[发明专利]一种天然气制备系统及集成式撬装天然气制备系统

说明书

本发明公开了一种天然气制备系统及集成式撬装天然气制备系统。天然气制备系统包括：亚临界水制备装置、雾化装置、两相反应容器，雾化装置、亚临界水制备装置分别与两相反应容器连通；亚临界水制备装置制备出的亚临界水与雾化装置雾化后的水煤浆在两相反应容器内反应后产出天然气。本发明通过亚临界水与雾化后的水煤浆反应后产出天然气，提出了一种新的天然气制备工艺，能够实现生产设备的集成化、环保并节约成本。

技术领域

本发明涉及煤制天然气领域，更具体地，涉及一种天然气制备系统及集成式撬装天然气制备系统。

背景技术

我国天然气国内生产能力有限，无法满足国内需求的快速增长，因此目前我国的天然气消费结构中进口气源还占很大比重。2018年，全国天然气产量1077亿立方米，消费量1471亿立方米，供需缺口达394亿立方米。2013年1-4月份，我国天然气产量为402亿立方米，同比增长7.7％，进口约合171亿立方米，增长32.3％，进口气源的大幅增长表明目前国内气源供应仍跟不上需求增长的步伐。同期天然气表观消费量568亿立方米，同比增长13.2％，天然气总供应量仅高出消费量5亿立方米，扣除进口气量国内自给缺口为166亿立方米。国内居民消费的快速增长和为节能环保而进行的工业气改，将会维持天然气需求量的长期增长趋势，天然气国内供应保障能力的压力将更加突出。

合成天然气是一种根据甲烷化反应原理利用相应的设备将含碳资源转化为甲烷的技术。我国的能源资源特点是少油、贫气、富煤。高效、清洁利用廉价的煤炭资源是解决我国天然气供需矛盾的重要途径。

早在上个世纪70年代，煤制天然气技术就以成为全球科研领域前沿课题。我国自进入本世纪以来，在内蒙、新疆、陕西、山西等地大规模投资建设煤炭甲烷化(煤制天然气)项目。上述项目虽然缓解了天然气资源紧缺，但也带来了污染严重和土地极大浪费以及成本居高不下等问题。纠其原因，主要是：传统煤制天然气技术，严重依赖并大量使用价格昂贵的催化剂和繁复的工艺，现有的设备往往都是大型设备，占地面积大且不利于移动，适用场景非常有限。

因此急需提出一种采用新工艺制备天然气的高度集成化系统，以满足污染小、便于移动、占地面积小且能够适用于多种生产场景的需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种集成式撬装天然气制备系统，实现通过亚临界水实现天然气的制备，以及通过高度集成撬装化实现集成化、小型化，达到易于移动便于生产的目的。

为实现上述目的，本发明提出了一种天然气制备系统，包括：亚临界水制备装置、雾化装置、两相反应容器，所述雾化装置、所述亚临界水制备装置分别与所述两相反应容器连通；所述亚临界水制备装置制备出的亚临界水与所述雾化装置雾化后的水煤浆在所述两相反应容器内反应后产出甲烷气。

优选地，还包括管道式气化反应装置，所述管道式气化反应装置与所述两相反应容器连通，所述两相反应容器内的产物进入管道式气化反应装置进一步反应生成甲烷气。

优选地，还包括气体激冷过滤装置，所述气体激冷过滤装置与所述两相反应容器连通，或与所述管道式气化反应装置连通。

优选地，还包括气-固-液分离装置，所述气-固-液分离装置与所述气体激冷过滤装置连通。

优选地，还包括二次水洗脱尘装置和/或二次脱硫装置，所述二次水洗脱尘装置连接于所述气体激冷过滤装置与所述气-固-液分离装置之间；所述二次脱硫装置与所述气-固-液分离装置连通。

优选地，还包括水-汽-渣分离装置，所述两相反应容器、所述气体激冷过滤装置、所述水-汽-渣分离装置、所述二次水洗脱尘装置和/或二次脱硫装置分别通过阀门和排废管道与所述水-汽-渣分离装置连通，所述水-汽-渣分离装置的排气口与所述雾化装置连通。

本发明另一方面，提出一种集成式撬装天然气制备系统，包括：撬装架；以及设置于所述撬装架上的所述的天然气制备系统。