一种煤制备天然气合成气的方法与装置

摘要

本发明涉及一种煤制备天然气合成气的方法及装置；煤与富氧燃烧，得到粗合成气；粗合成气用水蒸气变换得到H₂/CO合成气；合成气在300～320℃镍系催化剂流化床甲烷化反应器中进行甲烷化生成粗天然气并放出反应热；粗天然气经冷却，脱二氧化碳器脱CO₂后，生成高热值城镇天然气，甲烷化反应放出的热量经反应器内置的盘管换热产生6～8MPa的蒸汽；将6～8MPa的蒸汽作为溴化锂吸收式热泵或溴化锂吸收式热泵发生器、溴化锂吸收式热泵冷凝器、节流阀、溴化锂吸收式热泵蒸发器、溴化锂吸收式热泵吸收器、稀溶液-浓溶液热交换器、溶液泵的能源进行制冷、制热；本方法比单产天然气热效率高20%，制冷费用低，脱硫效率高成本低。

主权项

一种煤制备天然气合成气的方法，其特征在于：(1)经破碎并筛分后的煤送入煤气化与净化器，通入氧气水蒸气进行气化生成一氧化碳为主的煤气，用氧化铁脱硫剂和氧化锌脱硫剂进行脱硫，使含硫量小于1mg/m³；其中，氧气纯度为96％～99％；(2)然后进入一氧化碳变换反应器中用水蒸气进行变换，使氢气与一氧化碳的分子比为3；(3)变换后的合成气在镍系催化剂流化床甲烷化反应器中进行甲烷化并放出反应热，反应温度为280～320℃；(4)甲烷化生成的粗天然气进入粗天然气冷却器进行降温，降温后的天然气进入脱二氧化碳器，脱除二氧化碳使天然气热值提高到10T或12T所要求的天然气热值后，天然气供作城镇天然气；(5)甲烷化反应器中反应放热通过内置换热盘管产生6～8MPa的蒸汽进入溴化锂吸收式热泵发生器，将溴化锂‑水溶液中的水蒸发为水蒸气；水蒸气在溴化锂吸收式热泵冷凝器中靠热汇介质带走冷凝热而冷凝为水；水经节流阀降压后，进入溴化锂吸收式热泵蒸发器，吸收冷媒的热量而蒸发，使冷媒的温度降低后作为夏季建筑物空调用冷源；蒸发器中蒸发形成的水蒸气进入溴化锂吸收式热泵吸收器中，被从溴化锂吸收式热泵发生器来的浓溴化锂水溶液所吸收；吸收了溴化锂水蒸气后质量分数下降的稀溶液，由溶液泵提高压力后又进入发生器，如此进行溴化锂吸收式热泵的循环。