[發明專利]轉爐尾氣制備天然氣的方法和采用該方法的生產裝置

有效

• 申請號: 201410224912.7
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN104031704A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 顧君堯
• 申請（專利權）人: 顧君堯
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 申率

1.一種轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于以轉爐尾氣和焦爐煤氣為原料氣，將轉爐尾氣先行存入轉爐尾氣的儲氣容器中，選定和/或調節所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，將所述轉爐尾氣和焦爐煤氣一同送入甲烷化裝置中，依靠原料氣中的氫與原料氣中的一氧化碳和二氧化碳進行甲烷化反應，將一氧化碳和二氧化碳轉換為甲烷，從甲烷化反應后的氣體中分離出氮氣，形成由甲烷組成的天然氣。

2.如權利要求1所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于依據甲烷化反應H₂與CO和CO₂之間的比例要求，根據用作原料氣的轉爐尾氣和焦爐煤氣中H₂、CO和CO₂的含量，計算轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，使反應后氣體中H₂、CO和CO₂的含量符合天熱氣的限定標準。

3.如權利要求2所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于所述焦爐煤氣的用量采用使甲烷化后的氣體中氫含量為0.25-0.8%時的用量。

4.如權利要求3所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于進行甲烷化反應的轉爐尾氣和焦爐煤氣采用經過凈化處理的轉爐尾氣和經過凈化處理的焦爐煤氣。

5.如權利要求1、2、3或4所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的體積比為1:9-12。

6.如權利要求5所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于采用相互串聯的三級或四級甲烷化設備實現和完成所述的甲烷化反應，當采用三級甲烷化設備時，在第一級甲烷化設備中加入40%的所述焦爐煤氣，同時以最后一級甲烷化設備排出的體積等于全部所述焦爐煤氣體積50%的氣體作為循環氣體加入第一級甲烷化設備，在第二級甲烷化設備中加入第一級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入20%的所述轉爐尾氣和剩余的全部焦爐煤氣，在第三級甲烷化設備中加入第二級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入剩余的全部所述轉爐尾氣；當采用四級甲烷化設備時，在第一級甲烷化設備中加入20%的所述焦爐煤氣，同時以最后一級甲烷化設備排出的體積等于全部所述焦爐煤氣體積的30%的氣體作為循環氣體加入第一級甲烷化設備，在第二級甲烷化設備中加入第一級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入30%的所述轉爐尾氣和20%的所述焦爐煤氣，在第三級甲烷化設備中加入第二級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入30%的所述轉爐尾氣和30%的所述焦爐煤氣，在第四級甲烷化設備中加入第三級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入剩余的全部所述轉爐尾氣和剩余的全部所述焦爐煤氣。

7.如權利要求6所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于通過設置在甲烷化設備后面的熱交換器對經過所述甲烷化設備反應之后的氣體進行降溫，以適應后續工藝的要求，在最后一級甲烷化設備的熱交換器后面設置氮分離裝置，分離出氣體中所含的氮，所述各甲烷化設備的進口溫度和出口溫度分別控制在250-300°C和400-500°C。

8.一種采用權利要求1-7中任意一項權利要求所述方法的轉爐尾氣制備天然氣的生產裝置，其特征在于包括前后順序連接的甲烷化裝置和氮分離裝置，所述甲烷化裝置連接轉爐尾氣供氣管和焦爐煤氣供氣管，所述轉爐尾氣供氣管連接有轉爐尾氣的儲氣容器，選定和/或調節所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，將所述轉爐尾氣和所述焦爐煤氣通過所述轉爐尾氣供氣管和焦爐煤氣供氣管送入所述甲烷化裝置，依靠原料氣中的氫與原料氣中的一氧化碳和二氧化碳進行甲烷化反應，將一氧化碳和二氧化碳轉換為甲烷，所述甲烷化裝置排出的氣體進入后序的氮分離裝置，通過所述氮分離裝置將其中的氮分離出來，形成由甲烷組成的天然氣，所述氮分離裝置設有天然氣出口和氮氣出口。