦油含量/（mg/m²） 1.0 萘含量/（mg/m） 1.0 5.2.3.3 脱苯单元的净化温度：40℃～180℃，压力约2.30MPa，净化后的焦炉气中苯的含量见表3。 表3净化后的苯含量 项目 指标 苯含量/（mg/m*） 10.0 5.2.3.4 精脱硫单元的净化温度：250℃~350℃，压力约2.20MPa，净化后的焦炉气中总硫含量见 表4。 表4净化后的总硫含量 项目 指标 总硫含量/（mg/m²） 0.1 5.2.4 甲烷化系统 采用有循环绝热甲烷化的工艺流程，通过甲烷化反应将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷。一氧化 碳和二氧化甲烷化的总转化率和选择性分别大于等于99%和99.9%。 甲烷化工序的参考操作条件： 3