[發(fā)明專利]一種碳?xì)涔I(yè)尾氣合成代用天然氣的甲烷化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210308199.5
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102827656A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安承東;張曙明;韓諦
• 申請（專利權(quán)）人: 東華工程科技股份有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)尾氣的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及了一種以富含碳?xì)涔I(yè)尾氣為原料氣合成代用天然氣的甲烷化方法。

背景技術(shù)

我國每年每排放大量的焦?fàn)t煤氣、電石爐尾氣、蘭炭尾氣等富含碳?xì)涞墓I(yè)尾氣，不僅造成資源浪費，而且對環(huán)境造成巨大污染。采用上述碳?xì)涔I(yè)尾氣為基本原料氣，經(jīng)過深度凈化和組分調(diào)節(jié)，就可作為優(yōu)質(zhì)的燃料氣和化工原料氣。因此,利用富含碳?xì)湮矚獾壬a(chǎn)代用天然氣,無論是經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益、環(huán)境效益都有重要意義。

本發(fā)明旨在開發(fā)以碳?xì)涔I(yè)尾氣為原料合成代用天然氣的甲烷化方法，為增加天然氣供應(yīng)、滿足我國對天然氣快速增長的需求找到了一條簡便經(jīng)濟(jì)的工藝技術(shù)路線，也為碳?xì)涔I(yè)尾氣的資源化利用開辟了新的途徑。具有明顯的競爭優(yōu)勢：

（1）以豐富廉價的碳?xì)涔I(yè)尾氣為原料生產(chǎn)天然氣，生產(chǎn)成本低，具有較大的利潤空間和抗價格風(fēng)險能力；

（2）利用碳?xì)涔I(yè)尾氣資源，采用先進(jìn)、成熟的工藝技術(shù)合成代用天然氣，符合國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，對于實現(xiàn)煤炭資源的清潔和高效利用有著非常重要的促進(jìn)作用；

（3）利用碳?xì)涔I(yè)尾氣合成代用天然氣工藝流程簡單，技術(shù)成熟、可靠，消耗低，無需設(shè)置空分裝置和變換工段，投資省；

（4）碳?xì)涔I(yè)尾氣合成代用天然氣可以在較低的壓力下進(jìn)行，與生產(chǎn)甲醇、二甲醚相比，省去了多個環(huán)節(jié)；與合成油相比，省去的裝置更多；

（5）單位熱值投資成本低，總熱效率高。轉(zhuǎn)化率和選擇性高，一氧化碳和氫氣的轉(zhuǎn)化率可接近95%；

（6）碳?xì)涔I(yè)尾氣合成代用天然氣廢熱利用率高，合成代用天然氣廢熱副產(chǎn)的??????過熱蒸汽可以用于本裝置透平循環(huán)機(jī)和空壓機(jī)，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供了一種以富含碳?xì)涔I(yè)尾氣為原料氣，通過甲烷化反應(yīng)合成代用天然氣。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

????一種碳?xì)涔I(yè)尾氣合成代用天然氣的甲烷化方法，其特征在于，經(jīng)脫硫凈化的原料工業(yè)尾氣溫度送進(jìn)入一段反應(yīng)器，在催化劑的作用下進(jìn)行CO和H₂之間甲烷化反應(yīng)，控制合成氣的停留時間，使得CO反應(yīng)50%，合成氣溫度上升至600-650℃后，出一段反應(yīng)器，先后進(jìn)入蒸汽過熱器和一段廢熱鍋爐，合成氣溫度降至250-300℃后，再進(jìn)入二段反應(yīng)器，同樣控制合成氣的停留時間，將CO全部基本反應(yīng)掉，合成氣溫度上升至450-500℃后，出二段反應(yīng)器，進(jìn)入二段廢熱鍋爐，合成氣溫度降至250-300℃后，進(jìn)入三段反應(yīng)器，在催化劑的作用下，進(jìn)行CO₂和H₂之間甲烷化反應(yīng)，將CO₂全部反應(yīng)完全，溫度上升至350-400℃，出三段反應(yīng)器，進(jìn)入三段廢熱鍋爐，溫度降至250-300℃后，再先后進(jìn)入鍋爐給水預(yù)熱器，脫鹽水預(yù)熱器，溫度降至80℃左右，最后用循環(huán)水冷卻至常溫，進(jìn)入氣液分離器，脫除產(chǎn)品氣中的冷凝液，送至界外。

????所述的一段反應(yīng)器的進(jìn)口合成氣溫度為260-320℃，壓力為2.5MPa.G，一段反應(yīng)器合成氣的出口溫度為600-650℃，壓力為2.48MPa.G，一段反應(yīng)器的空速為1000-1500h^-1，蒸汽過熱器進(jìn)口蒸汽為3.82MPa.G飽和蒸汽，出口溫度為450℃，一段廢熱鍋爐出口蒸汽為3.82MPa.G飽和蒸汽。

????所述的二段反應(yīng)器的進(jìn)口合成氣溫度為250-300℃，壓力為2.45MPa.G，一段反應(yīng)器合成氣的出口溫度為450-500℃，壓力為2.43MPa.G，二段反應(yīng)器的空速為1000-1500h^-1，二段廢熱鍋爐出口蒸汽為3.82MPa.G飽和蒸汽。

????所述的三段反應(yīng)器的進(jìn)口合成氣溫度為250-300℃，壓力為2.41MPa.G，一段反應(yīng)器合成氣的出口溫度為400-450℃，壓力為2.4MPa.G，二段反應(yīng)器的空速為1000-1500h^-1，三段廢熱鍋爐出口蒸汽為3.82MPa.G飽和蒸汽。

????所述的一段反應(yīng)器的甲烷化反應(yīng)的熱點溫度為650-700℃；所述的二段反應(yīng)器的甲烷化反應(yīng)的熱點溫度為550-600℃；所述的三段反應(yīng)器的甲烷化反應(yīng)的熱點溫度為450-500℃。