[发明专利]一种干馏煤气制甲烷合成气的补碳方法

权利要求书

1.一种干馏煤气制甲烷合成气的补碳方法，其所述方法按下列步骤进行：

⑴ 确定入炉的质量指标为：FC_d≥50%，V_adf≥25%，A_d≤25%，S_t,d＜1.5%；

⑵ 确定碳酸盐补碳原料的烧损率、入炉煤的产气率及原干馏煤气的组成；

⑶ 将干燥的碳酸盐补碳原料经粗破、干式研磨，使矿粉粒度≤80目；

⑷ 将研磨好的碳酸盐补碳原料加入至入炉煤中混合均匀，得到混合炉料；

将混合炉料装入干馏炉；

中温干馏，碳酸盐补碳原料加入量为入炉煤量的0.5～15wt%；

高温干馏，碳酸盐补碳原料加入量则为入炉煤量的4～20wt%；

⑸ 将干馏炉中的混合炉料隔绝空气加热，通过热分解与过剩的H₂气进行匹配；

中温干馏持续加热6～12h，炉料中心温度逐渐升至700～900℃；

高温干馏则持续加热12～24h，炉料中心温度逐渐升至900～1100℃；

然后将红热炉料出炉后经熄焦工序降至常温，再经筛分后，即得到固体清洁燃料；

⑹ 干馏炉加热过程溢出的荒干馏煤气，经除焦油、湿法脱硫、洗氨、洗苯的化产回收工序后，即获得补碳后的净干馏煤气； 

⑺ 补碳后的净干馏煤气再经预处理、粗脱硫、精脱硫的深度净化工序，即制得甲烷合成气；

其甲烷合成气的氢碳比为：R=(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)=3.0～3.3；

总硫≤0.1ppm，芳香烃≤20mg/m³。

2.如权利要求1所述的方法，其所述碳酸盐补碳原料的加入量是按下列公式计算的： 

其中：M_S——碳酸盐的烧损率，wt%；

V_R——干入炉煤产气率，Nm³/t；

V_CO——原干馏煤气组成中CO气体的体积百分率，V%；

V_CO2——原干馏煤气组成中CO₂气体的体积百分率，V%；

V_H2——原干馏煤气组成中H₂气体的体积百分率，V%；

R——甲烷合成气的氢碳比，一般为3.0～3.3；

α——碳酸盐分解生成的CO₂气体转化为CO气体的转化比率；

对于高温干馏α=0.50～0.60，而中温干馏α=0.40～0.50。

3.如权利要求1所述的方法，其所述碳酸盐补碳原料是石灰石、白云石、菱铁矿和菱镁矿中的一种。

4.如权利要求3所述的方法，其所述石灰石、白云石、菱铁矿和菱镁矿中的阴离子是[CO₃]^2-，阳离子是Ca²⁺、Mg²⁺或Fe²⁺。

5.如权利要求1所述的补碳方法，其所述固体清洁燃料的金属氧化物含量是0.3～16wt%；质量指标是：FC_d≥65%，V_adf≤6%，A_d≤35%，S_t,d＜1.0%。

6.如权利要求1所述的方法，其所述补碳后的净干馏煤气的焦油≤0.02g/m³、H₂S≤0.2g/m³、NH₃≤0.05g/m³、苯≤4g/m³。

7.如权利要求1所述的补碳方法，其所述甲烷合成气的成分是H₂、CO、CO₂和CH₄，余量是N₂和C_mH_n。