[发明专利]一种合成气制备LNG工艺在审

专利信息
申请号: 201911213902.2 申请日: 2019-12-02
公开(公告)号: CN110862842A 公开(公告)日: 2020-03-06
发明(设计)人: 王建中;俞天明;薛安克;王再富;郑松;吕彬峰 申请(专利权)人: 浙江天禄环境科技有限公司
主分类号: C10J3/46 分类号: C10J3/46;C10L3/08
代理公司: 杭州敦和专利代理事务所(普通合伙) 33296 代理人: 姜术丹
地址: 324022 浙江省衢*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 合成气 制备 lng 工艺
【说明书】:

发明公开了一种合成气制备LNG工艺,包括以下步骤:(1)低阶煤通过气化还原工艺,制备得到提质煤和富气,包括提质煤和低阶煤中至少一种制得水煤浆,由提质煤制备得到第一合成气,由水煤浆制备得到第二合成气,由富气制备得到第三合成气,包括第一合成气、第二合成气和第三合成气中至少一种,经过预脱硫工艺、加氢工艺、脱硫工艺、变换工艺和脱碳工艺,得到净化气,净化气通入第一反应器中,预热至150‑500℃,得到预热净化气;本发明的方法,通过低阶煤获得天然气合成原料所需的CO和H2,制备得到的天然气中的杂质少,质量高,充分有效地利用了低阶煤中的煤质和挥发分,成本较低,符合国家煤炭综合利用方向。

技术领域

本发明涉及低阶煤分质利用技术领域,尤其涉及一种合成气制备LNG工艺。

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。

天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。

采用优质的煤炭例如无烟煤来制备天然气,天然气的产率虽然较高,但是生产成本较高。而我国很多中低阶煤的品质差、灰分高、含水量高,利用低阶煤制备天然气,可降低天然气的生产成本。通常是将低阶煤热解后得到粗制煤气,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。而煤气化过程最大的问题在于未充分利用煤炭中所蕴含的化学组分,不能将其分子全部打断生产CO、H2,再进行化学合成天然气。而低阶煤气化还原、重整技术和天然气合成技术则可以最大限度的将煤炭中的化学组分以天然气的形式保留下来。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供了一种合成气制备LNG工艺,通过将低阶煤分质利用的提质煤和富气合成天然气,然后结合液化工艺工艺,得到天然气产品使得本工艺兼有原料成本低廉,大大节省了生产成本,并且所制备的天然气中的杂质少,质量高,充分有效地利用了低阶煤中的挥发分和煤质,并且通过甲烷合成工艺和液化工艺工艺耦合,甲烷合成工艺具体步骤间的耦合,甲烷合成工艺和其他煤加工工艺耦合,还能为相应的工艺提供能量。

为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:

一种合成气制备LNG工艺,包括以下步骤:

(1)低阶煤通过气化还原工艺,制备得到提质煤和富气,包括所述提质煤和所述低阶煤中至少一种制得水煤浆,由所述提质煤制备得到第一合成气,由所述水煤浆制备得到第二合成气,由所述富气制备得到第三合成气,包括所述第一合成气、所述第二合成气和第三合成气中至少一种,经过预脱硫工艺、加氢工艺、脱硫工艺、变换工艺和脱碳工艺,得到净化气,所述净化气通入第一反应器中,预热至150-500℃,得到预热净化气;

(2)所述预热净化气通入第二反应器,在所述第二反应器中,在第一耐高温甲烷催化剂存在的环境中,所述预热净化气的一氧化碳、二氧化碳和氢气反应,合成甲烷,得到第一甲烷物流,从而得到第一甲烷产品物流;

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