[發明專利]一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝

有效

• 申請號: 201410407744.5
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104152199B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 張慶庚;范輝;崔曉曦;李曉;李德寶;賈麗濤;孫德魁;馬英民
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司;中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 魏樹巍

1.一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于包括如下步驟：?

(1)除塵和除油后的合成氣先通過進出料換熱器II與耐硫甲烷化反應器II的出口氣換熱，再經進出料換熱器I與耐硫甲烷化反應器I出口氣換熱后，并與水蒸汽混合后自頂部進入耐硫甲烷化反應器I，在鉬基雙功能催化劑上進行第一級耐硫甲烷化和耐硫變換反應，出口氣先經高壓廢熱鍋爐I回收熱量，并經進出料換熱器I與合成氣換熱后，去耐硫甲烷化反應器II；?

(2)自耐硫甲烷化反應器I來的反應氣自頂部進入耐硫甲烷化反應器II，在鉬基雙功能催化劑上進行第二級耐硫甲烷化和耐硫變換反應，出口氣先通過高壓廢熱鍋爐II回收熱量，再經進出料換熱器II與合成氣換熱，進一步通過空冷器I進行冷卻后，進入氣液分離罐I進行氣液分離，冷凝液自分離罐I底部排出，而氣相自分離罐頂部排出后進入低溫甲醇洗系統，經低溫甲醇洗脫除氣體中的二氧化碳和氫氣后，送往裝有Ni基催化劑的甲烷化反應器I；?

(3)自低溫甲醇洗來的氣體先經進出料換熱器IV與甲烷化反應器II的出口氣進行換熱，再通過進出料換熱器III與甲烷化反應器I出口氣換熱后，自頂部進入甲烷化反應器I，在Ni基甲烷化催化劑的催化作用下進行第一級甲烷化反應，出口氣先通過廢熱鍋爐III回收熱量，并經進出料換熱器III與低溫甲醇洗來的氣體換熱后，自頂部進入甲烷化反應器II中，在Ni基甲烷化催化劑的作用下進行第二級甲烷化反應，自此合成氣中的CO完全轉化為CH₄氣體，甲烷化反應器II的出口氣先經進出料換熱器IV與來自低溫甲醇洗系統的氣體換熱，然后經空冷II和水冷器冷卻后，進入氣液分離罐II進行氣液分離，冷凝液自分離罐II的底部排出，而分離罐II頂排出天然氣產品，經干燥壓縮后送入天然氣管道。?

2.如權利要求1所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的合成氣經魯奇碎煤加壓氣化技術制得，其合成氣組成為H₂37～40％、CO?17％～20％、CO₂28～33％、CH₄8％～12％，N₂0.1～0.4％。?

3.如權利要求1所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的鉬基雙功能催化劑質量組成為：活性組分MoO₃10～35wt％，助劑氧化物2～20wt％，載體50～85wt％；其中助劑為Co、La、Ce、Zr、Fe、Ni和K中的一種或幾種，載體為γ-Al₂O₃、SiO₂、鎂鋁尖晶石、ZrO₂、CeO₂-Al₂O₃復?合載體或Al₂O₃-ZrO₂復合載體。?

4.如權利要求3所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的助劑為Co，La、Ce或Zr。?

5.如權利要求3所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的載體為鎂鋁尖晶石、CeO₂-Al₂O₃復合載體或Al₂O₃-ZrO₂復合載體。?

6.如權利要求1所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的耐硫甲烷化反應器I和耐硫甲烷化反應器II均為固定床絕熱反應器。?

7.如權利要求1所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的耐硫甲烷化反應器I進口中水蒸氣與合成氣的體積比為0.1～0.3，混合后進口氣溫度為270～300℃，出口氣溫度為500～600℃反應壓力為2.0～7.0MPa，反應空速為2000～8000h^-1。?

8.如權利要求1所述的一種煤制合成氣進行耐硫甲烷化制備天然氣的工藝，其特征在于所述的耐硫甲烷化反應器II進口氣溫度為270～300℃，出口氣溫度為450～550℃，反應壓力為2.0～7.0MPa，反應空速為2000～8000h^-1。?