[发明专利]一种外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于天然气制备工艺方法领域，特别涉及一种利用外热式干馏兰炭尾气制代用天然气的方法。

背景技术

代用天然气(SNG：Substitute Natural Gas) 可以从含有效成分的煤制气或工业废气经过甲烷化反应制得。随着化石能源的消耗暴增，能源价格上涨以及大气环境污染导致对煤制气及工业废气的综合利用被再次提上日程。其中人工合成代用天然气有了新的需求。兰炭又称半焦，是以侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的固体物质，是我国所特有的煤炭资源。其主要分布在我国陕、蒙、晋、宁四省区接壤地带和新疆部分地区，而以陕西省榆林市神府地区和内蒙古鄂尔多斯市的伊旗、准旗最多。

生产兰炭时副产兰炭尾气，主要成分有H₂、CH₄、CO、CO₂及N₂，此外还含少量低碳烃类（C_nH_m）及微量O₂，兰炭尾气因煤质、生产工艺等的不同，其组分含量也不同，如下表所示两种兰炭尾气组分含量：

表1 内热式与外热式干馏兰炭尾气主要组分含量对比（单位：v/v%）

尾气类型 H₂CH₄COCO₂CnHmN₂O₂内热式干馏20~287~1014~188~121~337~430.1~0.5外热式干馏49~5212~15~27~6.5~0.7~4.5~0.3

另外，兰炭尾气中还含有焦油、苯、萘、酚、粉尘、硫化物、氨、重金属等杂质。

从兰炭尾气的组成可知，兰炭尾气中的氢气、甲烷和一氧化碳都是十分宝贵的化工原料。若以兰炭尾气为原料生产天然气，一方面为兰炭尾气的清洁利用提供了一条新的途径。另一方面变废为宝，生产的天然气可以作为我国清洁能源的一个补充，不仅实现了工业排放气资源化利用，同时也优化了我国能源结构。