[發(fā)明專利]焦?fàn)t氣制備合成天然氣的工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510247511.8
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN104910984B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常俊石;趙海龍;朱攀中;趙先興;劉雪飛;史立杰;宋建平;司瑞剛;馬超;堵俊俊;孫樹英
• 申請（專利權(quán)）人: 新地能源工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 唐曙暉,劉明芳

1.一種焦?fàn)t氣制備合成天然氣的工藝，該工藝包括如下步驟：

（A）將作為原料氣的焦?fàn)t氣或壓縮凈化后的焦?fàn)t氣與來自循環(huán)壓縮機(jī)的循環(huán)氣混合，通過溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)至230－350℃；

（B）調(diào)節(jié)溫度后的混合氣進(jìn)入一段的絕熱式反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)；

（C）以上步驟（B）獲得的反應(yīng)后氣體進(jìn)行冷凝分水而獲得除水的混合氣，然后該混合氣被分為兩部分，其中第一部分的混合氣作為循環(huán)氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)壓縮后與作為原料氣的焦?fàn)t氣或壓縮凈化后的焦?fàn)t氣混合，第二部分的混合氣被直接輸送至二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器中；

（D）進(jìn)入二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器中的混合氣繼續(xù)進(jìn)行甲烷化反應(yīng)而獲得富甲烷氣；和

（E）將步驟（D）中甲烷化反應(yīng)后所得的富甲烷氣進(jìn)行冷凝分水，得到合成天然氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟（A）中通過溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)至250－320℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，在步驟（A）中，作為原料氣的焦?fàn)t氣或壓縮凈化后的焦?fàn)t氣與來自循環(huán)壓縮機(jī)的循環(huán)氣的摩爾比為0.5~1.5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，在步驟（A）中，作為原料氣的焦?fàn)t氣或壓縮凈化后的焦?fàn)t氣與來自循環(huán)壓縮機(jī)的循環(huán)氣的摩爾比為0.6~1.4:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，在步驟（A）中，作為原料氣的焦?fàn)t氣或壓縮凈化后的焦?fàn)t氣與來自循環(huán)壓縮機(jī)的循環(huán)氣的摩爾比為0.7~1.4:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，在步驟（C）中，第一部分的混合氣占全部混合氣的摩爾比為30~85%，第二部分氣體占全部氣體的摩爾比為15~70%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，在步驟（C）中，第一部分的混合氣占全部混合氣的摩爾比為40~80%，第二部分氣體占全部氣體的摩爾比為20~60%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于在步驟(B)的甲烷化反應(yīng)中，所述一段的絕熱式反應(yīng)器的入口溫度為230~350℃，內(nèi)部床層熱點(diǎn)溫度為530~650℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于在步驟(B)的甲烷化反應(yīng)中，所述一段的絕熱式反應(yīng)器的入口溫度為260℃~310℃，內(nèi)部床層熱點(diǎn)溫度為560℃~600℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于在步驟(D)的甲烷化反應(yīng)中，所述二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器的入口溫度為95℃~320℃，內(nèi)部床層入口溫度為230℃~350℃，床層熱點(diǎn)溫度為250℃~450℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工藝，其特征在于在步驟(D)的甲烷化反應(yīng)中，所述二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器的入口溫度為120℃~290℃，內(nèi)部床層入口溫度為260℃~310℃，床層熱點(diǎn)溫度為270~420℃。

12.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，在步驟(B)和/或(D)的甲烷化反應(yīng)中使用甲烷化催化劑。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工藝，其特征在于，所述甲烷化催化劑包括50-60質(zhì)量%的Al₂O₃、20-30質(zhì)量%的MgO、20-30質(zhì)量%的NiO。

14.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，一段的絕熱式反應(yīng)器和二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器各自的空速獨(dú)立地是3000h^-1~30000 h^-1。

15.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，一段的絕熱式反應(yīng)器和二段的內(nèi)換熱式反應(yīng)器各自的空速獨(dú)立地是5000h^-1~20000 h^-1。

16.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，作為原料氣的壓縮凈化后的焦?fàn)t氣的總硫含量≤100ppb(v/v)，壓力維持在1.5MPaG~3.5MPaG。