[發明專利]一種電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝

無效

• 申請號: 201210530998.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102977960A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳耀壯;鄭珩;馬磊;廖炯;蔣貴仲;溫少樺
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C01B31/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

1.?一種電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟：

先將凈化后的電石爐氣進行增壓，經增壓后的電石爐氣與中壓蒸汽混合進入變換反應器，經變換反應器變換反應后，進入甲烷化反應器進行甲烷化，然后進入脫碳系統脫除CO₂，脫除了CO₂的氣體經干燥進入甲烷提濃系統進行提濃，制得合成天然氣，脫除的CO₂氣體經CO₂回收單元制得食品級CO₂。

2.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的凈化后的電石爐氣是指經凈化后，焦油、硫、磷、砷、氟和氰雜質組分的體積百分含量均小于0.1ppm的氣體。

3.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的增壓是指將電石爐氣的壓力提高至3—5MPa；所述的中壓蒸汽是指壓力為1.6—5.0MPa，溫度為200-265℃的飽和水蒸氣。

4.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的變換反應是指在催化劑作用下，使CO與水蒸汽反應生成CO₂和H₂；所述的甲烷化是在催化劑作用下，使CO及CO₂與H₂反應生成CH₄和水。

5.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：電石爐氣經變換反應器變換反應后，利用變換反應放出的熱量加熱變換反應進氣，變換后經換熱后的氣體直接進入甲烷反應器進行甲烷化，變換反應生成的CO₂和剩余的水蒸氣起稀釋甲烷化進氣作用，出甲烷化反應器的高溫氣體通過副產蒸汽回收熱量。

6.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的脫碳系統是指采用干法脫碳的工藝或者濕法脫碳的工藝，所述的干法脫碳是指采用PSA技術將CO₂從混合氣體中分離出來；所述的濕法脫碳包括熱堿法或者MDEA洗滌脫除CO₂。

7.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的CO₂回收單元包括對CO₂的收集、對CO₂的凈化、對CO₂進行閃蒸提純后制得食品級CO₂的過程；CO₂的收集是指：對于采用濕法脫碳工藝，吸收CO₂的吸收劑經加熱再生，吸收的CO₂從吸收劑中分離出來，吸收劑得以解析，解析后的吸收劑循環使用，分離出的CO₂得以收集；對于干法脫碳工藝，是利用吸附劑對不同組分的吸附特性實現CO₂的分離，達到收集CO₂的目的。

8.根據權利要求7所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的對CO₂的凈化是指脫除氣體中的雜質和水，利用吸附劑對雜質組分的吸附特性，達到凈化的目的，凈化單元包括氣體的冷卻、氣水分離和干燥，凈化器由三臺吸附器組成，凈化劑為分子篩或硅膠。

9.根據權利要求1所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：所述的甲烷提濃系統提濃是指采用分離的方法將CH₄從混合氣體中分離收集，分離方法可以用PSA法，也可以是低溫分離法，對于低溫分離法，要求進低溫分離系統的氣體中CO₂體積百分含量低于50ppm。

10.根據權利要求6或權利要求9所述的電石爐氣聯產合成天然氣和食品級二氧化碳的工藝，其特征在于：若脫碳采用PSA干法脫碳工藝，而甲烷提濃采用低溫分離法，在氣體進入低溫分離系統前需要再次脫碳，從而將氣體中CO₂體積百分含量低于50ppm；若脫碳采用濕法脫碳工藝，可直接將甲烷化后的氣體中的CO₂脫至體積百分含量低于50ppm，氣體進入低溫分離系統前無需再次脫碳。