一种外热式干馏兰炭尾气制sng的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用外热式干馏兰炭尾气制备SNG的方法和装置，所述方法包括以下步骤：以经压缩和预净化的外热式干馏兰炭尾气为原料，通过耐硫变换、脱硫脱碳、多级带循环甲烷化及浓缩等工艺，制得代用天然气（SNG）产品。所述装置结构简单，使用方便。本发明针对外热式兰炭干馏尾气的组成及反应特点，解决兰炭尾气甲烷化过程中强放热和反应深度之间的矛盾，可以针对性地处理兰炭尾气，制得热值高、杂质含量低的天然气；同时利用废热锅炉回收甲烷化反应所放出的热量并副产蒸汽且部分循环利用，提高工艺的整体能效。
【专利说明】一种外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然气制备工艺方法领域，特别涉及一种利用外热式干馏兰炭尾气制 代用天然气的方法。
【背景技术】
[0002] 代用天然气（SNG !Substitute Natural Gas)可以从含有效成分的煤制气或工业 废气经过甲烷化反应制得。随着化石能源的消耗暴增，能源价格上涨以及大气环境污染导 致对煤制气及工业废气的综合利用被再次提上日程。其中人工合成代用天然气有了新的需 求。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，是我国所特有的煤炭资源。其主要分布在我国陕、蒙、晋、宁四省区 接壤地带和新疆部分地区，而以陕西省榆林市神府地区和内蒙古鄂尔多斯市的伊旗、准旗 最多。
[0003] 生产兰炭时副产兰炭尾气，主要成分有H2、CH4、CO、0) 2及N 2，此外还含少量低碳烃 类（CnHm)及微量O2，兰炭尾气因煤质、生产工艺等的不同，其组分含量也不同，如下表所示两 种兰炭尾气组分含量： 表1内热式与外热式干馏兰炭尾气主要组分含量对比(单位：V/v%)
【权利要求】
1. 一种外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 压缩； (2) 预净化； (3) 耐硫变换； (4) 脱硫脱碳； (5) 多级甲烷化。
2. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于：所述多级甲 烷化包括前段甲烷化和后段甲烷化。
3. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于，所述多级甲烷 化包括： 一级甲烷化反应：将步骤（4)中处理后的兰炭尾气加热至250?300°C后与水蒸汽混 合，水蒸汽与兰炭尾气的体积比为〇. 05?0. 3:1，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，反应压力为〇. 5?2. IMPa ; 一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温度降至250? 300°C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， 反应压力为〇? 5?2. IMpa。
4. 如权利要求2所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于，所述后段甲烷 化包括：将前段甲烷化部分的最后一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，进入后段甲烷化。
5. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于：所述多级甲 烷化中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。
6. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于：所述多级甲 烷化为多级带循环甲烷化，部分甲烷化反应的产品气重新回到多级甲烷化步骤。
7. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于：所述步骤（3) 采用耐硫变换催化剂，能耐受〇. 01%的硫，变换效率多90%。
8. 如权利要求1所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的方法，其特征在于：所述步骤 (4)中脱硫采用精脱硫催化剂，脱除后硫浓度< 0. IX 10'脱碳采用湿法脱碳，脱碳效率需 ^ 67%〇
9. 一种外热式干馏兰炭尾气制SNG的装置，其特征在于：包括依次连接的压缩机、预净 化装置、耐硫变换炉、脱硫脱碳装置和多级甲烷化装置。
10. 如权利要求9所述的外热式干馏兰炭尾气制SNG的装置，其特征在于：所述多级甲 烷化装置包括前段甲烷化装置和后段甲烷化装置。
【文档编号】C10L3/10GK104479776SQ201410786142
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】易竖棚, 谭青, 冯雅晨, 王磊, 杨宽辉 申请人:西南化工研究设计院有限公司