一种生产合成天然气的方法及装置

摘要

本发明提供一种生产合成天然气的新方法及其装置。本发明以煤气化产物为原料生产包含甲烷94％以上摩尔组成的富甲烷气体的连续工艺流程。本发明所提供的方法不使用昂贵的循环压缩机，降低了操作成本，降低了反应器、废锅和蒸汽过热器的材质要求。对催化剂操作温度要求低，并且催化剂床层不易飞温、可以抑制析碳，能够显著降低甲烷化过程能耗，具有工艺流程合理、具备可操作性；节约能源等优点。

主权项

一种以煤气化产物为原料生产合成天然气的方法，所述合成天然气中含有的甲烷摩尔组成在94%以上，所述方法包括以下步骤：a)将原料气加热升温到250‑350℃后，分为第一股原料气（6）和第二股原料气（7）；b）将步骤a）中的第一股原料气（6）与水蒸汽（30）混合，得到的混合气（8）通入装填甲烷化催化剂的首段冷却型列管式反应器（9）中发生反应，得到温度为250‑400℃的首段产品气（10），同时副产饱和蒸汽；c）将步骤b）中得到的首段产品气（10）进行选自如下的处理：将步骤b）中所得到的首段产品气（10）与步骤a）中的第二股原料气（7）混合，得到的混合气（11）通入装填甲烷化催化剂的第二段绝热固定床反应器（12）中发生反应，得到温度为350‑550℃的第二段产品气（13），将该第二段产品气（13）冷却，得到温度为250‑350℃的冷却的第二段产品气（15），同时副产过热蒸汽；将冷却的第二段产品气（15）通入装填甲烷化催化剂的第三段绝热固定床反应器（16）中继续反应，得到第三段产品气（17）；或者将步骤b）中所得到的首段产品气（10）分成第一股首段产品气（24）和第二股首段产品气（25）；将第一股首段产品气（24）与第二股原料气（7）混合，得到的混合气（11’）通入装填甲烷化催化剂的第二段绝热固定床反应器（12）中发生反应，得到温度为350‑550℃的第二段产品气（13’），将该第二段产品气（13’）冷却，得到温度为250‑350℃的冷却的第二段产品气（15’），同时副产过热蒸汽；将冷却的第二段产品气（15’）与第二股首段产品气（25）混合，得到的混合气（15”）通入装填甲烷化催化剂的第三段绝热固定床反应器（16）中继续反应，得到第三段产品气（17’）；d）将步骤c）中得到的第三段产品气（17或17’）冷却，得到温度为150‑300℃的冷却的第三段产品气（19或19’），同时副产饱和蒸汽或预热原料气，冷却的第三段产品气经气液分离后，得到合成天然气（21或21’）。