一种煤制合成气进行耐硫甲烷化合成天然气的工艺

摘要

一种煤制合成气进行耐硫甲烷化合成天然气的工艺是将煤制合成气经水洗后，先在耐硫变换和耐硫甲烷化负载型钼基双功能催化剂上进行二级耐硫甲烷化反应，反应后的气体经低温甲醇洗脱除酸性气体后，经Ni基甲烷化催化剂的进行一级甲烷化反应后得天然气产品。本发明具有工艺流程简单、设备投资少、综合能耗低和天然气产品优良的优点。

主权项

一种煤制合成气进行耐硫甲烷化合成天然气的工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)合成气经水洗系统除尘和除油等杂质后，先通过进出料换热器II与耐硫甲烷化反应器II出口气换热，再经进出料换热器I与耐硫甲烷化I出口气换热，并与水蒸气混合后自顶部进入耐硫甲烷化反应器I，在负载型钼基双功能催化剂上进行第一级耐硫甲烷化和耐硫变换反应，出口气先通过高压废热锅炉I回收热量，再经进出料换热器I与合成气换热后，进入耐硫甲烷化反应器II；(2)来自耐硫甲烷化反应器I的反应气自顶部进入耐硫甲烷化反应器II后，在负载型Mo基双功能催化剂的作用下进行第二级耐硫甲烷化和耐硫变换反应，出口气先通过高压废热锅炉II回收热量，再经进出料换热器II与合成气换热，并通过空气冷却器I进一步冷却后进入气液分离罐I中，冷凝液自分离罐底部排出，而气相自分离罐顶部排出后，通过深度冷却器冷却后，进入低温甲醇洗系统中脱除CO₂和H₂S后，送入装有Ni基催化剂的甲烷化反应器；(3)经低温甲醇洗后的气体经进出料换热器III与甲烷化反应器出口气换热后，自顶部进入甲烷化反应器I，在镍基甲烷化催化剂的作用下进行甲烷化反应，至此合成气中的CO全部转化为CH₄气体，出口气先通过废热锅炉III回收热量，在经进出料换热器III与来自低温甲醇洗的气体换热，并经空气冷却器II和水冷器进一步冷却后，进入气液分离罐II中进行气液分离，冷凝液自分离罐底部排出，而分离罐顶部排出的气体即为天然气产品，经干燥和压缩后送入天然气管网；所述耐硫甲烷化反应器I和耐硫甲烷化反应器II的反应温度均为450～600℃，反应压力均为2～7MPa，反应空速均为2000～8000h^‑1；所述的耐硫甲烷化反应器I进口气中水蒸气与合成气的摩尔比为0.1～0.3；所述的耐硫甲烷化反应器I或耐硫甲烷化反应器II的进口气温度均为270～300℃；所述甲烷化反应器I的进口气温度为250～270℃，反应压力为2～7MPa，反应空速为2000～8000h^‑1，出口气温度为300～450℃。