[發明專利]一種新的制取合成天然氣的甲烷化反應工藝

有效

• 申請號: 201310701245.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103695058A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 候建國;馬磊;高振;張新波;張瑜;鄭珩;王成碩;楊寬輝;曾偉平;何洋;劉玉成
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油氣電集團有限責任公司;西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 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

1.一種新的制取合成天然氣的甲烷化反應工藝，其特征在于：先將合成氣進行凈化，然后進行預處理，再將預處理后的氣體進行甲烷化，所述的甲烷化步驟采用多級甲烷化反應器進行多級甲烷化反應，其中第一級甲烷化反應采用≥2臺絕熱反應器，以降低單塔負荷，后面各級甲烷化反應采用等溫甲烷化反應器進行反應；所述的多級甲烷化反應器為≥2級的甲烷化反應。

2.根據權利要求1所述的甲烷化反應工藝，其特征在于所述的預處理是指：將凈化后的合成氣，經過超精凈化器精脫硫至甲烷化催化劑允許的總硫含量，并將其預熱至甲烷化催化劑的起活溫度250-320℃，得到新鮮的合成氣后進入甲烷化反應工序。

3.根據權利要求2所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的得到新鮮的合成氣進入甲烷化反應工序，將合成氣氣體分別進入第一級甲烷化反應中的絕熱反應器中，其中第一個絕熱反應器與飽和蒸汽和循環氣混合后生成600-650℃高溫氣體，然后再經廢熱鍋爐進行熱回收后再與進入后面絕熱反應器的合成氣一起進入下一個絕熱反應器，絕熱反應器的出口溫度為600-650℃的高溫氣體，從絕熱反應器出來的高溫氣體經廢熱鍋爐進行熱回收后進入循環水冷卻器，從循環水冷卻器出來的氣體降溫至40-60℃，然后進入氣液分離器，分離生成水后部分氣體經循環氣壓縮機壓縮后與進入第一絕熱反應器的氣體混合，另一部分氣體經換熱器加熱至250-300℃后進入等溫甲烷化反應器，反應生成250-350℃第二高溫氣體，經熱量回收后進入下一工序。

4.根據權利要求1所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的多級甲烷化反應為2級，其中第一級甲烷化反應采用2臺絕熱反應器，第二級甲烷化反應采用1臺等溫反應器。

5.根據權利要求1所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的多級甲烷化反應為2級，其中第一級甲烷化反應采用3臺絕熱反應器，第二級甲烷化反應采用1臺等溫反應器。

6.根據權利要求4所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：當多級甲烷化反應為2級，其中第一級甲烷化反應采用2臺絕熱反應器，第二級甲烷化反應采用1臺等溫反應器時，將預處理后的氣體分為2路，1路進入第一絕熱反應器，與蒸汽及循環氣混合經反應后生成600-650℃高溫氣體，經廢熱鍋爐進行熱回收并生產飽和蒸汽后與另一路新鮮氣進入第二絕熱反應器，在第二絕熱反應器中經反應，控制生成600-650℃高溫氣體，經廢熱鍋爐進行熱回收并生產飽和蒸汽后，將出口氣體降溫至40-60℃，分離生成水后部分循環至出口氣體至第一絕熱反應器入口，另一部分氣體經換熱器換熱，出口氣預熱進行自換熱并利用蒸汽加熱至250-300℃后進入等溫甲烷化反應器，反應生成250-350℃第二高溫氣體，經熱量回收后進入下一工序。

7.根據權利要求5所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：當所述的多級甲烷化反應為2級，其中第一級甲烷化反應采用3臺絕熱反應器，第二級甲烷化反應采用1臺等溫反應器時，將預處理后的氣體分為3路，1路進入第一絕熱反應器，與蒸汽及循環氣混合經反應后生成600-650℃高溫氣體，經廢熱鍋爐進行熱回收并生產飽和蒸汽后與另一路新鮮氣進入第二絕熱反應器，在第二絕熱反應器中經反應，控制生成600-650℃高溫氣體，經廢熱鍋爐進行熱回收并生產飽和蒸汽后與部分預處理后的氣體混合，進入第三絕熱甲烷化反應器，經反應生成600-650℃高溫氣體，經廢熱鍋爐進行熱回收并生產飽和蒸汽后出口氣體降溫至40-60℃，分離生成水后部分循環至出口氣體至第一絕熱反應器入口，另一部分氣體經換熱利用反應器出口氣預熱進行自換熱并利用蒸汽加熱至250-300℃后進入等溫甲烷化反應器，反應生成250-350℃第二高溫氣體，經熱量回收后進入下一工序。

8.根據權利要求1-7中任意一項權利要求所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的絕熱反應器均采用并聯方式連接，絕熱反應器出口溫度通過進入各絕熱反應器氣體的比例及循環氣量進行調節，使其低于甲烷化催化劑允許操作溫度700℃。

9.根據權利要求6或權利要求7所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的循環氣與進入第一絕熱甲烷化反應器預處理后的氣體的比例為0.5-1。

10.根據權利要求6或權利要求7所述的甲烷化反應工藝，其特征在于：所述的絕熱反應器入口通過蒸汽噴射器或循環氣壓縮機將循環氣帶入第一甲烷化絕熱反應器。