[發明專利]一種利用黃磷尾氣制合成天然氣的工藝

有效

• 申請號: 201410305028.6
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104087354A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 陳耀壯;賴崇偉;譚平華;毛震波;熊國炎;王磊;李潔;趙國強
• 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
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲;吳彥峰

1.一種利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于：

該工藝依次包括以下步驟：?

（1）鼓風增壓：首先將原料氣黃磷尾氣的壓力提高到50-70kpa；

（2）預凈化；預凈化是在凈化器中裝填焦炭，利用焦炭的吸附性脫除黃磷尾氣中的焦油雜質；

（3）PDS濕法脫硫：采用氧化法PDS工藝脫除黃磷尾氣中的硫化氫；

（4）濃硫酸酸洗并進行堿中和后增壓：采用濃硫酸酸洗過后將氣體送入堿中和塔使其與堿液接觸，除去黃磷尾氣中的酸性物質，然后將中和后的黃磷尾氣的壓力提高至2.5～3.0MPa；

（5）變溫吸附凈化后脫砷、脫氟、脫氧，然后進行CO變換，變溫吸附凈化吸附操作溫度為常溫，吸附劑再生溫度100～150℃；所述的脫氧反應的操作溫度為60～150℃，氣體空速為5000～10000h^-1；

（6）冷卻干燥后脫碳、超精凈化，冷卻干燥后將水脫至10mg/m³以下；?

（7）甲烷化后冷卻干燥，制得合成天然氣產品。

2.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于所述的濃硫酸酸洗是指：經PDS脫硫后的黃磷尾氣經洗滌冷卻和除霧后進入稀硫酸洗滌塔，先與質量百分含量為75%的稀硫酸充分接觸，脫除尾氣中夾帶的水蒸氣；然后進入濃硫酸清凈塔，與質量百分含量為88%~98%的濃硫酸充分接觸，將黃磷尾氣中的PH₃、SiF₄、AsH₃和少量H₂S雜質氧化成磷酸、SiO₂、砷酸和硫酸，酸洗后的黃磷尾氣經塔頂除霧器除去氣流中夾帶的硫酸霧，送入堿中和塔使其與堿液接觸，除去黃磷尾氣中的酸性物質。

3.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于：

步驟（5）中所述的脫砷選用活性炭作為吸附劑進行吸附脫除砷，操作溫度為常溫，砷含量脫至低于10×10^-9（v/v）；所述的脫氟選用脫氟劑進行脫除氟，操作溫度為常溫，氟含量脫至低于10×10^-9（v/v）；所述的脫氧反應采用催化脫氧，操作溫度60～150℃，氣體空速5000～10000h^-1；所述的CO變換采用中溫變換，操作溫度300～500℃，氣體空速1000～4000h^-1，將氣體中的氧含量脫除到50×10^-6（v/v）以下。

4.根據權利要求1所述的黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于所述的CO變換是指：將脫除雜質的黃磷尾氣與中壓蒸汽混合，所述的中壓蒸汽是指壓力為2.5MPa-3.0MPa，溫度280-320℃的飽和水蒸氣，加入蒸汽的壓力要與黃磷尾氣氣增壓后的壓力相匹配，所述的CO變換操作溫度300～500℃，氣體空速1000～4000h^-1，變換反應為放熱反應，利用變換反應放出的熱量加熱變換反應進氣，控制CO?的變換率，得到H₂/CO大于3的混合氣體。

5.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于所述的冷卻干燥是指將變換后的黃磷尾氣經冷卻至常溫，分離出游離水后，進入干燥塔干燥，干燥劑選用分子篩或者硅膠，然后采用三臺干燥塔連續循環使用，一臺干燥塔工作，另兩臺則處于干燥劑再生狀態，吸附脫水在常溫下進行，將水脫至10mg/m³以下。

6.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于所述的脫碳反應是指：經干燥后的黃磷尾氣進入PSA脫CO₂系統，脫碳后氣體中CO₂的體積含量脫至低于2%。

7.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于所述的超精凈化反應是指：將脫碳后的黃磷尾氣經加熱后進入超精凈化器，進一步脫除黃磷尾氣中的硫、磷、砷、氟雜質，經超精凈化器處理后各雜質均低于10×10^-9（v/v）。

8.根據權利要求1所述的利用黃磷尾氣制合成天然天的工藝，其特征在于：步驟（7）中所述的甲烷化是指在催化劑作用下，使CO及CO₂與H₂反應生成CH₄和水，甲烷化氣體的進氣溫度為280℃-300℃，氣體空速5000-10000h^-1，出甲烷化反應器的高溫氣體通過副產蒸汽回收熱量。