[发明专利]替代天然气的制备方法

权利要求书

1.一种替代天然气的制备方法，包括以下步骤：

a）含H₂、CO、CO₂和H₂O的合成气原料进入高温甲烷化反应器入口，反应后的物流V分为V′和V″，物流V′经压缩后循环至高温甲烷化反应器入口；其中，合成气原料中（H₂-CO₂）/（CO+CO₂）摩尔比小于3.0；

b）物流V″进入低温甲烷化单元；所述低温甲烷化单元包括m级串联的反应器，m≥2；除最后一级反应器外，从各级反应器出口流出的物流分别进入下一级反应器入口；

c）向低温甲烷化单元任一级反应器中补加含H₂的物流Ⅰ，反应后得到替代天然气；其中，以体积百分比计，所述物流Ⅰ包含80~100%的H₂，0~10%的CO₂，0~20%的CO；物流Ⅰ与进入低温甲烷化单元该级反应器的物流的体积比为>0~0.5。

2.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于合成气原料是由煤或者其他含碳材料得到的含H₂、CO、CO₂和H₂O的气体，合成气原料中（H₂-CO₂）/（CO+CO₂）摩尔比为2.0~3.0，但不等于3.0。

3.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于以体积百分比计，所述物流Ⅰ包含90~100%的H₂，0~5%的CO₂，0~10%的CO；物流Ⅰ与进入低温甲烷化单元该级反应器的物流的体积比为>0~0.3；物流V与物流V′的体积比为V: V′= 1.1~2.0。

4.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于各级低温甲烷化反应器的入口温度均为200～300℃，压力均为3.0～5.5MPa，出口温度均为300～500℃。

5.根据权利要求4所述替代天然气的制备方法，其特征在于各级低温甲烷化反应器的入口温度均为240～280℃，压力均为3.5～5.0MPa，出口温度均为350～450℃。

6.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于高温甲烷化反应器和各级低温甲烷化反应器出口均设有冷却装置；高温甲烷化反应器和各级低温甲烷化反应器均为绝热固定床反应器。

7.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于物流Ⅰ的补加位置在最后一级低温甲烷化反应器的入口。

8.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于以体积比计，产品替代天然气中的H₂≤1.0%，CO₂≤3%。

9.根据权利要求8所述替代天然气的制备方法，其特征在于以体积比计，产品替代天然气中的H₂≤0.5%，CO₂≤2%。

10.根据权利要求1所述替代天然气的制备方法，其特征在于最后一级低温甲烷化反应器出口气体经冷却脱水后得到产品替代天然气。