專利名稱：一種帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法
技術領域：
本發(fā)明屬于天然氣制備方法領域，特別涉及一種利用蘭炭尾氣制天然氣的方法。
背景技術：
蘭炭又稱半焦，是以侏羅紀不粘煤和弱粘煤為原料，采用中低溫干餾工藝生產(chǎn)的一種高固定碳含量的固體物質，因其在燃燒時產(chǎn)生藍色火焰而得名。生產(chǎn)蘭炭的同時副產(chǎn)蘭炭尾氣和煤焦油，目前每生產(chǎn)一噸蘭炭大約副產(chǎn)700Nm3尾氣，熱值1700 2000大卡。2010年全國的蘭炭產(chǎn)量約1000萬噸，即副產(chǎn)蘭炭尾氣約70億Nm3。十二五期間，我國蘭炭市場預計達5000萬噸/年以上，即蘭炭尾氣量將達到350億Nm3/年。蘭炭尾氣因煤質、生產(chǎn)工藝等的不同，其組成也不同，常規(guī)蘭炭尾氣組成如表I :
表I常規(guī)典型蘭炭尾氣組成
權利要求
1.一種帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法，其特征在于包括以下步驟以經(jīng)凈化及氫碳比調(diào)整處理后的蘭炭尾氣為原料，采用多級甲烷化反應得到富甲烷氣，包括前端甲烷化部分和后段甲烷化部分，其中前端甲烷化部分由至少2個甲烷化爐串聯(lián)組成，后段甲烷化部分由I個或2個以上甲烷化爐串聯(lián)組成，得到的富甲烷氣經(jīng)分離后得到產(chǎn)品天然氣 A)其中前端甲烷化部分將經(jīng)凈化及氫碳比調(diào)整至2.5 4. O的蘭炭尾氣預熱至250 300°C后，按前端甲烷化部分的甲烷化爐數(shù)量分成若干股，分別進入各級甲烷化爐 (1)一級甲烷化反應前端甲烷化部分的最后一級甲烷化爐出口氣體分成兩股，一股進入后段甲烷化部分，另一股經(jīng)冷卻、分離掉水份、增壓至0. 5 2. IMPa后作為循環(huán)氣，與原料蘭炭尾氣、水蒸汽混合，進入第一甲烷化爐，在鎳系甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應，反應壓力為0. 5 2. IMPa，其中水蒸汽與反應氣的體積比為0. 05 0. 3，循環(huán)氣與總進口氣量之比為0.2 1.0 ； (2)—級之后的各級甲烷化反應前一級甲烷化反應的甲烷化爐出口氣體換熱降溫至250 300°C后，與原料蘭炭尾氣混合后，進入后一級甲烷化反應的甲烷化爐，在鎳系甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應，反應壓力為0. 5 2. IMpa ； B)其中后段甲烷化部分 前端甲烷化部分的最后級甲烷化反應的甲烷化爐出口氣體經(jīng)氣液分離分離出液態(tài)水，氣液分離后的反應氣升溫至300 350°C后依次進入串聯(lián)的各甲烷化爐。
2.如權利要求I所述的帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法，其特征在于所述前端甲烷化部分由2 3個甲烷化爐串聯(lián)組成，后段甲烷化部分由I 2個甲烷化爐串聯(lián)組成。
3.如權利要求I或2所述的帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法，其特征在于所述各級甲烷化爐出口氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量降溫并副產(chǎn)蒸汽后進入后一級甲烷化爐。
4.如權利要求3所述的帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法，其特征在于所述一級甲烷化反應中的水蒸汽來自于所述副產(chǎn)蒸汽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶循環(huán)的多級甲烷化蘭炭尾氣制天然氣方法，屬于天然氣制備方法領域，包括以下步驟以經(jīng)凈化及氫碳比調(diào)整處理后的蘭炭尾氣為原料，采用多級甲烷化反應得到富甲烷氣，包括前端甲烷化部分和后段甲烷化部分，其中前端甲烷化部分由至少2個甲烷化爐串聯(lián)組成，后段甲烷化部分由1以上甲烷化爐串聯(lián)組成，得到的富甲烷氣經(jīng)分離后得到產(chǎn)品天然氣。本甲烷化工藝可控性強，可通過調(diào)整循環(huán)氣量、原料進口溫度和蒸汽添加量等多種方式控制甲烷化反應溫度，將甲烷化反應的溫度控制在500℃以下。較低的甲烷化操作溫度不僅有利于甲烷化反應的進行，降低了本工藝對反應器材質和催化劑耐熱要求，也有利于延長甲烷化反應器和催化劑使用壽命。
文檔編號C10L3/08GK102776043SQ20121026571
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2012年7月30日
發(fā)明者易豎棚, 李澤軍, 譚青, 郭雄 申請人:西南化工研究設計院有限公司