[發明專利]制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝和裝置有效
| 申請號: | 200910054770.3 | 申請日: | 2009-07-14 |
| 公開(公告)號: | CN101705128A | 公開(公告)日: | 2010-05-12 |
| 發明(設計)人: | 楊震東;陸歡慶;劉敬榮;金力強 | 申請(專利權)人: | 上海國際化建工程咨詢公司 |
| 主分類號: | C10L3/08 | 分類號: | C10L3/08 |
| 代理公司: | 上海天翔知識產權代理有限公司 31224 | 代理人: | 呂伴 |
| 地址: | 200000*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 制取 合成 天然氣 絕熱 甲烷 化工 裝置 | ||
1.制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,包括甲烷化步驟、甲烷化熱回收 制蒸汽步驟以及冷凝液處理步驟,凈化后的合成氣進入甲烷化步驟進行甲烷 化,其特征在于,所述甲烷化步驟采用至少二個以上的絕熱甲烷化反應器進 行甲烷化;還包括甲烷化精制步驟,該甲烷化精制步驟設置在所述甲烷化步 驟與甲烷化熱回收制蒸汽步驟之間或者設置在甲烷化熱回收制蒸汽步驟中;
所述的甲烷化步驟具體是:凈化后的合成氣經過保護床GB,精脫硫至甲 烷化催化劑可以允許的總硫含量并將合成氣預熱到甲烷化催化劑的活性起始 溫度200-300℃得到新鮮的合成氣進入甲烷化步驟,新鮮的合成氣的壓力為 2.5-6.0MPa;進入甲烷化步驟的新鮮合成氣分為兩路,一路占新鮮合成氣體 積的40-70V%的第一部分新鮮合成氣與循環氣混合后進入第一絕熱甲烷化反 應器進行第一級甲烷化生成溫度為400-650℃的第一高溫氣體,第一高溫氣體 經過第一熱回收系統回收反應熱得到第一甲烷化氣體,第一甲烷化氣體的溫 度等于甲烷化催化劑的活性起始溫度200-300℃;另一路占新鮮合成氣體積的 30-60V%的第二部分新鮮合成氣與第一甲烷化氣體混合后進入第二絕熱甲烷 化反應器進行第二級甲烷化生成溫度為400-650℃第二高溫氣體,第二高溫氣 體經過第二熱回收系統回收反應熱后得到溫度為100-300℃的產品氣體,產品 氣體一部分作為循環氣經過增壓至新鮮合成氣壓力送至第一絕熱甲烷化反應 器,其余部分送至甲烷化熱回收制蒸汽步驟。
2.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 保護床GB為常溫保護床或高溫保護床。
3.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 通過控制循環氣的氣量來控制第一絕熱甲烷化反應器的出口溫度,使其低于 甲烷化催化劑的允許操作溫度650-700℃,其中循環氣的氣量與進入甲烷化熱 回收制蒸汽步驟的產品氣體的氣量比值為2.0-5.0。
4.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 第二絕熱甲烷化反應器的熱點溫度通過控制進入第二絕熱甲烷化反應器的新 鮮合成氣的流量來進行。
5.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 第一絕熱甲烷化反應器和第二絕熱甲烷化反應器可以副產4.0-9.0MPa中壓過 熱蒸汽。
6.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 所述新鮮合成氣中:H2/CO?3.3~3.4V%,CO2?1.5V%,CH4?16.3V%,C2H4? 0.2~0.6V%,N2/Ar?0.2~0.6V%。
7.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 所述新鮮合成氣中:H2/CO?3.3~3.4V%,CO2?1.5V%,CH4?16.3V%,C2H6和 C3H8?0.2~0.6V%,N2/Ar?0.2~0.6V%。
8.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 循環氣采用循環壓縮機或增壓噴射泵進行增壓。
9.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在于, 整個甲烷化步驟的阻力降小于5bar。
10.如權利要求1所述的制取合成天然氣的絕熱甲烷化工藝,其特征在 于,設置在所述甲烷化步驟與甲烷化熱回收制蒸汽步驟之間的甲烷化精制步 驟采用一個等溫甲烷化反應器和一個第三熱回收系統來實現,其余部分的產 品氣體先進入等溫甲烷化反應器進行精制,精制后的產品氣體再通過第三熱 回收系統回收熱量,調節溫度后送入甲烷化熱回收制蒸汽步驟。
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