[发明专利]一种煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺

权利要求书

1.一种煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：包括如下工艺过程：从煤气净化工段来的甲烷合成气经过精脱硫后得到新鲜气，新鲜气依次通过四个串联的绝热甲烷化反应器；新鲜气经过第一甲烷合成反应器出口经冷却后分成气体A和气体B，气体A进入循环压缩机升压后作为循环气回到第一甲烷合成反应器入口与新鲜气混合后形成原料气，气体B依次进入第二、第三、第四甲烷合成反应器进行甲烷合成反应；所述第一甲烷合成反应器入口处安装倒泄放气动阀；第二甲烷合成反应器出口气进行分水处理，将第二甲烷合成反应器出口气体冷却分水后再与自身气体进行换热，分水后的干煤气再进入第三甲烷合成反应器；第四甲烷合成反应器出口气体中甲烷干基含量大于96%，然后经冷却、脱水得到符合要求的合成天然气SNG。

2.根据权利要求1所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：所述第一甲烷合成反应器为热管传热径向床甲烷化反应器。

3.根据权利要求1所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于：所述反应器中以干煤气计算的体积空速为5000h^-1~30000h^-1，压力为1~8MPa。

4.根据权利要求1所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于所述第一甲烷合成反应器入口温度为250℃~300℃，出口温度为600℃~700℃，第二、第三、第四甲烷合成反应器入口温度为250℃~300℃，第二甲烷合成反应器出口温度为500℃~650℃，第三甲烷合成反应器出口温度为400℃~500℃，第四甲烷合成反应器出口温度为250℃~350℃。

5.根据权利要求1所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于气体A进入循环压缩机的温度为30℃~80℃。

6.根据权利要求1所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于甲烷合成催化剂是以镍为主要活性组分，以拟薄水铝石、氧化铝、氧化镁、镁铝尖晶石中的一种或两种为载体。

7.根据权利要求6所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于所述催化剂以镍为主要活性组分，辅以第一、第二助剂，采用沉淀法制备活性母体；第一助剂为过渡金属元素，包括La、Ce、Zr、Ti中的一种或两种，含量为Ni质量的0.1-5%；第二助剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、乙二醇、聚乙二醇、脂肪酸聚乙二醇酯、甘油等分散剂中的一种或两种，沉淀时代替常规水作为分散剂使用，使用量为Ni用量的0.01-1%。

8.根据权利要求6所述的煤基合成气制备合成天然气的甲烷化工艺，其特征在于催化剂载体由氧化铝与铝、镁的复合盐组成，其中氧化铝以γ-Al₂O₃或δ-Al₂O₃或α-Al₂O₃形态存在，铝和镁的复合盐以MgAl₂O₄形态存在。