[发明专利]一种水煤浆制天然气的方法

说明书

本发明公开一种水煤浆制天然气的方法，包括以下步骤，(1)将低阶煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，所述水煤浆在无氧或微氧条件下，加热至800‑1300℃，制备得到包含CO和H₂的合成气；(2)通过预脱硫工艺，脱除所述合成气中的硫，得到预脱硫合成气；(3)通过加氢工艺将所述预脱硫合成气的所有不饱和烃转变成对应的饱和烃类，同时将有机硫转变成H₂S，得到加氢合成气；本发明的方法，低阶煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，进一步，使用部分或全部提质煤制备水煤浆，然后制备得到包含CO和H₂的合成气，所制备天然气中的杂质少，质量高，充分有效地利用了低阶煤中的煤物质，符合国家煤炭综合利用方向。

技术领域

本发明涉及煤物质清洁利用技术领域，尤其涉及一种水煤浆制天然气的方法。

背景技术

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，煤炭消费量占一次能源消费量的60％以上，这决定了在相当长的一段时间内，以煤为主的能源结构难以改变。从已探明的煤矿品质看，我国煤炭中低阶煤所占比重非常大，因而合理而高效的利用中低阶煤生产高品质化工产品显得尤为重要。近些年来，煤气化、煤热解、煤气净化及煤气分离等技术的不断发展，使中低阶煤的清洁高效利用得到了越来越多的重视。

然气是一种高效清洁的能源。近几年，随着“陕气进京”、“西气东输”等国家级燃气输送工程的相继建成和投入使用，天然气的需求量呈爆发式增长。据预测，2015年，中国天然气的需求量将达到1700亿Nm3～2100亿Nm3，而同期的天然气产量只能达到1400亿Nm3，供需缺口约300亿Nm3～700亿Nm3。为了解决我国天然气的供需矛盾问题，除了立足国内资源并积极利用世界其他国家的天然气资源外，还需寻求其他替代途径。

我国很多中低阶煤的品质差、灰分高、含水量高，低阶煤的利用通常是热解气化到粗制煤气和提质煤，一般热解是在有大量氧气(或空气)的条件下进行的，热解时一部分低阶煤将于氧气反应用于供热并且产生了大量的CO₂。由于CO₂不能燃烧，属于无效气体，并且因为有氧燃烧，粗制煤气中含氮量过高，降低了粗制煤气中H₂和CO能量密度，使粗制煤气热值降低，除了回炉燃烧外，热解产出粗制煤气难有其它经济价值。而且由于是有氧热解，导致提质煤的量交少甚至得不到提质煤，最终用提质煤途径制得的天然气的量少之又少，极大的浪费了低阶煤中的有效的煤资源，低阶煤的利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种水煤浆制天然气的方法，通过将低阶煤分质利用，配制成水煤浆，在无氧或微氧条件下，制备得到包含CO和H₂的合成气，再经过预脱硫工艺、加氢工艺、脱硫工艺、变换工艺、甲烷合成工艺和液化工艺，从而将低阶煤中的煤物质转化成天然气，所制备天然气中的杂质少，质量高，充分有效地利用了低阶煤中的煤物质。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种水煤浆制天然气的方法，包括以下步骤，

(1)将低阶煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，所述水煤浆在无氧或微氧条件下，加热至800-1300℃，制备得到包含CO和H₂的合成气；

(2)通过预脱硫工艺，脱除所述合成气中的硫，得到预脱硫合成气；

(3)通过加氢工艺将所述预脱硫合成气的所有不饱和烃转变成对应的饱和烃类，同时将有机硫转变成H₂S，得到加氢合成气；

(4)通过脱硫工艺，脱除所述加氢合成气中的硫，得到脱硫合成气；

(5)将所述脱硫合成气通过变换工艺，得到变换气，使得所述变换气中，氢气和CO的摩尔比为(3-10)：1；