[发明专利]一种煤制合成气无循环气的甲烷化工艺

权利要求书

1.一种煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：首先将甲烷化反应器分为两部分，然后将净化后的原料气分成若干股进入以串-并联组合方式连接的前部分甲烷化反应器；前半部分各级甲烷化反应器内部从第一反应器出口气以串联方式进入其它级甲烷化反应器或分成若干股进入以串-并联组合方式连接的其它级反应器；随后将半前部分甲烷化反应器的出口气以串联方式进入后半部分甲烷化反应器，或分成若干股进入以串-并联组合方式连接的后半部分甲烷化反应器；对进入第一台甲烷化反应器的原料气用水蒸气进行稀释；对倒数第二个甲烷化反应器后的甲烷化气体进行冷却，冷凝分离水，再进入最后一个甲烷化反应器，把残余的CO和CO₂反应掉，然后进行分离或液化，得到SNG或LNG。

2.根据权利要求1所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：所述的将净化后的原料气分成若干股，分为2股、3股或4股。

3.根据权利要求1所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：对进入第一甲烷化反应器的原料气用水蒸气进行稀释，水蒸气用量为进入第一甲烷化反应器原料气摩尔量的20%～60%。

4.根据权利要求1所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：进入第一台甲烷化反应器的气体温度为260℃～320℃，最后一台甲烷化反应器后气体冷却温度为40℃～80℃。

5.一种煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：该工艺具体包括以下步骤：首先将甲烷化反应器分为两部分，即前半部分和后半部分，前半部分的甲烷化反应器为4台，即第一甲烷化反应器、第二甲烷化反应器、第三甲烷化反应器和第四甲烷化反应器；后半部分包括3台甲烷化反应，即第五甲烷化反应器、第六甲烷化反应器和第七甲烷化反应器；采用煤气化并净化后的气体作为原料气，然后将原料气分成四股，第一股经加热后与过热水蒸气混合，温度为270℃～320℃，压力为2.0 MPa～4.0 MPa，然后进入第一甲烷化反应器中，进行甲烷化反应；经第一甲烷化反应器反应后的气体进入废锅进行冷却，并副产蒸汽，然后第一甲烷化反应器出口气被分为两组，其中一组第一甲烷化反应器出口气与第二股原料气混合进入第二甲烷化反应器中进行甲烷化反应，温度为260℃～320℃；出第二甲烷化反应器的气体进入废锅进行冷却，并副产蒸汽；另一组第一甲烷化反应器出口气与第三股原料气和第二甲烷化反应器出口气三者混合进入第三甲烷化反应器中进行甲烷化反应，温度为260℃～320℃；第三甲烷化反应器的气体进入废锅进行冷却，并副产蒸汽；经换热后的第三甲烷化反应器出口气，与来自原料气的其中一股混合后，温度260℃～320℃，进入第四甲烷化反应器，第四甲烷化反应器出口气经废锅换热后经气液分离，以260℃～320℃进入第五甲烷化反应器；此时已有90%以上CO+CO₂反应掉；第五甲烷化出口气经换热后以260℃～320℃进入第六甲烷化反应器，出第六甲烷化反应器的气体进行换热后再冷却至40℃～80℃，在分离器中分离水后，加热到260℃进入第七甲烷化反应器，进一步将残余的CO和CO₂反应掉。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：所述的将甲烷化反应器分为两部分，前半部分中含有3台或4台甲烷化反应器，后半部分含有3台或4台甲烷化反应器。

7.根据权利要求1或权利要求5所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：所述的前半部分甲烷化反应器中最后一台甲烷化反应器的出口气直接进入后半部分甲烷化反应器中的第一台甲烷化反应器中。

8.根据权利要求1或权利要求5所述的煤制合成气无循环气的甲烷化工艺，其特征在于：所述的前半部分甲烷化反应器中最后一台甲烷化反应器的出口气分为两组，第一组直接进入后半部分甲烷化反应器中的第一台甲烷化反应器中，另外一组气体与后半部分甲烷化反应器中的第一台甲烷化反应器的出口气混合后进入后半部分甲烷化反应器中的第二台甲烷化反应器。