[发明专利]一种煤制合成天然气的甲烷化工艺

权利要求书

1.一种煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：包括如下工艺过程：

将煤造气经净化和脱碳后得到满足总硫小于0.1ppm和f = (n_H2 - n_CO2) / (n_CO + n_CO2) = 2.9~3.05的合成气分成三股，其中第一股合成气和循环气混合后进入第一甲烷化反应器，第一甲烷化反应器出口的气体与第二股合成气混合后进入第二甲烷化反应器，第二甲烷化反应器出口的气体与第三股合成气混合后进入第三甲烷化反应器，在第三甲烷化反应器进行气体冷却后分出一部分气体进入循环压缩机升压后作为循环气，其余气体依次进入第四、第五或第六甲烷化反应器进行甲烷化反应，最后一个甲烷化反应器出口的气体中甲烷干基含量大于95%，然后冷却，压缩，脱水得到符合要求的合成天然气SNG。

2.根据权利要求1所述的煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：

进入每个甲烷化反应器的入口温度为230℃~350℃，压力为1.5~8 MPa，所述反应器中以干气计算的体积空速为5000 h^-1～30000h^-1。

3.根据权利要求2所述的煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：

所述第一、第二和第三甲烷化炉入口温度为250℃~300℃，干气计算的体积空速为10000 h^-1~20000 h^-1，最后一个甲烷化反应器的干气计算的体积空速为5000 h^-1~10000 h^-1；

进入所述循环压缩机的气体温度为100℃~180℃。

4.根据权利要求1所述的煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：

所述第一甲烷化反应器、第二甲烷化反应器和第三甲烷化反应器出口的温度分别为490℃~650℃、490℃~650℃和600℃~700℃，其余甲烷化反应器出口温度为300℃~550℃，最后一个甲烷化反应器的出口温度优选为300℃~400℃。

5.根据权利要求4所述的煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：所述第一和第二甲烷化炉出口温度为490℃~635℃，第三甲烷化炉出口温度为610~690℃。

6.根据权利要求1所述的煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：合成气中f = (n_H2 - n_CO2) / (n_CO + n_CO2) = 2.95~3.05。

7.根据权利要求1所述的一种煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：第一、第二和第三甲烷化反应器为绝热甲烷化反应器，最后一个甲烷化反应器为绝热或等温甲烷化反应器。

8.根据权利要求1所述的一种煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：所述甲烷化反应器中的甲烷化催化剂是以镍为主要活性组分的催化剂。

9.根据权利要求8所述的一种煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：所述的甲烷化反应器中的甲烷化催化剂是CNJ-5甲烷化催化剂。

10.根据权利要求1所述的一种煤制合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：在所述工艺过程中，通过废热锅炉和过热器产生中压或是高压蒸汽回收甲烷化反应器出口的高温气体的热量。