【摘要】煤制气的组分不同于天然气，主要成分为

CO、H2 和 CH4，液化分离装置的目的是

要把

CO、H2 从煤制气中分离出来，用于生产甲醇，甲烷液化后分离生成 LNG 产品。不同于

常规

LNG 的液化工艺，本文介绍了煤制气的液化分离工艺流程及其特点，以及列举国内首

座煤制

LNG 工艺装置运行情况。 

　　【关键词】煤制气；脱水；脱甲醇；液化；甲烷分离

 

　　引言

 

　　目前，国内

LNG 产业迅速发展，主要是针对常规天然气的液化工艺研究，很少有针对

煤制气的液化分离技术的研究。煤制气的气质组分不同于常规天然气，含有较少的甲烷，较
多的

H2 和 CO，表 1 为典型的煤制气的组分含量。液化分离的目的是要把 CO、H2 从原料气

中分离出来，用于下游甲醇合成装置生产甲醇，把甲烷液化生成

LNG 产品销售。 

　　常规的天然气液化工艺主要包括净化（除去天然气中的水分、酸性气体、重烃和汞等杂
质）和液化两个部分。煤制气的液化分离工艺除了净化和液化工艺外，增加合成气分馏工艺。
液化部分将原料气中的甲烷液化从而生成

LNG 副产品。 

　　原料气组份

 摩尔百分比（mol%） 

　　

CO 24.95 

　　

H2 57.65 

　　

CH4 16.39 

　　

N2+Ar 0.30 

　　

H2S+COS 0.1ppm 

　　

O2 0.41 

　　

CO2 <20 ppm 

　　

C2 0.30 

　　总计

 100.00 

　　

1.煤制气液化分离装置 

　　甲烷分离装置原料气经脱水、脱甲醇、脱汞后，进入液化分离单元，在冷箱内冷却至

-

162

℃，再进入分馏塔，利用 CH4、CO、H2 沸点不同，从而有效地把甲烷从原料气中分离冷

凝下来，得到产品

LNG，LNG 产品进入 LNG 储罐储存，合成气从分馏塔顶分出。另配有冷

剂补充系统和

BOG 回收系统。 

　　装置合成气产量约为：

165，900kg/h，LNG 产量约为 51，510kg/h。此数据基于从界区

外回收

3，643kg/h BOG 为前提。 

　　

1.1 煤制气净化工艺及特点分析 

　　在煤制气液化之前，要把原料气中的水，甲醇脱除掉，这些成分在低温条件下会结冰
堵塞设备或降低换热器的性能。采用分子筛过滤器

/分离器捕获可能从原料气压缩机冷却器

携带过来的工艺液体。

 

　　原料气进入到处于吸附状态的分子筛（干燥剂采用

UOP13X-HP 分子筛）干燥器顶部，

压力为

4.76MPa，温度为 35

℃。当原料气经过床层的时候，原料气中的水和甲醇被吸附到

床层上。一个床层吸附水和甲醇，另外一个床层处于再生状态，整个脱水干燥循环为

24 小

时，其中

12 小时为吸附，7.3 小时是加热状态，3.7 小时是冷却，1.0 小时为切换。 

　　利用低压氮气作再生介质，低压氮气通过再生气加热器被加热到约

232

℃。再生时经过

分子筛去除饱和床吸附的水和甲醇，再生气排放到大气之中；在冷却段，再生气不再经过
加热器加热。

 

　　干燥的原料气离开分子筛床层，经过粉尘过滤器脱除吸附剂粉尘或分子筛床层没有捕
获的固体杂质。

 

　　汞含量超标会对铝制冷箱产生严重影响，使冷箱发生爆裂。原料气干燥后进入到脱汞床，