一种焦炉气制合成天然气工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101921641A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101921641A(43)申请公布日2010.12.22(21)申请号201010252960.9(22)申请日2010.08.13(71)申请人新奥新能（北京）科技有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区宏达北路12号(72)发明人常俊石蒋建明次东辉(74)专利代理机构北京市德权律师事务所11302代理人李维真王建国(51)Int.Cl.C10L3/08(2006.01)C10L3/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种焦炉气制合成天然气工艺(57)摘要本发明提供一种焦炉气制合成天然气工艺，该技术的特征在于：焦炉气经预净化、耐硫甲烷化、深度净化、甲烷合成反应、天然气分离等装置，制得富CH4的天然气和富氢气气体。在预净化和深度净化工段间耐硫甲烷化反应器中，同时进行甲烷合成反应、有机硫转化反应、烯烃加氢饱和及脱氧等反应，这样就可以节省了净化流程，避免了净化过程中反复升温降温损失热量；同时耐硫甲烷化后酸性气体净化系统所处理的气量减少，降低能耗和投资，由于耐硫甲烷化反应中转化焦炉气中部分CO和CO2，这样就可以降低甲烷合成反应器负荷，使焦炉气中剩余的CO、CO2经过一段甲烷合成反应就可以反应完全。CN109264ACN101921641A权利要求书1/1页1.一种焦炉气制合成天然气工艺，包括预净化、耐硫甲烷化、深度净化、甲烷化反应和天然气分离。2.根据权利要求1所述工艺，其特征在于：耐硫甲烷化反应工段置于预净化和深度净化工段间。3.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：耐硫甲烷化中，粗净化焦炉煤气压缩至0.2～4.0MPa，进入耐硫甲烷化反应器。4.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：耐硫甲烷化中，粗净化焦炉煤气换热升温至250～300℃，进入耐硫甲烷化反应器。5.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：耐硫甲烷化出口温度500～700℃。6.根据权利要求1～5所述任意一种工艺，其特征在于：耐硫甲烷化反应工段中，焦炉气中20～80％CO、20～80％CO2发生甲烷化反应。7.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：深度净化将焦炉煤气中的无机硫脱除至≤0.1mg/Nm3。8.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：甲烷化反应中，净化后焦炉煤气调整温度到240～300℃进入甲烷化反应器。9.根据权利要求1或2所述工艺，其特征在于：甲烷化反应出口温度为350～650℃。2CN101921641A说明书1/4页一种焦炉气制合成天然气工艺技术领域[0001]本发明涉及焦炉气制天然气领域，特别涉及应用耐硫甲烷化技术的焦炉气制天然气的新工艺。背景技术[0002]我国是世界焦炭主要生产地，每年副产约900亿立方米焦炉气，除回炉加热自用及用于城市煤气、生产合成氨或甲醇外，每年直接排入大气或白白烧掉的热值超过“西气东输”一期工程的天然气热值，并造成严重的环境污染。[0003]焦炉气成分根据焦煤性质、炼焦方法及操作条件不同有所变化，其主要组成(体积％)如表1。[0004]表1焦炉气典型组成[0005]成分H2CH4COCnHmCO2N2O2组成％50-7015-305-92-42-52-60.3-0.8[0006]同时含有少量的H2S、COS、CS2、NH3、HCN、噻吩、硫醚、焦油、萘、苯等杂质。这些杂质对焦炉气的综合利用有害，必须除去，否则将可能会造成设备堵塞，催化剂和吸附剂失活。[0007]现阶段焦炉气制甲醇的能量利用率仅为52％～55％，而用焦炉气生产合成天然气，再进一步制取压缩天然气，其能量利用率可达85％左右，所以焦炉气制天然气可以明显提高能源的利用率。同时焦炉气制CNG/LNG(液化天然气)流程相对简单，投资较低，价值更高，与煤制天然气相比，焦炉气制合成天然气(SNG)在废弃物利用、环保、能量利用率、节省投资等方面具有显著的优势。利用焦炉气生产天然气，不仅可以变废为宝，而且可以节能减排、改善环境、缓解天然气供应紧张，具有经济和社会双重效益。[0008]利用焦炉气生产天然气技术可分两类，一类不经过甲烷反应工艺技术，专利CN1952082A，CN1935956A，CN1952083A和CN1952084A将焦炉气首先经净化，脱除其所含的焦油、萘、苯，硫化物，再采用混冷和PSA过程得到含CH485％以上天然气产品和富氢气的气体。[0009]另一种利用甲烷反应将焦炉气中H2和CO、CO2反应生产甲烷工艺技术，CN1919985A公开了一种利用焦炉气制备合成天然气的方法，先将焦炉气通过净化脱除杂质，压缩，换热，再在催化剂作用下，进行甲烷化反应，然后通过变压吸附分离技术，得到甲烷浓度90％以