[發明專利]一種用合成氣制代用天然氣的工藝

有效

• 申請號: 201210024506.7
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102585949A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊宏泉;劉芹;邢濤;張駿弛;陳央;陸亞東;李忠燕;胡曉昕
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團寧波工程有限公司;中國石化集團寧波技術研究院
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

1.一種用合成氣制代用天然氣的工藝，其特征在于包括下述步驟：

原料氣經脫毒脫硫后換熱并與來自第三甲烷化反應器的循環氣混合后分為兩股，其中第一股進入第一甲烷化反應器內進行甲烷化反應，控制進入第一甲烷化反應器內的第一股原料氣的壓力為2.0～5.5MpaG、溫度為270～370℃；第一股原料氣在第一甲烷化反應器內反應后所得到的高溫第一合成氣全部依次送入蒸汽過熱器和第一廢熱鍋爐換熱后，送入第二甲烷化反應器進行進一步的甲烷化反應得到第二合成氣；控制進入第二甲烷化反應器內的混合氣的溫度為230～330℃、壓力為2.0～5.5MpaG；

所述的第二合成氣換熱后與第二股原料氣混合一起送入第三甲烷化反應器，控制進入第三甲烷化反應器內的物料的溫度為230～330℃、壓力為2.0～5.5MpaG；

以所述原料氣為基準計量，所述第二股原料氣的體積流量為所述原料氣的20～50％；

出第三甲烷化反應器的第三合成氣經換熱壓縮后分為兩股，其中一股作為循環氣與所述的原料氣混合，其余部分進入第四甲烷化反應器，使未反應的原料氣合成為甲烷，得到可替代天然氣的合成氣，該合成氣經換熱、壓縮后送出屆區；

控制進入所述第四甲烷化反應器的第三合成氣的壓力為1.6～5.5MpaG、溫度為200～300℃；

以所述的原料氣為基準計量，所述循環氣的體積流量為所述原料氣的17～30％。

2.根據權利要求1所述的用合成氣制代用天然氣的工藝，其特征在于包括下述步驟：

所述的原料氣首先進入氣液分離罐進行氣液分離，然后進入第一進料換熱器與來自甲烷化換熱器的第三合成氣換熱后送入脫硫槽脫除微量的硫組分；離開脫硫槽的原料氣進入第二進料換熱器中與來自所述第三甲烷化反應器的所述第三合成氣換熱至300～320℃送出，與來自循環氣壓縮機壓縮后的循環氣混合后分為兩股，其中第一股進入第一甲烷化反應器，第二股與來自第二甲烷化反應器的第二合成氣混合進入第三甲烷化反應器；

出第一廢熱鍋爐的所述第一合成氣進入第二鍋爐水預熱器與鍋爐水換熱后送入所述的第二甲烷化反應器；

出第二甲烷化反應器的第二合成氣首先進入第二廢鍋與來自汽包的高壓鍋爐水換熱，然后進入循環氣換熱器與來自循環氣壓縮機的循環氣換熱后，再與所述的第二股原料氣混合一起送入所述的第三甲烷化反應器；

出所述第三甲烷化反應器的第三合成氣進入第二進料換熱器與原料氣換熱后進入高壓廢鍋與來自汽包的高壓鍋爐水，然后進入甲烷化換熱器換熱后再送去所述的第一進料換熱器，與所述的原料氣換熱后送入甲烷分離器分離出甲烷，其余部分送入甲烷化換熱器與來自第二進料換熱器的所述循環氣換熱后送入第四甲烷化反應器；

在第四甲烷化反應器的出口得到壓力為1.5～5.5MpaG、溫度：335～435℃的合成天然氣，所述的合成天然氣依次進入第二鍋爐水換熱器換熱、第一脫鹽水預熱器換熱、產品冷卻器冷卻分水后送入天然氣壓縮機，壓縮至界區所需壓力后再經冷卻和氣液分離，作為合格產品輸送到界區外。

3.根據權利要求1或2所述的用合成氣制代用天然氣的工藝，其特征在于所述的第一甲烷化反應器、所述的蒸汽過熱器和所述的第一廢熱鍋爐設置在同一個殼體內；其中，所述的第一甲烷化反應器包括觸媒層和設置在觸媒層下方的氣體收集器，所述氣體收集器的出口通過導管連接所述蒸汽過熱器和第一廢熱鍋爐的氣體通道的入口；所述導管上設有冷卻裝置；

所述的蒸汽過熱器和所述的第一廢熱鍋爐通過膨脹節相連接，所述氣體通道的出口連通所述殼體的出口；所述蒸汽過熱器和所述的第一廢熱鍋爐懸掛在所述的殼體內并且均與所述殼體的側壁間隔有間隙；

蒸汽過熱器和第一廢熱鍋爐的冷卻介質通道的兩端分別連接各自對應的上集箱和下集箱，各所述的上集箱分別通過多根排出管道與外界連接，各所述的下集箱分別通過多根進入管道與外界設備相連接，各所述的排出管道和各所述的進入管道穿過所述的殼體側壁盤繞在各自對應的蒸汽過熱器和第一廢熱鍋爐上，各所述的排出管道的出口和各所述的進入管道的入口均外露于所述的殼體外，蒸汽過熱器和第一廢熱鍋爐分別通過各自對應的排出管道和進入管道與所述殼體側壁之間的連接從而懸掛在所述殼體內。