[发明专利]一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法

权利要求书

1.一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于，包括：

1)将制取焦炭过程中产生的焦炉煤气经化产车间初步净化后送入煤气缓冲装置；

2)煤气缓冲装置将接收的焦炉煤气直接送入压缩机进行升压；

3)压缩机将升压至2.5MPa后的焦炉煤气送至精脱硫装置进行深度脱硫，将焦炉煤气的总硫含量脱至0.1ppm以下；

4)煤气在线全组分分析仪对深度脱硫后的焦炉煤气组分进行分析，并将分析结果传入DCS控制系统，DCS控制系统首先计算焦炉煤气的氢碳比，然后根据氢碳比计算氢气补入量；

5)煤气缓冲装置的进口端连接有氢气补入管，氢气补入管上设置有氢气流量计和流量调节阀，DCS控制系统根据计算得出的氢气补入量输出至氢气流量计，由氢气流量计根据PID调节控制流量调节阀调出相应的流量，用于调节氢碳比的氢气通过氢气补入管送入煤气缓冲装置，然后继续执行步骤6)；

6)深度脱硫后的焦炉煤气送入甲烷化装置，甲烷化反应后生产的合成天然气，经过脱氨、脱酸、脱水、脱重烃后送至冷箱进行深冷提纯，最后分离出液化天然气、氮气、氢气。

2.根据权利要求1所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,在步骤5)中，接入氢气补入管的氢气选用外购氢气或深冷提纯分离出的氢气。

3.根据权利要求2所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,所述氢气补入管上还设置有减压阀，所述减压阀位于流量调节阀后方、煤气缓冲装置前端。

4.根据权利要求2所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,在步骤5)中，接入氢气补入管的氢气温度控制在8℃-36℃，压力0.1MPa-0.8MPa。

5.根据权利要求2所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,深冷提纯后分离出的氢气温度为8℃，压力0.8MPa，该氢气接入换热器，经换热器回收冷量后的氢气温度为36℃，压力为0.8MPa，将回收冷量后的氢气接入氢气补入管。

6.根据权利要求1所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,所述精脱硫装置和所述甲烷化装置之间的管路上设置有煤气流量计，DCS控制系统监测煤气流量计，并根据氢碳比计算公式f＝(H₂-CO₂-2*O₂-2*C_nH_m)/(CO₂+CO)计算焦炉煤气的氢碳比。

7.根据权利要求1所述的一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的方法，其特征在于,所述氢气补入管上还设置有前截止阀和后截止阀，所述前截止阀位于氢气流量计和流量调节阀之间，所述后截止阀靠近氢气补入管与煤气缓冲装置的连通位置；所述氢气补入管还连通有旁路管线，所述旁路管线上设置有旁路阀，所述旁路管线的一端连通氢气流量计和前截止阀之间，旁路管线的另一端连通后截止阀后方。

8.一种低氢碳比焦炉煤气补氢甲烷化合成天然气的系统，其特征在于，包括：

依次连通的煤气缓冲装置、压缩机、精脱硫装置、甲烷化装置、冷箱；

所述精脱硫装置和所述甲烷化装置之间的管路上设置有煤气流量计；

还包括：

设有流量调节阀和氢气流量计的氢气补入管，所述氢气补入管接入所述煤气缓冲装置的进口端；

用于分析焦炉煤气组分的煤气在线全组分分析仪，所述煤气在线全组分分析仪布置于精脱硫装置和甲烷化装置之间；

用于监测煤气流量计、接收煤气在线全组分分析仪的分析结果来计算氢碳比和氢气补入量的DCS控制系统，所述DCS控制系统将计算得到的氢气补入量输出给氢气流量计，氢气流量计根据PID调节控制流量调节阀。