种是液化天然气。
[0040] 本发明的另一个方面在于提供一种低氢碳比（氢碳比0.6~1.2)的兰炭尾气生产 天然气的装置，其包括净化装置、一段变换-甲烷化一体反应器、二段甲烷化反应器、三段甲 烷化反应器、四段甲烷化反应器、气液分离器、脱碳脱氮装置和天然气压缩或液化装置， [0041 ]其中，兰炭尾气进料管线经过净化装置之后分为三个支路，第一支路、第二支路和 第三支路，分别连接一段变换-甲烷化一体反应器、二段甲烷化反应器、三段甲烷化反应器 的进口，一段变换-甲烷化一体反应器的出口管道与第二支路汇合后连接二段甲烷化反应 器进口，二段甲烷化反应器的出口管道与第三支路汇合后连接三段甲烷化反应器进口， [00 42]三段甲烧化反应器出口管道与气液分离器的进口连接，气液分离器的气相出口分 为第一气相管路和第二气相管路，第一气相管路经过循环压缩机之后与第一支路汇合，第 二气相管路连接四段甲烷化反应器的进口，
[0043] 四段甲烷化反应器的出口管道依次连接脱碳脱氮装置和天然气压缩或液化装置。
[0044] 优选地，一段变换-甲烷化一体反应器、二段甲烷化反应器、三段甲烷化反应器的 出口管道中分别设有用于回收热量的废锅。
[0045] 优选地，气液分离器的液相出口管道分为第一液相管路和第二液相管路，第一液 相管路经循环液栗之后与第一支路汇合，第二液相管路连接回收装置。
[0046] 本发明的优点：
[0047] 通过使用变换-甲烷化一体反应器，可以省略甲烷化前的变换调氢步骤，直接接受 氢碳比较低的兰炭尾气进入反应系统，同时对兰炭尾气的成分波动导致的氢碳比波动有较 强的耐受能力。
[0048] 兰炭尾气中氢气含量少，一氧化碳和二氧化碳含量较多，本发明采用变换-甲烷化 一体反应器，变换所产生的二氧化碳保留在反应系统中，一方面二氧化碳与氢气的反应和 一氧化碳与氢气的反应相比较缓慢，可以帮助控制反应器温度;另一方面过量的二氧化碳 可以保证氢气完全反应，提高气体利用效率。
[0049] 本发明采用四反应器串并联的设计，能够通过分配进入前三个反应器的原料气配 比，便利的控制发生变换反应的气量，合理分配各反应器发生的甲烷化反应程度，控制各反 应器的反应温度。
[0050] 通过本发明的方法，低氢碳比（氢碳比0.6~1.2)的兰炭尾气在净化后通入变换-甲烷化反应系统，在一段变换-甲烷化一体反应器具有变换与甲烷合成反应性能的催化剂 作用下，同时进行变换反应与甲烷化反应，能够避免复杂的氢碳比调节设备和操作，提高有 效气体的利用效率，实现资源利用最大化。并且本发明采用后脱碳工艺，可以减少循环量， 降低积碳风险。本发明工艺简单，操作简易，投资少，资源利用率高。
【附图说明】
[0051] 图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0052]以下非限制性实施例，将结合说明书附图对本发明做进一步描述：
[0053]按照图1所示的工艺流程，其中：R1表示一段变换-甲烷化一体反应器，R2表示二段 甲烷化反应器，R3表示三段甲烷化反应器，R4表示四段甲烷化反应器;E1表示一级废锅，E2 表示二级废锅，E3表示三级废锅;VI表示气液分离器;C1表示循环压缩机;P1表示循环液栗。 [0054]在所有实施例中，R1装填变换催化剂:铁-铬催化剂和甲烷化催化剂:60wt%Al 203、 20wt % 的 MgO、20wt % 的 NiO，R2-R4 装填甲烷化催化剂：60wt % AI2O3、20wt % 的 MgO、20wt % 的 Ni0〇
[0055] 实施例1
[0056] 下表兰炭尾气的氢碳比为0.9891:
[0057]
[0058]注:兰炭尾气中还含有焦油、苯、萘、酚、粉尘、硫化物、氨、重金属等杂质。
[0059] 摩尔流量为2000kmol/h的兰炭尾气首先加压至3.0MPa，换热至160°C，进入净化系 统后脱硫，使得净化后的兰炭尾气硫含量< 20ppb。
[0060]然后净化后的兰炭尾气按照8:5:7的体积比分为三股，第一股797kmol/h的气体与 17 0 °C，5 3 0 k m ο 1 / h的循环气（如图所示，该循环气来自于R 3的出口气体）混合后，再与 203kmol/h的循环水（如图所示，该循环水来自于反应生产水，在VI分离后，一部分用于循 环)混合，混合后的气体含水量为15.6%，换热到280°C进入R1，其出口气体温度为540°C，由 E1回收热量后，混合第二股498kmol/h的气体，换热至280°C进入R2，其出口气体温度为472 °C，由E2回收热量后，混合第三股697kmol/h的气体，换热至280°C进入R3,其出口气体温度 为455°C，由E3回收热量后，换热至110°C进入VI，分离出的气体一部分530kmol/h通过C1升 压至4.5MPa后作为循环气使用，另一部分1588kmol/h换热至270°C进入R4,其出口气体291 分离出的工艺水，一部分可以经过P1循环至R1进口作为循环液使用，剩余部分回收。
[0061] 1?4出口气体的组成为〇1428.19%、!121.87%、〇)59??8、〇)212.80%、％50.79%、 H206.35%，冷却到常温除水后，通过PSA法脱去⑶2、N2和少量H 2，得到的产品气为450kmol/ h，组成为CH498.82 %、H20.66%、N20.53 %，其余为微量C02、C0和饱和烃，产品达到天然气标 准（GB17820-2012)。
[0062] 实施例2
[0063]下表兰炭尾气的氢碳比为0.7595:
[0064]
[0065] 注:兰炭尾气中还含有焦油、苯、萘、酚、粉尘、硫化物、氨、重金属等杂质。
[0066] 摩尔流量为2000kmol/h的兰炭尾气首先加压至3.0MPa，换热至160°C，进入净化系 统后脱硫，使得净化后的兰炭尾气硫含量< 20ppb。
[0067] 然后净化后的兰炭尾气按照18:14:18的体积比分为三股，第一股718kmol/h的气 体与170°C，396kmol/h的循环气（如图所示，该循环气来自于R3的出口气体）混合后，再与 196kmol/h的循环水（如图所示，该循环水来自于反应生产水，在VI分离后，一部分用于循 环)混合，混合后的气体含水量为17.1%，换热到280°C进入R1，其出口气体温度为553°C，由 E1回收热量后，混合第二股558kmol/h的气体，换热至280°C进入R2，其出口气体温度为501 °C，由E2回收热量后，混合第三股718kmol/h的气体，换热至280°C进入R3,其出口气体温度 为475°C，由E3回收热量后，换热至110°C进入VI，分离出的气体一部分396kmol/h通过C1升 压至4.5MPa后作为循环气使用，另一部分1611kmol/h换热至270°C进入R4,其出口气体301 分离出的工艺水，一部分可以经过P1循环至R1进口作为循环液使用，剩余部分回收。
[0068] R4出口 气体的组成为CH427 · 26%、H21 · 75%、C0 349PPB、C0216 · 51 %、N258 · 00%、 H206.48 %，冷却到常温除水后，通过PSA法脱去⑶2、N2和少量H2，得到的产品气为440kmo 1 / h，组成为CH498 · 64%、H20.63%、N20.72%，其余为微量C02、C0和饱和烃，产品达到天然气标 准（GB17820-2012)。
[0069] 实施例3
[0070] 下表兰炭尾气的氢碳比为0.6027:
[0071]
[0072] 注:兰炭尾气中还含有焦油、苯、萘、酚、粉尘、硫化物、氨、重金属等杂质。
[0073] 摩尔流量为2000kmol/h的兰炭尾气首先加压至3.0MPa，换热至160°C，进入净化系 统后脱硫，使得净化后的兰炭尾气硫含量< 20ppb。
[0074] 然后净化后的兰炭尾气按照4:3: 3的体积比分为三股，第一股799kmol/h的气体与 17 0 °C，2 0 8 k m ο 1 / h的循环气（如图所示，该循环气来自于R 3的出口气体）混合后，再与 210kmol/h的循环水（如图所示，该循环水来自于反应生产水，在VI分离后，一部分用于循 环)混合，混合后的气体含水量为18.6%，换热到280°C进入R1，其出口气体温度为574°C，由 E1回收热量后，混合第二股599kmol/h的气体，换热至280°C进入R2,其出口气体温度为515 °C，由E2回收热量后，混合第三股599kmol/h的气体，换热至280°C进入R3,其出口