一种焦炉煤气联合秸秆气制取合成天然气的方法

摘要

本发明公开了一种焦炉煤气联合秸秆气制取合成天然气的方法。该方法包括调整原料气组份、压缩净化、预热处理及加入水蒸汽、一段甲烷化反应、二段甲烷化反应、气液分离、变压吸附提纯甲烷共七个步骤，最后得到CH₄浓度90%以上的合成天然气。本发明的利用焦炉煤气联合秸秆气制取合成天然气的方法根据焦炉气中氢多碳少、而秸秆气中氢少碳多的特点，综合利用焦炉煤气与生物质再生能源秸秆气制取合成天然气，充分利用能量互换，减少循环压缩，节能减排，提高经济效益；并有利于环境保护，开发可再生的生物质新能源替代石化能源。

主权项

一种焦炉煤气联合秸秆气制取合成天然气的方法，其特征在于：包括下述步骤：（1）调整原料气组份：调整焦炉煤气与秸秆气的流量大小，使焦炉煤气与秸秆气混合后的混合气组分中H₂与CO的摩尔比3.0～4.0：1.0；（2）采用现有的加压、净化、预处理技术，除去苯、萘、焦油、重烃化合物及硫化物；（3）甲烷化反应：将净化后的气体换热至300～350℃后，加入蒸汽，再通过装有镍系催化剂的反应床层完成甲烷化反应过程；蒸汽加入量与净化后的气体的摩尔比为0.1～0.2:1；所述镍系催化剂包括载体、活性组份和助剂，所述载体为Al₂O₃、MgO，活性组分为NiO，助剂为La₂O₃,该镍系催化剂中各组分及其质量百分比为：NiO 30～50%，La₂O₃ 1～5%，Al₂O₃ 30～50%，MgO 12～20%，石墨 1～3%；该镍系催化剂的制备方法包括下述步骤：（1）沉淀反应制得镍系催化剂半成品：在恒温水浴中放置反应釜，将浓度为26.54~44.24g/L的Ni(NO₃)₂·6H₂O水溶液；50.13~83.50g/L的Al(NO₃)₃·9H₂O水溶液；17.35~28.92g/L的Mg(NO₃)₂·6H₂O水溶液以及0.60~3.02g/L的La(NO₃)₃·6H₂O水溶液加入反应釜中，在搅拌条件下加热至65~75℃时加入沉淀剂K₂CO₃至K₂CO₃的质量百分比浓度为10~12%，在整个沉淀反应过程中保持68~70℃，调节溶液pH值至9.0~9.5；过滤洗涤所得到的沉淀物即为镍系催化剂半成品；（2）干燥：将镍系催化剂半成品在120~150℃条件下干燥4~5小时；（3）煅烧：将干燥后的镍系催化剂半成品在300~450℃的温度下煅烧3~4小时；（4）混合：将煅烧后的镍系催化剂半成品与石墨按质量比100:1~3加入球磨机中进行研磨与混合，其混合物全部通过200目筛；（5）压制成型：加入6~12%的蒸馏水，混合均匀后压制成型即得到镍系催化剂成品；（4）气液分离：将甲烷化反应后的气体冷却至30～40℃，用现有方法将反应气体中冷却水除去；（5）变压吸附提纯甲烷：采用变压吸附技术将气液分离后气体中的杂质除去，得到CH₄浓度90%以上的合成天然气。