[發明專利]一種焦爐氣甲烷化方法和系統

有效

• 申請號: 202010592300.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN113831941B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 顧暢;徐潤;張榮俊;夏國富
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;鄭特強

1.一種焦爐氣甲烷化方法，其包括：

使原料焦爐氣在甲烷反應化系統中經受甲烷化反應步驟，得到甲烷化反應物流；

使所述甲烷化反應物流經受分離步驟，移除所述甲烷化反應物流中的水蒸氣，得到脫水甲烷化物流；

使所述脫水甲烷化物流在補充甲烷化反應器中經受補充甲烷化步驟，得到產品氣；

其中，所述甲烷反應化系統包括第一甲烷化反應段和第二甲烷化反應段；

使原料焦爐氣在所述甲烷反應化系統中經受甲烷化反應步驟包括：

使所述原料焦爐氣與來自所述第二甲烷化反應段的至少一部分第二甲烷化物流混合，使混合氣在所述第一甲烷化反應段中經受第一甲烷化步驟，得到第一甲烷化物流；

使至少一部分所述第一甲烷化物流與二氧化碳氣體流在所述第二甲烷化反應段中經受所述第二甲烷化步驟，得到所述第二甲烷化物流；

將至少一部分所述第一甲烷化物流和至少一部分所述第二甲烷化物流排出所述甲烷反應化系統，得到所述甲烷化反應物流。

2.根據權利要求1所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，

使所述原料焦爐氣與來自所述第二甲烷化反應段的全部所述第二甲烷化物流混合，使混合氣在所述第一甲烷化反應段中經受第一甲烷化步驟，得到第一甲烷化物流；

使一部分所述第一甲烷化物流作為第一甲烷化物流循環流與所述二氧化碳氣體流在所述第二甲烷化反應段中經受所述第二甲烷化步驟，得到所述第二甲烷化物流；

將一部分所述第一甲烷化物流排出所述甲烷反應化系統，得到所述甲烷化反應物流。

3.根據權利要求2所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述第一甲烷化物流循環流占所述第一甲烷化物流的體積分數為30%~70%，所述第一甲烷化物流含有摩爾分數為5%~15%的水蒸氣。

4.根據權利要求2所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述二氧化碳氣體流為所述第一甲烷化物流循環流體積的1%~10%。

5.根據權利要求4所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述第二甲烷化反應段的出口溫度＜500℃，所述第二甲烷化物流中水蒸氣的摩爾分數為8%~35%。

6.根據權利要求2所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述混合氣中水蒸氣的體積分數為10%~20%，CO與CO₂的總體積分數＜4.5%。

7.根據權利要求1所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，

使所述原料焦爐氣與作為第二甲烷化物流循環流的一部分所述第二甲烷化物流混合，使混合氣在所述第一甲烷化反應段中經受第一甲烷化步驟，得到第一甲烷化物流；

使全部所述第一甲烷化物流與所述二氧化碳氣體流在所述第二甲烷化反應段中經受所述第二甲烷化步驟，得到所述第二甲烷化物流；

將一部分所述第二甲烷化物流排出所述甲烷反應化系統，得到所述甲烷化反應物流。

8.根據權利要求7所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述第一甲烷化物流含有摩爾分數為5%~15%的水蒸氣。

9.根據權利要求7所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述二氧化碳氣體流為全部所述第一甲烷化物流體積的1%~10%；所述第二甲烷化反應段的出口溫度＜500℃，所述第二甲烷化物流中水蒸氣的摩爾分數為8%~35%。

10.根據權利要求7所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述混合氣中水蒸氣的體積分數為10%~20%，CO與CO₂的總體積分數＜4.5%。

11.根據權利要求1-10中任一項所述的焦爐氣甲烷化方法，其中，所述第一甲烷化反應段、第二甲烷化反應段及補充甲烷化反應器的入口溫度為240℃~320℃；反應壓力為1~3MPa；氣時空速為5000h-1~15000h^-1。