[發明專利]煤制替代天然氣的無循環耐硫甲烷化工藝

有效

• 申請號: 201611154651.1
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108219879B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 吳迪;戴文松
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 高爽

1.一種煤制替代天然氣的無循環耐硫甲烷化工藝，其特征在于：該工藝在包括以下裝置的系統中進行：至少兩級耐硫等溫甲烷化反應器、至少兩級精制等溫甲烷化反應器、低溫熱發電模塊和氣體凈化模塊；

所述工藝包括如下步驟：

a、氣化合成氣經過原料預熱器I(1)預熱后，直接進入耐硫等溫甲烷化反應器I(2)進行反應，并發生高壓蒸汽形成高溫氣I，高溫氣I通過超高壓蒸汽發生器I(3)發生蒸汽回收高溫余熱，再經過原料預熱器I(1)預熱后，進入耐硫等溫甲烷化反應器II(4)進行反應，并發生高壓蒸汽形成高溫氣II；

b、所述高溫氣II通過超高壓蒸汽發生器II(5)發生蒸汽回收高溫余熱，然后通過鍋爐給水預熱器(6)降溫，再通過除鹽水預熱器(7)進一步冷卻后，進入低溫熱發電模塊(8)進行發電，進一步回收低溫余熱，發電后的工藝氣進入凈化模塊(9)進行凈化處理，脫除硫化物、二氧化碳和水，凈化處理后的工藝氣通過原料預熱器II(10)預熱后進入精制等溫甲烷化反應器I(11)進行反應，并發生高壓蒸汽，反應后的出口氣通過原料預熱器II(10)預熱，再進入精制等溫甲烷化反應器II(12)進一步反應，并發生高壓蒸汽，然后通過高壓蒸汽發生器(13)發生高壓蒸汽；

c、從高壓蒸汽發生器(13)形成的出口氣送至低溫熱發電模塊(8)進行發電后，進行冷卻和氣液分離，得到替代天然氣產品(18)；

步驟c中，所述冷卻和氣液分離的步驟包括：從高壓蒸汽發生器(13)形成的出口氣送至低溫熱發電模塊(8)進行發電后依次進入空冷器(14)和水冷器(15)進一步冷卻，在產品分液罐(16)進行氣液分離，得到替代天然氣產品(18)并分離出工藝凝液(19)。

2.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述耐硫等溫甲烷化反應器I(3)和耐硫等溫甲烷化反應器II(4)中裝填鉬基催化劑，所述鉬基催化劑的活性組分為5-40wt％的MoO₃。

3.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述耐硫等溫甲烷化反應器I(3)和耐硫等溫甲烷化反應器II(4)的入口溫度均為250-350℃，出口溫度均為400-550℃，空速均為1500-9000h^-1。

4.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述精制等溫甲烷化反應器I(11)和精制等溫甲烷化反應器II(12)的入口溫度均為250-300℃，出口溫度均為300-400℃，空速均為4000-10000h^-1。

5.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述耐硫等溫甲烷化反應器I(3)和耐硫等溫甲烷化反應器II(4)、精制等溫甲烷化反應器I(11)和精制等溫甲烷化反應器II(12)均采用列管式固定床等溫反應器，列管內為鍋爐給水，列管外為催化劑床層。

6.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述低溫熱發電模塊(8)采用水蒸氣朗肯循環或者有機朗肯循環。

7.根據權利要求6所述的工藝，其中，所述低溫熱發電模塊(8)入口的工藝氣溫度為100-200℃，出口的工藝氣溫度為70-100℃。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的工藝，其中，所述凈化過程為物理吸收；所述凈化模塊(9)所用溶劑為甲醇、MDEA或者聚乙二醇二甲醚同系混合物。