[发明专利]一种由碳氢工业尾气合成代用天然气的甲烷化方法

摘要

本发明涉及由碳氢工业尾气合成代用天然气的甲烷化方法，该方法包括包括碳氢工业尾气原料气通过三级或四级甲烷化反应、热回收、冷却分离等步骤，生产出合格的合成天然气产品。本发明将碳氢工业尾气中的CO、CO2全部转化成甲烷，实现了CO2的零排放。本发明甲烷化方法采用气体一次通过多级甲烷反应器，不需要CO变换，CO2分离，同时工艺气不需要分段循环，无需压缩机，能极大地降低投资成本和运行成本，工艺流程简单可靠高效，操作方便稳定，温度易于控制，能耗低，经济效益明显。本发明由碳氢工业尾气生产的合成天然气，符合国标，可直接生产压缩天然气、液化天然气。

主权项

一种由碳氢工业尾气合成代用天然气的甲烷化方法，其特征在于该甲烷化方法步骤如下：在所述碳氢工业尾气中，氢气、一氧化碳与二氧化碳含量符合关系式(H2‑3CO)/CO2=4要求时，将所述碳氢工业尾气预热达到温度200～300℃，然后进入第一段甲烷化反应器，在Ni系甲烷化催化剂作用下进行甲烷化反应，将其中60～90体积%CO和一部分CO2转换为CH4，得到第一段甲烷化混合气体，它的温度同时升高至350～650℃；接着它由第一段甲烷化反应器进入第一段废热锅炉进行冷却，将所述的甲烷化混合气体冷却降温至230‑350℃；然后所述的第一段甲烷化混合气体进入第二段甲烷化反应器，在Ni系甲烷化催化剂作用下进行甲烷化反应，将第一段甲烷化混合气体中剩余的CO和70～90体积%CO2转换为CH4，得到第二段甲烷化混合气体，它的温度同时升高至300～600℃；接着它由第二段甲烷化反应器进入第二段废热锅炉进行冷却，将所述的甲烷化混合气体冷却降温至230‑350℃；然后所述的第二段甲烷化混合气体进入第三段甲烷化反应器，在Ni系甲烷化催化剂作用下进行甲烷化反应，将第二段甲烷化混合气体中剩余的CO、CO2转换为CH4，得到第三段甲烷化混合气体，它的温度同时升高至280～600℃；接着它由第三段甲烷化反应器进入第三段废热锅炉进行冷却，将所述的甲烷化混合气体冷却降温至30℃，然后进入气液分离器，脱除冷凝水，得到所述的合成代用天然气。