[发明专利]一种低阶煤制甲烷工艺

摘要

一种低阶煤制甲烷工艺是将低阶煤进行热解，获得热解半焦和含焦油的热解生成气。含有焦油的热解生成气经冷却、分离，得到焦油、水和热解生成气；热解半焦送入甲烷化反应器，易反应的热解半焦与循环氢气在高温高压条件下进行反应获得甲烷化生成气，难反应的热解半焦送气化反应器，与水蒸气、氧气反应，获得气化生成气。甲烷化生成气和气化生成气作为热源为热解反应器中原料煤的热解反应间接供热。热解生成气和气化生成气单独或混合后经变换、脱碳、分离，得到富氢气体，与甲烷化生成气经换热、净化、分离得到富氢气体一并为甲烷化单元提供氢源。采用本工艺制取代用天然气具有热效率高、氢耗低、甲烷化反应速率快等优点。

主权项

一种低阶煤制甲烷工艺，其所述工艺是按下列步骤进行的： （1）将3～10mm低阶煤在110～200℃下进行干燥，使其水分含量降至5～8%（wt%），后送入热解反应器，在300～700℃和常压条件下进行热解，得到热解半焦和含焦油的热解生成气；再将热解半焦送入甲烷化反应器中，在温度为750～930℃，压力为3‑5Mpa下进行反应，热解半焦中易反应的部分与气化剂H2发生C+2H2→CH4反应，生成富含CH4的反应生成气，反应剩余的甲烷化残渣送入气化反应器进行加压气化；（2）含焦油的热解生成气由热解反应器输出，经冷却、分离、净化，得到焦油和热解生成气，再对热解生成气进行CO变换及气体分离，得到甲烷、二氧化碳和富氢气体，其中甲烷作为产品输出，富氢气体作为循环气Ⅰ；（3）甲烷化反应器输出的500~800℃的甲烷化生成气，送入热解反应器与原料煤进行间接换热，对原料煤进行热解；由热解反应器输出的甲烷化生成气再分别与循环氢气和冷水换热得到30～150℃的冷甲烷化生成气，后经净化、分离，获得合成天然气和循环气Ⅱ；（4）气化反应器输出的500～700℃的气化生成气，送入热解反应器中，与原料煤进行间接换热，后经净化、变换、脱碳，获得循环气Ⅲ；（5）将上述步骤获得的循环气Ⅰ、循环气Ⅱ和循环气Ⅲ混合后，得到循环氢气，循环氢气经预热后作为气化剂送入甲烷化反应器。