[发明专利]合成天然气的生产系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成天然气(SyntheticNaturalGas,SNG)的生产系统及 方法，尤其涉及一种通过气化碳质原料(Carbonaceousfeeding)来制备合成 天然气的生产系统及方法。

背景技术

合成天然气作为一种清洁能源已经被广泛的使用于不同的领域，比如使 用于工业领域中来满足不同行业对能源的需求。在现有合成天然气生产过程 中，其通常使用碳质原料，比如煤来制备合成天然气。

制备合成天然气的系统通常包括气化装置，如气化炉。通过在气化装置 中让碳质原料与氧气和蒸汽在高温和高压下反应产生主要含有一氧化碳和氢 气的合成气。对合成气进行水气变换反应来调节合成气中一氧化碳和氢气的 比例，以进一步对其进行甲烷化反应过程来产生甲烷，即生产合成天然气。

目前，常使用固定床气化炉来制备合成天然气，然而固定床气化炉所使 用的碳质原料多为块状煤，这限制了其大范围的使用。有一些尝试来解决所 使用的煤原料的尺寸的问题，比如使用可使用粉煤作为原料的气流床气化炉。 然而，气流床气化炉的甲烷转化率较低，这也限制了气流床气化炉的广泛应 用。

因此，需要提供一种新的合成天然气生产系统及方法来制备合成天然气， 其可扩展气化炉的应用且可提高合成天然气的生产率。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种合成天然气的生产系统。该合成天然气生 产系统包括第一气化装置、低水气比水气变换装置元、第二气化装置及水气 变换装置。第一气化装置可用来气化第一碳质原料从而生产第一合成气。低 水气比水气变换装置元与所述第一气化装置相通，可用来接收所述第一合成 气并对其进行伴随部分甲烷化反应的水气变换处理。第二气化装置与所述第 一气化装置不同，且可用来气化第二碳质原料来生产第二合成气。水气变换 装置与所述低水气比水气变换装置元和所述第二气化装置相通来接收来自所 述低水气比水气变换装置元的第一合成气和来自所述第二气化装置的第二合 成气，并可对所述第一和第二合成气进行处理以生成混合合成气以用于进一 步的甲烷化处理。

本发明的另一个实施例提供了一种合成天然气的生产方法。该合成天然气 生产方法包括利用第一气化装置气化第一碳质原料来生产第一合成气；输送 所述第一合成气进入低水气比水气变换装置中进行伴随部分甲烷化反应的水 气变换处理；利用与所述第一气化装置不同的第二气化装置气化第二碳质原 料来生产第二合成气；及利用与所述低水气比水气变换装置元和所述第二气 化装置相通的水气变换装置来接收来自所述低水气比水气变换装置元的第一 合成气和来自所述第二气化装置的第二合成气，并可对所述第一和第二合成 气进行处理以生成混合合成气以用于进一步的甲烷化处理。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明， 在附图中：

图1为本发明的合成天然气的生产系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明的合成天然气的生产系统的另一个实施例的示意图；及

图3为本发明的合成天然气的生产方法的流程的一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的 具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施 方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式 的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了 实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会 做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间 发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能 是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术 人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生 产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。