一步法煤制合成天然气及其系统

摘要

本发明公开了一步法煤制合成天然气工艺及其系统，包括将常温粗煤气脱除H₂S等杂质得到净化气，所述净化气经预热后进一步脱除硫等杂质，然后分为两股，第一股净化气进入绝热甲烷化反应器进行甲烷化反应，出绝热甲烷化反应器的反应气经蒸汽过热器降温后与第二股净化气一同送入等温甲烷化反应器进行甲烷化反应，出等温甲烷化反应器的反应气分成两股，第一股反应气降温后经循环气压缩机加压，再与第一股净化气一同送入绝热甲烷化反应器，第二股反应气降温后再通过冷凝液分离器分离出冷凝液后送入低温甲醇洗装置的第二吸收塔脱除CO₂及水分即得合成天然气；本发明工艺简单、流程简短、装置运行和投资成本低、集中回收热能并副产高品质蒸汽。

主权项

一种一步法煤制合成天然气工艺，其特征在于，常温粗煤气经低温甲醇洗装置的第一吸收塔脱除H₂S等杂质得到净化气，所述净化气经预热后进入深度净化脱硫器进一步脱除硫等杂质，接着预热后分为两股，第一股净化气进入绝热甲烷化反应器进行甲烷化反应，出绝热甲烷化反应器的反应气经蒸汽过热器降温后与第二股净化气一同送入等温甲烷化反应器进行甲烷化反应，出等温甲烷化反应器的反应气分成两股，第一股反应气降温后经循环气压缩机加压，再与第一股净化气一同送入绝热甲烷化反应器，第二股反应气降温后再通过冷凝液分离器分离出冷凝液后送入低温甲醇洗装置的第二吸收塔脱除CO₂及水分即得合成天然气；所述等温甲烷化反应器和绝热甲烷化反应器均具有上、下两个催化剂活性床层，上层催化剂活性床层填充有用于调节CO与H₂的比例催化剂，下层催化剂活性床层填充有用于催化CO及CO₂与H₂的甲烷化反应的催化剂；向预热后的净化气中加入中压过热蒸汽以调节绝热甲烷化反应器和等温甲烷化反应器中经上层催化剂活性床层反应后的反应气中的CO与H₂的摩尔比值为1:2.95‑3.05。