一种焦炉气直接补二氧化碳制合成天然气的方法

摘要

本发明提供一种焦炉气直接补二氧化碳制合成天然气的方法，主要工序包含焦炉气压缩、净化、CO₂气化、甲烷化和膜分离，焦炉气净化由初脱硫、变温吸附深度净化和精脱硫组成，甲烷化工序为三级甲烷化反应。在甲烷化反应过程中补充C0₂，最大限度实现混合气体中C0₂和H₂的充分利用；按一定比例分配甲烷化合成气进入末级甲烷化反应器之前的反应器以及末级甲烷化反应器之前的甲烷化反应器甲烷化间气体的部分内循环来实现甲烷化反应的反应平衡、反应压力和反应放热的有效控制，并取得了非常满意的技术效果。在提高合成天然气中CH₄的产量的同时，降低焦炉煤气合成天然气运行成本。同时实现了温室气体C0₂的减排，不仅能产生很好的经济效益，还具有良好的环保效益。

主权项

一种焦炉气直接补二氧化碳制合成天然气的方法, 该方法的主要工序包含焦炉气压缩、净化、CO₂气化、甲烷化和膜分离，所述净化工序由初脱硫段、TSA深度净化段和精脱硫段组成，所述甲烷化工序采用由一段甲烷化反应器、二段甲烷化反应器和三段甲烷化反应器组成的三段甲烷化反应系统，所述三段甲烷化反应系统中的各段甲烷化反应器均采用绝热式反应器，所述甲烷化催化剂采用专用的Ni系甲烷化催化剂，其特征在于：本发明所述方法中，进入一段甲烷化反应器的焦炉气和二段甲烷化反应器的焦炉气为从精脱硫段出来的补充CO₂后的焦炉气；所述三段甲烷化反应系统的反应平衡、反应压力及反应放热的控制是通过按一定比例分配进入一段甲烷化反应器的焦炉气和二段甲烷化反应器的焦炉气的气体体积，以及一段甲烷化反应后的气体和二段甲烷化反应后的气体之间的部分循环来实现的；所述按一定比例分配进入一段甲烷化反应器的焦炉气和二段甲烷化反应器的焦炉气的气体体积的比例，以及一段甲烷化反应后气体和二段甲烷化反应后气体之间的部分循环是通过在精脱硫段和二段甲烷化反应器之间设置一个或多个稀释气混合器来实现的；所述三段甲烷化反应系统的热量控制还包括热量移出系统，通过所述热量移出系统副产一定量的3.8MPa、450℃的水蒸汽，另一部分具有一定热量的循环热水则补入水浴式气化器，用于CO₂气化工序，从而形成甲烷化热量移出系统热量的梯级利用。