[實用新型]一種焦爐煤氣甲烷化制天然氣的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520793630.9
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205024188U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜乃斌;于民;劉恩東;張方;段俊峰;黃宏龍;路凱;李建鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安華江環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 曹宇飛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于焦爐煤氣制備液化天然氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及甲烷化制天然氣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

利用焦爐煤氣轉(zhuǎn)化制備天然氣的過程關(guān)鍵是在催化劑的作用下使煤氣中的CO和CO₂與H₂反應(yīng)生成CH₄。為了滿足對甲烷濃度的要求，轉(zhuǎn)化反應(yīng)一般采用多塔串聯(lián)的方式；由于轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程屬于強放熱過程，又采用了循環(huán)氣稀釋入口氣或加入低溫新鮮氣的方法來控制出口氣的溫度，從而使混合氣溫度處于催化劑可正常工作的范圍內(nèi)。

目前甲烷化過程多采用三塔串聯(lián)的工藝即第一、二段反應(yīng)器出口均串聯(lián)一臺廢熱鍋爐，用于將轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程釋放的熱量轉(zhuǎn)移；稀釋用的循環(huán)氣取自三段反應(yīng)器出口后端；系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有氣水分離罐，用于將各段轉(zhuǎn)化過程生成的H₂O分離出去。這種工藝布置方式能夠滿足反應(yīng)的高轉(zhuǎn)化率，也解決了反應(yīng)過程釋放的熱量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種優(yōu)化后既能保證轉(zhuǎn)化效果及熱量轉(zhuǎn)移，又能夠降低運行成本，節(jié)省設(shè)備投資的焦爐煤氣甲烷化制天然氣的系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括通過管道串接的一段反應(yīng)器、一級廢熱鍋爐、二段反應(yīng)器和二級廢熱鍋爐，一段反應(yīng)器和二段反應(yīng)器的進氣口均通過管道與原料凈化氣管道連通，其特征在于：所述二級廢熱鍋爐的出氣口通過管道與第一氣水分離器的進氣口連通，第一氣水分離器的出氣口通過管道分別與三段反應(yīng)器和合成循環(huán)壓縮機連通，三段反應(yīng)器的出氣口通過管道與第二氣水分離器的進氣口連通，合成循環(huán)壓縮機的出氣口通過管道與一段反應(yīng)器的進氣口連通，第一氣水分離器的出液口和第二氣水分離器的出液口分別通過管道與凝液排放管道連通。

本發(fā)明的焦爐煤氣甲烷化制天然氣的系統(tǒng)，與傳統(tǒng)系統(tǒng)的不同之處在于：將原來的由三段反應(yīng)器后抽取循環(huán)氣改為從二段反應(yīng)器后抽取循環(huán)氣，而循環(huán)氣的氣量基本上不用改變，但是由于進入三段反應(yīng)器的氣量減少，相應(yīng)的三段反應(yīng)器設(shè)備規(guī)格也相應(yīng)減小，填充的催化劑量減少，同時氣量的減小也使三段反應(yīng)器出口后的氣水分離器的規(guī)格縮小，并且在后端省掉了一臺氣水分離器，在保證轉(zhuǎn)化率及氣體溫度控制效果的同時大大降低了設(shè)備的投資和運行成本，同時簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為焦爐煤氣甲烷化制天然氣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行進一步說明，但是本實用新型不僅限于下述的實施情形。

由圖1可知，本實施例的焦爐煤氣甲烷化制天然氣的系統(tǒng)是由一段反應(yīng)器1、一級廢熱鍋爐2、二段反應(yīng)器3、二級廢熱鍋爐4、第一氣水分離器5、合成循環(huán)壓縮機7、三段反應(yīng)器6以及第二氣水分離器8通過管道連通構(gòu)成。

其中：一段反應(yīng)器1的進氣口與原料凈化氣管道連通，一段反應(yīng)器1的出氣口通過管道與一級廢熱鍋爐2的進氣口連通，該一級廢熱鍋爐2的出氣口通過管道與二段反應(yīng)器3的進氣口連通，通過二段反應(yīng)器3的進氣口還通過管道與原料凈化氣管道連通，二段反應(yīng)器3的出氣口通過管道與二級廢熱鍋爐4的進氣口連通，二級廢熱鍋爐4的出氣口通過管道與第一氣水分離器5的進氣口連通，第一氣水分離器5的出氣口通過T型接頭分別與三段反應(yīng)器6的進氣口、合成循環(huán)壓縮機7的進氣口連通，該第一氣水分離器5的出液口與凝液排放管道連通，將分離的水排出。合成循環(huán)壓縮機7的出氣口通過管道與一段反應(yīng)器1的進氣口連通，將分離的氣體部分壓縮后進入一段反應(yīng)參與循環(huán)。三段反應(yīng)器6的出氣口通過管道與第二氣水分離器8的進氣口連通，第二氣水分離器8的出液口也與凝液排放管道連通，將分離的水與第一氣水分離器5的水混合后排出，進行下一工段處理，而第二氣水分離器8分離的氣體作為產(chǎn)品氣輸出。

使用時，經(jīng)過凈化處理的原料凈化氣分為兩部分，一部分進入一段反應(yīng)器1，反應(yīng)后通過一級廢熱鍋爐2將反應(yīng)過程釋放的熱量轉(zhuǎn)移；由一級廢鍋出來的混合氣體再與另一部分原料凈化氣混合進入二段反應(yīng)器3，反應(yīng)后再通過二級廢熱鍋爐4將反應(yīng)過程釋放的熱量轉(zhuǎn)移，混合氣經(jīng)過第一氣水分離器5將反應(yīng)生成的H₂O分離出去，同時，由二級廢熱鍋爐4出來的混合氣經(jīng)過第一氣水分離器5后即分為兩部分，一部分作為循環(huán)氣經(jīng)合成循環(huán)壓縮機7壓縮后與進入一段反應(yīng)器1的氣體混合；剩余部分再進入三段反應(yīng)器6，經(jīng)三段反應(yīng)器6反應(yīng)后出來經(jīng)第二氣水分離器8分離水分后即可作為合格的產(chǎn)品氣輸出，與常規(guī)處理系統(tǒng)相比，進入三段反應(yīng)的氣量明顯減少，需要填充的催化劑量也減少，而且只需要兩臺氣水分離罐即可，在保證處理量不變的情況下，工藝的設(shè)備投資和運行成分明顯降低。