专利名称：一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法
技术领域：
本发明属于天然气制备方法领域，特别涉及一种利用兰炭尾气制天然气的方法。
背景技术：
兰炭又称半焦，是以侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的固体物质，因其在燃烧时产生蓝色火焰而得名。生产兰炭的同时副产兰炭尾气和煤焦油，目前每生产一吨兰炭大约副产700Nm3尾气，热值1700 2000大卡。2010年全国的兰炭产量约1000万吨，即副产兰炭尾气约70亿Nm3。十二五期间，我国兰炭市场预计达5000万吨/年以上，即兰炭尾气量将达到350亿Nm3/年。兰炭尾气因煤质、生产工艺等的不同，其组成也不同，常规兰炭尾气组成如表I :
表I常规典型兰炭尾气组成
权利要求
1.一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，其特征在于包括以下步骤以经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气为原料，采用多级甲烷化反应得到富甲烷气，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个甲烷化炉串联组成，后段甲烷化部分由I个或2个以上甲烷化炉串联组成，得到的富甲烷气经分离后得到产品天然气 A)其中前端甲烷化部分将经净化及氢碳比调整至2.5 4. O的兰炭尾气预热至250 300°C后，按前端甲烷化部分的甲烷化炉数量分成若干股，分别进入各级甲烷化炉 (1)一级甲烷化反应前端甲烷化部分的最后一级甲烷化炉出口气体分成两股，一股进入后段甲烷化部分，另一股经冷却、分离掉水份、增压至0. 5 2. IMPa后作为循环气，与原料兰炭尾气、水蒸汽混合，进入第一甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0. 5 2. IMPa，其中水蒸汽与反应气的体积比为0. 05 0. 3，循环气与总进口气量之比为0.2 1.0 ； (2)—级之后的各级甲烷化反应前一级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体换热降温至250 300°C后，与原料兰炭尾气混合后，进入后一级甲烷化反应的甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0. 5 2. IMpa ； B)其中后段甲烷化部分 前端甲烷化部分的最后级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体经气液分离分离出液态水，气液分离后的反应气升温至300 350°C后依次进入串联的各甲烷化炉。
2.如权利要求I所述的带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，其特征在于所述前端甲烷化部分由2 3个甲烷化炉串联组成，后段甲烷化部分由I 2个甲烷化炉串联组成。
3.如权利要求I或2所述的带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，其特征在于所述各级甲烷化炉出口气体经废热锅炉回收热量降温并副产蒸汽后进入后一级甲烷化炉。
4.如权利要求3所述的带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，其特征在于所述一级甲烷化反应中的水蒸汽来自于所述副产蒸汽。
全文摘要
本发明公开了一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，属于天然气制备方法领域，包括以下步骤以经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气为原料，采用多级甲烷化反应得到富甲烷气，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个甲烷化炉串联组成，后段甲烷化部分由1以上甲烷化炉串联组成，得到的富甲烷气经分离后得到产品天然气。本甲烷化工艺可控性强，可通过调整循环气量、原料进口温度和蒸汽添加量等多种方式控制甲烷化反应温度，将甲烷化反应的温度控制在500℃以下。较低的甲烷化操作温度不仅有利于甲烷化反应的进行，降低了本工艺对反应器材质和催化剂耐热要求，也有利于延长甲烷化反应器和催化剂使用寿命。
文档编号C10L3/08GK102776043SQ20121026571
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者易竖棚, 李泽军, 谭青, 郭雄 申请人:西南化工研究设计院有限公司