[发明专利]一种节能型无循环煤制合成天然气完全甲烷化的方法

摘要

本发明涉及一种节能型无循环煤制合成天然气完全甲烷化的方法，该方法工艺具体为对净化后的原料气经过换热升温、一段换热式甲烷化反应、换热降温、二段换热式甲烷化反应、换热降温、三段绝热式甲烷化反应、换热降温、脱水、换热升温、四段绝热式甲烷化反应、换热降温、脱水，最终获得合成天然气，经加压输送，供民用燃气使用。本发明采用换热式反应器和绝热式反应器相结合的集成工艺，克服了单纯绝热式工艺流程长、设备数量多、投资高的缺陷，此合成天然气的方法先进、节能、运行成本低，可用于煤化工领域煤制合成天然气甲烷化工序，是十分理想的节能型无循环煤制合成天然气完全甲烷化的方法。

主权项

一种节能型无循环煤制合成天然气完全甲烷化的方法，其特征在于工艺过程如下：第一步：煤经气化、变换、净化后作为甲烷化的原料气，将原料气与经过四段绝热式反应器反应后的气体在第一换热器处换热后，温度升到240‑270℃，然后再与二段换热式反应器出口气体在第二换热器处换热后升温到280‑320℃，原料气体总量分配为两股，分配其中一股原料气与水蒸气混合，进入一段换热式反应器中，在Ni系催化剂的作用下，H2、CO、CO2进行甲烷化反应；第二步：经过一段换热式反应器反应后的气体经过汽包回收热量后与剩余另一股原料气混合，进入二段换热式反应器在Ni系催化剂的作用下，H2、CO、CO2进行甲烷化反应；第三步：经过二段换热式反应器反应后的气体经第二换热器降温至280℃，进入三段绝热式反应器，在Ni系催化剂的作用下，H2、CO、CO2进行甲烷化反应；第四步：经过三段绝热式反应器反应后的气体经第三换热器和第四换热器处换热降温至200‑240℃，在第一汽水分离器处脱除部分冷凝水，再在第三换热器处换热升温至280℃，进入四段绝热式反应器，在Ni系催化剂的作用下，H2、CO、CO2进行甲烷化反应；第五步：经过四段绝热式反应器反应后的气体，其温度在350‑400℃，和原料气在第一换热器处换热后冷却至80℃以下，经第二汽水分离器分离，第二汽水分离器下部分离出的冷却水送出界区，第二汽水分离器上部分出的气体便是产品气。