蒸汽168. 3t/h，對比例1副產(chǎn)過熱蒸汽158.化Α，實施例1的副產(chǎn)過 熱蒸汽量比對比例1高6. 1%。
【主權(quán)項】
1. 一種生產(chǎn)合成天然氣的方法，所述方法包括以下步驟： a) 原料氣（1)經(jīng)第一換熱設(shè)備（2)升溫至150~400°C，得到升溫后的原料氣（3)，將 升溫后的原料氣（3)按照體積比1:0. 1~1:5分成第一股原料氣（4)和第二股原料氣（5); b) 將步驟a)中的所述第一股原料氣（4)與升溫后的循環(huán)氣（25)和第一蒸汽（51)混 合，得到溫度為250~400°C的第一混合氣（6)，將所述第一混合氣（6)通入第一段甲烷化 反應(yīng)器（7)中進行反應(yīng)，得到溫度為450~750°C的第一段產(chǎn)品氣（8);將所述第一段產(chǎn)品 氣（8)依次通入第二換熱設(shè)備（9)和第三換熱設(shè)備（11)降溫，得到溫度為250~400°C的 降溫后的第一段產(chǎn)品氣（12); c) 將步驟b)中得到的降溫后的第一段產(chǎn)品氣（12)與所述第二股原料氣（5)和第二 蒸汽（52)混合，得到溫度為250~350°C的第二混合氣（13)，將所述第二混合氣（13)通入 第二段甲烷化反應(yīng)器（14)中進行反應(yīng)，得到溫度為450~550°C的第二段產(chǎn)品氣（15)，將 所述第二段產(chǎn)品氣（15)依次通入第四換熱設(shè)備（16)、第五換熱設(shè)備（18)和第一換熱設(shè)備 ⑵降溫，得到溫度為120~250°C的降溫后的第二段產(chǎn)品氣（20); d) 將步驟c)中得到的降溫后的第二段產(chǎn)品氣（20)按體積比1:0. 1~1:5分成循環(huán)氣 (21)和第二股第二段產(chǎn)品氣（22);其中，將所述循環(huán)氣（21)通入循環(huán)壓縮機（23)增壓，得 到增壓后的循環(huán)氣（24)，將所述增壓后的循環(huán)氣（24)通入所述第五換熱設(shè)備（18)升溫，得 到溫度為280~380°C的升溫后的循環(huán)氣（25); e) 將步驟d)中得到的第二股第二段產(chǎn)品氣（22)與第三蒸汽（53)混合，得到溫度為 250~280°C的第三混合氣（26)，將所述第三混合氣（26)通入第三段甲烷化反應(yīng)器（27)中 進行反應(yīng)，得到溫度為350~400°C的第三段產(chǎn)品氣（28); f) 將步驟e)中得到的第三段產(chǎn)品氣（28)通入第六換熱設(shè)備（29)降溫，得到降溫后的 第三段產(chǎn)品氣（30)，將降溫后的第三段產(chǎn)品氣（30)通入氣液分離器（31)中進行分離，得到 溫度為20~80°C的產(chǎn)品氣（32)和工藝冷凝液（33)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述升溫后的循環(huán)氣（25)與所述降溫后的第二 段產(chǎn)品氣（20)之間的溫差為100~150°C，優(yōu)選為110~130°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述第一段產(chǎn)品氣（8)與所述第一混合氣 (6)之間的溫差為300~400°C，優(yōu)選為320~380°C; 優(yōu)選地，所述第二段產(chǎn)品氣（15)與所述第二混合氣（13)之間的溫差為150~250°C， 優(yōu)選為180~220°C; 優(yōu)選地，所述第三段產(chǎn)品氣（28)與所述第三混合氣（26)之間的溫差為50~100°C，優(yōu) 選為60~80°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述方法包括以下步驟： a) 原料氣（1)經(jīng)第一換熱設(shè)備（2)升溫至240~270°C，得到升溫后的原料氣（3)，將 升溫后的原料氣（3)按照體積比1:0. 1~1:1，優(yōu)選地1:0. 2~1:0. 25分成第一股原料氣 (4)和第二股原料氣（5); b) 將步驟a)中的所述第一股原料氣（4)與升溫后的循環(huán)氣（25)和第一蒸汽（51)混 合，得到溫度為270~300°C的第一混合氣（6)，將所述第一混合氣（6)通入第一段甲烷化 反應(yīng)器（7)中進行反應(yīng)，得到溫度為600~670°C的第一段產(chǎn)品氣（8);將所述第一段產(chǎn)品 氣（8)依次通入第二換熱設(shè)備（9)和第三換熱設(shè)備（11)降溫，得到溫度為290~320°C的 降溫后的第一段產(chǎn)品氣（12); c) 將步驟b)中得到的降溫后的第一段產(chǎn)品氣（12)與所述第二股原料氣（5)和第二 蒸汽（52)混合，得到溫度為290~320°C的第二混合氣（13)，將所述第二混合氣（13)通入 第二段甲烷化反應(yīng)器（14)中進行反應(yīng)，得到溫度為490~530°C的第二段產(chǎn)品氣（15)，將 所述第二段產(chǎn)品氣（15)依次通入第四換熱設(shè)備（16)、第五換熱設(shè)備（18)和第一換熱設(shè)備 (2)降溫，得到溫度為180~210°C的降溫后的第二段產(chǎn)品氣（20); d) 將步驟c)中得到的降溫后的第二段產(chǎn)品氣（20)按體積比1:0. 1~1:1，優(yōu)選地， 1:0. 4~1:0. 65分成循環(huán)氣（21)和第二股第二段產(chǎn)品氣（22);其中，將所述循環(huán)氣（21) 通入循環(huán)壓縮機（23)增壓，得到增壓后的循環(huán)氣（24)，將所述增壓后的循環(huán)氣（24)通入所 述第五換熱設(shè)備（18)升溫，得到溫度為290~330°C的升溫后的循環(huán)氣（25); e) 將步驟d)中得到的第二股第二段產(chǎn)品氣（22)與第三蒸汽（53)混合，得到溫度為 250~280°C的第三混合氣（26)，將所述第三混合氣（26)通入第三段甲烷化反應(yīng)器（27)進 行反應(yīng)，得到溫度為350~400°C的第三段產(chǎn)品氣（28); f) 將步驟e)中得到的第三段產(chǎn)品氣（28)通入第六換熱設(shè)備（29)降溫，得到降溫后的 第三段產(chǎn)品氣（30)，將降溫后的第三段產(chǎn)品氣（30)通入氣液分離器（31)中進行分離，得到 溫度為20~80°C的產(chǎn)品氣（32)和工藝冷凝液（33)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述原料氣包括一氧化碳5~ 50mo1 %、二氧化碳0~30mo1%、氧氣20~80mo1 %和甲燒0~20mo1 %。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述方法還包括： 使鍋爐給水（34)經(jīng)所述第六換熱設(shè)備（29)預(yù)熱后進入汽包（36); 使來自汽包的第一鍋爐給水（37)進入所述第三換熱設(shè)備（11)，產(chǎn)生3~lOMPa，優(yōu)選 地4~6MPa的第一飽和蒸汽（38)，并且所述第一飽和蒸汽（38)進入所述汽包（36); 使來自汽包的第二鍋爐給水（39)進入所述第四換熱設(shè)備（16)，產(chǎn)生3~lOMPa，優(yōu)選 地4~6MPa的第二飽和蒸汽（40)，并且所述第二飽和蒸汽（40)進入所述汽包（36);以及 使來自汽包的第三飽和蒸汽（41)經(jīng)所述第二換熱設(shè)備（9)升溫，得到溫度為300~ 550°C，優(yōu)選地，400~500°C，更優(yōu)選地，440~460°C的過熱蒸汽（42)。7. 用于權(quán)利要求1至6中任一項所述方法的裝置，所述裝置包括： 用于第一混合氣（6)的甲烷化反應(yīng)的第一段甲烷化反應(yīng)器（7); 用于冷卻由所述第一段甲烷化反應(yīng)器（7)制得的第一段產(chǎn)品氣（8)的依次連接第二換 熱設(shè)備（9)和第三換熱設(shè)備（11); 用于第二混合氣（13)的甲烷化反應(yīng)的第二段甲烷化反應(yīng)器（14); 用于冷卻由所述第二段甲烷化反應(yīng)器（14)制得的第二段產(chǎn)品氣（15)的依次連接的第 四換熱設(shè)備（16)、第五換熱設(shè)備（18)和第一換熱設(shè)備（2);其中，所述第一換熱設(shè)備（2)還 用于加熱所述原料氣（1)，以及所述第五換熱設(shè)備（18)還用于加熱增壓后的循環(huán)氣（24); 用于將循環(huán)氣（21)增壓的循環(huán)壓縮機（23); 用于第三混合氣（26)的甲烷化反應(yīng)的第三段甲烷化反應(yīng)器（27); 用于冷卻由所述第三段甲烷化反應(yīng)器（27)制得的第三段產(chǎn)品氣（28)的第六換熱設(shè)備 (29)，其中所述第六換熱設(shè)備（29)還用于加熱鍋爐給水（34);和 用于分離所述第三段產(chǎn)品氣（30)中冷凝水進而得到產(chǎn)品氣（32)和工藝冷凝液（33) 的氣液分離器（31)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述第一段甲烷化反應(yīng)器（7)、所述第二段甲烷 化反應(yīng)器（14)和所述第三段甲烷化反應(yīng)器（27)為絕熱固定床甲烷化反應(yīng)器。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8中所述的裝置，其中，所述裝置還包括：用于向所述第三換熱設(shè) 備（11)和所述第四換熱設(shè)備（16)提供鍋爐給水并接受其產(chǎn)生的飽和蒸汽的汽包（36)，其 中，所述汽包（36)向所述第二換熱設(shè)備（9)輸送飽和蒸汽并接收經(jīng)所述第六換熱設(shè)備（29) 加熱后的鍋爐給水。10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的裝置，其中，所述第一換熱設(shè)備（2)、第二換 熱設(shè)備（9)、第三換熱設(shè)備（11)、第四換熱設(shè)備（16)、第五換熱設(shè)備（18)和第六換熱設(shè)備 (29)獨立地選自廢鍋和蒸汽過熱器； 優(yōu)選地，所述裝置還包括用于對原料氣進行脫硫的脫硫反應(yīng)器； 優(yōu)選地，所述裝置還包括用于對原料氣進行脫氧的脫氧反應(yīng)器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種生產(chǎn)合成天然氣的方法及裝置。本發(fā)明是以煤或生物質(zhì)氣化產(chǎn)物為原料生產(chǎn)含甲烷摩爾百分比為94％以上的富甲烷氣體的連續(xù)工藝流程，具體工藝流程如下：原料氣(或合成氣)經(jīng)預(yù)熱后分成兩股，其中第一股原料氣與循環(huán)氣混合后進入第一段甲烷化反應(yīng)器進行反應(yīng)，制得第一段產(chǎn)品氣；第二股原料氣與降溫后的第一段產(chǎn)品氣混合后進入第二段甲烷化反應(yīng)器進行反應(yīng)，制得第二段產(chǎn)品氣；制得的第二段產(chǎn)品氣經(jīng)降溫后分成兩股，第一股第二段產(chǎn)品氣為循環(huán)氣，經(jīng)循環(huán)壓縮機增壓后進入第一段甲烷化反應(yīng)器，第二股第二段產(chǎn)品氣進入第三段甲烷化反應(yīng)器進行反應(yīng)，制得第三段產(chǎn)品氣；第三段產(chǎn)品氣經(jīng)氣液分離后得到產(chǎn)品氣。
【IPC分類】C10L3/08
【公開號】CN105368514
【申請?zhí)枴緾N201410424970
【發(fā)明人】李安學(xué), 李春啟, 左玉幫, 余銘程, 丁萬友, 梅長松, 劉永健, 劉學(xué)武
【申請人】大唐國際化工技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月26日