一種生產合成天然氣的方法及裝置的製作方法

2023-05-28 18:54:36

專利名稱：一種生產合成天然氣的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產合成天然氣的方法及裝置，具體地涉及以煤或生物質氣化產物為原料生產合成天然氣的方法及裝置，屬於合成天然氣技術領域。
背景技術：
上世紀七十年代以來，伴隨著石油危機，煤制甲烷(合成天然氣或代用天然氣)得到較快發展。煤制甲烷的主要方法包括煤加氫氣化直接生產甲烷和經合成氣間接生產甲燒。煤加氫氣化生產甲烷的主要問題有碳轉化率低、甲烷收率低、氣體組成複雜、甲烷濃度低以及得不到高質量的合成天然氣等。相對來說，煤經合成氣生產甲烷的工藝具有技術成熟度高、碳利用率高及甲烷濃度高的顯著優勢。上世紀80年代初，德國魯奇公司結合巴斯夫公司的甲烷化催化劑完成了甲烷化工藝的開發，並成功應用於美國大平原工廠389萬立方米/天的煤制天然氣工廠；英國煤氣公司針對BGL氣化爐的合成氣特點開發了HICOM工藝及相應催化劑，並建立了 2832m3/d的中試裝置；丹麥託普索公司成功研製了最高能耐700°C高溫的寬溫型催化劑，並開發了 TREMP完全甲烷化工藝。在我國，以利用煤生產城市煤氣為目的，在上世紀已建立較成熟的煤氣部分甲烷化技術如中科院大連化學物理研究所研發了「常壓水煤氣部分甲烷化生產城市煤氣」技術；化工部化肥研究所開發了以常壓半水煤氣為原料氣的RHM-266型鎳系甲烷化催化劑及工藝；煤炭科學研究院開發了兩段爐水煤氣甲烷化工藝。隨著可持續發展的需要，節能降耗、提高能源利用效率成為各技術發展的方向和趨勢。對甲烷化過程而言，高溫、高壓操作、寬溫型催化劑有利於設備及過程強化，進而降低能耗，並提高甲烷化反應副產熱品位及回收利用率。鑑於此，寬溫型甲烷化催化劑，高溫、高壓完全甲烷化技術已成為當前甲烷化技術的發展趨勢。目前世界上僅有美國大平原一家甲烷化商業化工廠，且為中、低溫甲烷化技術，對於甲烷化發展趨勢的高溫、高壓完全甲烷化技術，尚沒有工業化應用的先例。國內甲烷化技術目前僅停留於部分甲烷化，且催化劑適應溫度範圍窄，極大限制了能量的綜合利用效率；另外常壓下進行的部分甲烷化技術不利於反應和設備強化，缺乏反應器設計和物質-能量的集成優化。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種生成合成天然氣(Synthetic Natural Gas,SNG )的方法及裝置。本發明是採用以下技術方案來實現的。本發明提供一種生產合成天然氣的方法。參照圖I和圖2，所述方法包括以下的步驟a)原料氣(I)經第一換熱設備(2)升溫至15(T350°C後按體積比I: (O. 5 5):((TO. 5) : ((Γ0. 5)分成第一股原料氣(4)、第二股原料氣(5)、第三股原料氣(6)和第四股原料氣(7)；b)將步驟a)中的第一股原料氣(4)與第一蒸汽(37)和增壓後的循環氣(19)混合得到溫度為25(T400°C的第一混合氣(8)，將第一混合氣(8)通入第一段甲烷化反應器(9)中發生反應，得到溫度為45(T750°C的第一段產品氣(10)，該第一段產品氣(10)經第二換熱設備(11，11')降溫至25(T400°C得到降溫後的第一段產品氣(12);c)將步驟b)得到的降溫後的第一段產品氣(12)按體積比(0.3飛)I分成循環氣
(13)和第二股第一段產品氣(14)，所述循環氣(13)經第三換熱設備(15)降溫，得到溫度為10(T350°C的循環氣16，循環氣16經循環壓縮機(17)增壓得到增壓後的循環氣(18)，增壓後的循環氣(18)經第三換熱設備(15)升溫，得到溫度為25(T350°C的所述增壓後的循環氣
(19)；d)將步驟c)得到的降溫後的第二股第一段產品氣(14)與所述第二股原料氣(5)、 第二蒸汽(38)混合得到溫度為25(T40(TC的第二混合氣(20)，將第二混合氣(20)通入第二段甲烷化反應器(21)中發生反應，得到溫度為45(T700°C的第二段產品氣(22)，該第二段產品氣(22)經第四換熱設備(23，23')降溫，得到溫度35(T550°C的降溫後的第二段產品氣(24，24')，降溫後的第二段產品氣(24，24')經第五換熱設備(25，25 ')降溫至20(T40(TC得到降溫後的第二段產品氣(26)；e)將步驟d)得到的降溫後的第二段產品氣(26)與所述第三股原料氣(6)、第三蒸汽(39 )混合得到溫度為20(Γ400 V的第三混合氣(27 )，將第三混合氣(27 )通入第三段甲烷化反應器(28)中發生反應，得到溫度為30(T550°C的第三段產品氣(29)，該第三段產品氣
(29)經所述第一換熱設備(2)降溫至6(T350°C得到的降溫後的第三段產品氣(30)；f)將步驟e)得到的降溫後的第三段產品氣(30)與所述第四股原料氣(7)、第四蒸汽(40)混合得到溫度為6(T20(TC的第四混合氣(31)，所述第四混合氣(31)經第六換熱設備(32)升溫得到溫度為20(T35(TC的升溫後的第四混合氣33，升溫後的第四混合氣33通入第四段甲烷化反應器(34)中發生反應，得到溫度為25(T450°C的第四段產品氣(35)；g)將步驟f)得到的第四段產品氣(35)經第六換熱設備(32)降溫並進行氣液分離後得到溫度為2(T80°C的產品氣(36)。優選地，所述原料氣(I)的摩爾百分比組成如下一氧化碳5 50%，二氧化碳0 30%，氫氣20 80%，甲烷0 20%。優選地，在所述步驟a)中，將所述原料氣(I)分成的第一股原料氣(4)、第二股原料氣(5)、第三股原料氣(6)和第四股原料氣(7)的體積比可以為I: (O. 5 2) : ((Γ0. 3):(0 0· 3)。優選地，在所述步驟c)中，將所述降溫後的第一段產品氣(12)分成的循環氣(13)和第二股第一段產品氣(14)的體積比可以為(O. 3^3) :1。在本發明的一種優選的實施方案中，所述方法還包括通過以下方式利用甲烷化反應放熱使來自界區的鍋爐給水(41，4Γ )進入汽包(42，42')，使來自汽包(42，42')的第一鍋爐給水(43，43')進入所述第二換熱設備(11，11')產生:TlOMPa的第一飽和蒸汽(44,44/ )，使來自汽包(42，42')的第二鍋爐給水(45，45')進入所述第四換熱設備(23，23')或所述第五換熱設備(25，25')產生:TlOMPa的第二飽和蒸汽(46，46')，來自汽包(42，42')的第三飽和蒸汽(47，47')經所述第五換熱設備(25，25')或所述第四換熱設備(23,23')升溫，得到溫度為30(T550°C的過熱蒸汽(48，48')。在上述利用甲烷化反應放熱的方式中，當第二鍋爐給水(45，45')進入第四換熱設備(23，23')時，第三飽和蒸汽(47，47')經第五換熱設備(25，25')升溫；當第二鍋爐給水(45，45')進入第五換熱設備(25，25')時，第三飽和蒸汽(47，49')經第四換熱設備(23,23/ )升溫。根據本發明提供的生產合成天然氣的方法，該方法以煤或生物質氣化產物為原料，生產合成天然氣，所得的合成天然氣產物中含有甲烷的摩爾百分比為94%以上。另一方面，本發明還提供了用於本發明提供的上述方法的裝置，該裝置包括甲烷化反應器，包括用於進行甲烷化反應的第一段甲烷化反應器(9)、第二段甲烷化反應器(21)、第三段甲烷化反應器(28)和第四段甲烷化反應器(34);·
換熱設備，包括用於加熱和/或冷卻氣體的第一換熱設備(2)、第二換熱設備(11，Ili )、第三換熱設備(15)、第四換熱設備(23，23')、第五換熱設備(25，25')和第六換熱設備(32)；循環壓縮機，包括用於將循環氣增壓的循環壓縮機(17)。在本發明設備的優選實施方案中，所述第一段甲烷化反應器(9)、第二段甲烷化反應器(21)、第三段甲烷化反應器(28)和第四段甲烷化反應器(34)均為絕熱固定床甲烷化反應器。優選地，所述裝置還包括汽包(42，42，)，用於為換熱設備提供鍋爐給水並接受換熱設備產生的飽和蒸汽，同時將飽和蒸汽輸送至換熱設備。具體地，所述汽包(42，42')用於為第二換熱設備(11，11')提供第一鍋爐給水(43，43')，並接受第二換熱設備(11，Ili )產生的第一飽和蒸汽(44，44')，為第四換熱設備(23，23')或第五換熱設備(25，25,)提供第二鍋爐給水(45，45')，並接受第四換熱設備(23，23')或第五換熱設備(25，25')產生的第二飽和蒸汽(46，46')，同時將第三飽和蒸汽(47，47')輸送至第四換熱設備(23，23')或第五換熱設備(25，25')。優選地，所述換熱設備選自廢鍋和蒸汽過熱器。優選地，所述裝置還包括脫硫反應器，用於對原料氣進行深度脫硫。優選地，所述裝置還包括脫氧反應器，用於對原料氣進行深度脫氧。優選地，所述裝置還包括氣液分離器，用於分離工藝氣中的冷凝水。本發明提供了一種以煤或生物質氣化產物為原料生產含甲烷94mol%以上的合成天然氣的連續工藝流程及裝置。本發明提供的工藝流程如下原料氣經預熱後分成四股，其中第一股原料氣與蒸汽、循環氣混合後進入第一段甲烷化反應器發生反應；第一股產品氣分成兩股，第一股經循環壓縮機增壓後進入第一段甲烷化反應器，第二股第一段產品氣與第二股原料氣與蒸汽混合後進入第二段甲烷化反應器發生反應，第二段產品氣與第三股原料氣、蒸汽混合後進入第三段甲烷化反應器發生反應；第三段產品氣與第四股原料氣、蒸汽混合後進入第四段甲烷化反應器發生反應，第四段產品氣經氣液分離後得到產品氣。本發明工藝中含有獨立蒸汽體系，將蒸汽分別與原料氣混合進入相應的甲烷化反應器，可以較好地控制反應器出口溫度，該蒸汽的流量可調變，一方面與原料氣混合，降低原料氣中CO含量，控制反應溫度，另一方面可優化工藝，降低循環氣量，降低系統能耗，提高能量利用效率，還可在原料氣大幅波動的條件下，控制反應溫度，保護催化劑。蒸汽至少一部分來源於換熱設備副產的蒸汽。本發明工藝中含有利用甲烷化反應熱的蒸汽生產體系，可根據實際需要生產不同等級的飽和蒸汽和過熱蒸汽。鍋爐給水進入汽包，汽包通過降液管為換熱設備輸送鍋爐給水並通過升氣管收集換熱設備產生的飽和蒸汽，並將飽和蒸汽輸送至換熱設備升溫得到過熱蒸汽。本發明的產品氣中若仍含有少量的一氧化碳和二氧化碳，可以將氣體進一步反應得到最終產品。與現有的技術相比，本發明實現了將煤或生物質氣化產物經淨化後的合成氣完全甲烷化來生產合成天然氣，具有工藝流程合理，具備可操作性；能量利用率高，節約能源，環境友好等優點。


以下，結合附圖來詳細說明本發明的實施方案，其中 圖I為本發明生產合成天然氣方法的一種實施方案的工藝流程圖；圖2為本發明生產合成天然氣方法的另一種實施方案的工藝流程圖；圖3為與本發明所提供的生產合成天然氣方法進行對比的傳統中低溫甲烷化工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡明本發明，而不是為了限制本發明的範圍。實施例I本實施例為本發明提供的合成天然氣的生產方法的一種優選實施方式，本實施例的工藝流程圖如圖I所示。a)煤或生物質經過氣化單元、變換單元和淨化單元得到滿足要求的原料氣。原料氣I經過第一換熱設備2升溫至21(T230°C後得到升溫後的原料氣3。升溫後的原料氣3被分為四股物流，即第一股原料氣4、第二股原料氣5、第三股原料氣6和第四股原料氣7。b)將第一股原料氣4與第一蒸汽37和增壓後的循環氣19混合，得到溫度為28(T30(TC的第一混合氣8，將其通入第一段甲烷化反應器9中進行甲烷化反應，得到溫度為66(T680°C的第一段產品氣10。第一段產品氣10經過第二換熱設備11降溫至32(T340°C得到降溫後的第一段產品氣12，同時副產飽和蒸汽。c)將降溫後的第一段產品氣12分成循環氣13和第二股第一段產品氣14,循環氣13經第三換熱設備15降溫，得到溫度為17(T190°C的循環氣16，循環氣16經循環壓縮機17增壓得到增壓後的循環氣18，循環壓縮機功率為896kW，增壓後的循環氣18經第三換熱設備15升溫，得到溫度為29(T310°C的增壓後的循環氣19 ；d)將第二段第一段產品氣14與第二股原料氣5、第二蒸汽38混合得到溫度為29(T310°C的第二混合氣20，將第二混合氣20通入第二段甲烷化反應器21中發生反應，得到溫度為62(T640°C的第二段產品氣22，該第二段產品氣22經第四換熱設備23降溫，得到溫度48(T50(TC的降溫後的第二段產品氣24，降溫後的第二段產品氣24經第五換熱設備25降溫至28(T300°C得到降溫後的第二段產品氣26 ；e)將降溫後的第二段產品氣26與第三股原料氣6、第三蒸汽39混合得到溫度為28(T30(TC的第三混合氣27，將第三混合氣27通入第三段甲烷化反應器28中發生反應，得到溫度為48(T50(TC的第三段產品氣29，該第三段產品氣29經第一換熱設備2降溫至8(Tl00°C得到的降溫後的第三段產品氣30 ；f)將降溫後的第三段產品氣30與第四股原料氣7、第四蒸汽40混合得到溫度為7(T90°C的第四混合氣31，所述第四混合氣31經第六換熱設備32升溫得到溫度為25(T270°C的升溫後的第四混合氣33，升溫後的第四混合氣33通入第四段甲烷化反應器34中發生反應，得到溫度為37(T390°C的第四段產品氣35 ；g)將第四段產品氣35經第六換熱設備32降溫並進行氣液分離後得到溫度為3(T50°C的產品氣36。其中，甲烷化反應放熱的利用工藝包括來自界區的鍋爐給水41進入汽包42，來·自汽包42的第一鍋爐給水43進入第二換熱設備11產生3 IOMPa的第一飽和蒸汽44，來自汽包42的第二鍋爐給水45進入第四換熱設備23產生3 IOMPa的第二飽和蒸汽46，來自汽包42的第三飽和蒸汽47經第五換熱設備25升溫，得到溫度為44(T460°C的過熱蒸汽48。其中，第一股原料氣4、第二股原料氣5、第三股原料氣6和第四股原料氣7的體積比為1:0. 33:0. 04:0，循環氣13和第二股第一段產品氣14的體積比為1:0. 54。以下通過表I中的各物流的氣體組成參數，直觀地描述了圖I所示的工藝流程中各個工段甲烷化反應的實際發生情況。表I
物流編號 I 8 10 20 22 27 29 33 35 13 36 48溫度 V 30 290 671 300 634 288 489 260 383 180 40 450壓力 MPag 3.50 3.44 3.39 3.37 3.32 3.28 3.23 3.09 3.04 3.29 2.97 4.80
體積流量
KNm3Zh 254.2 418.9 358.9 186.6 162.4 170.0 155.0 98.1 91.7 233.3 83.9質*流* t/h 112.1 233.8 233.8 108.7 108.7 112.1 112.1 66.4 66.4 152.0 60.1 171，H2 68.00 44.62 26.03 39.75 22.22 24.27 9.59 15,15 2,45 26.03 2.68
CO 16.00 8.54 2.60 6.98 1.63 2.27 0.11 0.18 0.01 2.60 0.01
摩爾-------------
CO2 5.00 4.75 4.56 4.70 4.33 4.36 2.31 3.64 0.59 4.56 0.65
萬分比-------------
CH4 10.50 26.58 39.38 29.94 41.87 40.47 49.25 77.78 86.68 39.38 94.78
組成-------------
H,O14.87 26.70 17.97 29.19 27.88 37 1.96 8.88 26.70 0.37 100.00
%-------------
O2
N2 0.50 0.63 0.74 0.66 0.76 0.75 0.82 1.30 1.39 0.74 1.52物流編號的說明1為原料氣；8為第一混合氣；10為第一段產品氣；20為第二混合氣；22為第二段產品氣；27為第三混合氣；29為第三段產品氣；33為升溫後的第四混合氣；35為第四段產品氣；13為循環氣；36為產品氣SNG ；48為過熱蒸汽。實施例2本實施例為本發明提供的合成天然氣的生產方法的一種優選實施方式，本實施例的工藝流程圖如圖2所示。a)煤或生物質經過氣化單元、變換單元和淨化單元得到滿足要求的原料氣。原料氣I經過第一換熱設備2升溫至19(T210°C後得到升溫後的原料氣3。升溫後的原料氣3被分為四股物流，即第一股原料氣4、第二股原料氣5、第三股原料氣6和第四股原料氣7。
b)將第一股原料氣4與第一蒸汽37和增壓後的循環氣19混合，得到溫度為28(T30(TC的第一混合氣8，將其通入第一段甲烷化反應器9中進行甲烷化反應，得到溫度為60(T620°C的第一段產品氣10。第一段產品氣10經過第二換熱設備11降溫至31(T330°C得到降溫後的第一段產品氣12，同時副產飽和蒸汽。c)將降溫後的第一段產品氣12分成循環氣13和第二股第一段產品氣14,循環氣13經第三換熱設備15降溫，得到溫度為19(T210°C的循環氣16，循環氣16經17增壓得到增壓後的循環氣18，增壓後的循環氣18經第三換熱設備15升溫，得到溫度為27(T290°C的增壓後的循環氣19 ；d)將第二股第一段產品氣14與第二股原料氣5、第二蒸汽38混合得到溫度為28(T300°C的第二混合氣20，將第二混合氣20通入第二段甲烷化反應器21中發生反應，得到溫度為60(T62(TC的第二段產品氣22，該第二段產品氣22經第四換熱設備23'降溫，得到溫度38(T40(TC的降溫後的第二段產品氣24'，降溫後的第二段產品氣24'經第五換熱設備25'降溫至28(T300°C得到降溫後的第二段產品氣26 ；e)將降溫後的第二段產品氣26與第三股原料氣6、第三蒸汽39混合得到溫度為28(T30(TC的第三混合氣27，將第三混合氣27通入第三段甲烷化反應器28中發生反應，得到溫度為42(T440°C的第三段產品氣29，該第三段產品氣29經第一換熱設備2降溫至8(Tl00°C得到的降溫後的第三段產品氣30 ；f)將降溫後的第三段產品氣30與第四股原料氣7、第四蒸汽40混合得到溫度為7(T90°C的第四混合氣31，所述第四混合氣31經第六換熱設備32升溫得到溫度為24(T260°C的升溫後的第四混合氣33，升溫後的第四混合氣33通入第四段甲烷化反應器34中發生反應，得到溫度為31(T330°C的第四段產品氣35 ；g)將第四段產品氣35經第六換熱設備32降溫並進行氣液分離後得到溫度為3(T50°C的產品氣36。其中，甲烷化反應放熱的利用工藝包括來自界區的鍋爐給水41'進入汽包42'，來自汽包42'的第一鍋爐給水43'進入第二換熱設備11'產生:TlOMPa的第一飽和蒸汽44'，來自汽包42'的第二鍋爐給水45'進入第五換熱設備25'產生:TlOMPa的第二飽和蒸汽46'，來自汽包42'的第三飽和蒸汽47'經第四換熱設備23'升溫，得到溫度為49(T510°C的過熱蒸汽48'。其中，第一股原料氣4、第二股原料氣5、第三股原料氣6和第四股原料氣7的體積比為1:0. 18:0. 01:0，循環氣13和第二股第一段產品氣14的體積比為1:0. 18。以下通過表2中的各物流的氣體組成參數，直觀地描述了圖2工藝流程中各個工段甲烷化反應的實際發生情況。表 權利要求
1.一種生產合成天然氣的方法，所述方法包括以下步驟 a)原料氣(I)經第一換熱設備(2)升溫至15(T350°C後按體積比I:(O. 5 5): (0 0· 5):((Γ0. 5)分成第一股原料氣(4)、第二股原料氣(5)、第三股原料氣(6)和第四股原料氣(7); b)將步驟a)中的第一股原料氣(4)與第一蒸汽(37)和增壓後的循環氣(19)混合得到溫度為25(T400°C的第一混合氣(8)，將第一混合氣(8)通入第一段甲烷化反應器(9)中發生反應，得到溫度為45(T750°C的第一段產品氣(10)，該第一段產品氣(10)經第二換熱設備(11，11')降溫至250 400 V得到降溫後的第一段產品氣(12 ); c)將步驟b)得到的降溫後的第一段產品氣(12)按體積比(O.3^5) : I分成循環氣(13)和第二股第一段產品氣(14)，所述循環氣(13)經第三換熱設備(15)降溫，得到溫度為10(T35(TC的循環氣(16)，循環氣(16)經循環壓縮機(17)增壓得到增壓後的循環氣(18)，增壓後的循環氣(18)經第三換熱設備(15)升溫，得到溫度為25(T350°C的所述增壓後的循環氣(19)； d)將步驟c)得到第二股第一段產品氣(14)與所述第二股原料氣(5)、第二蒸汽(38)混合得到溫度為25(T400°C的第二混合氣(20)，將第二混合氣(20)通入第二段甲烷化反應器(21)中發生反應，得到溫度為45(T700°C的第二段產品氣(22)，該第二段產品氣(22)經第四換熱設備(23，23')降溫，得到溫度35(T550°C的降溫後的第二段產品氣(24，24')，降溫後的第二段產品氣(24，24')經第五換熱設備(25，25')降溫至20(T40(TC得到降溫後的第二段產品氣(26)； e)將步驟d)得到的降溫後的第二段產品氣(26)與所述第三股原料氣(6)、第三蒸汽(39)混合得到溫度為20(T40(TC的第三混合氣(27)，將第三混合氣(27)通入第三段甲烷化反應器(28)中發生反應，得到溫度為30(T55(TC的第三段產品氣(29)，該第三段產品氣(29)經所述第一換熱設備(2)降溫至6(T350°C得到的降溫後的第三段產品氣(30)； f)將步驟e)得到的降溫後的第三段產品氣(30)與所述第四股原料氣(7)、第四蒸汽(40)混合得到溫度為6(T20(TC的第四混合氣(31)，所述第四混合氣(31)經第六換熱設備(32)升溫，得到溫度為20(T35(TC的升溫後的第四混合氣(33)，升溫後的第四混合氣(33)通入第四段甲烷化反應器(34)中發生反應，得到溫度為25(T450°C的第四段產品氣(35)； g)將步驟f)得到的第四段產品氣(35)經第六換熱設備(32)降溫並進行氣液分離後得到溫度為2(T80°C的產品氣(36)。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述原料氣的摩爾百分比組成如下一氧化碳5 50%，二氧化碳0 30%，氫氣20 80%，甲烷0 20%。
3.根據權利要求I或2所述的方法，在所述步驟a)中，將所述原料氣(I)分成的第一股原料氣(4)、第二股原料氣(5)、第三股原料氣(6)和第四股原料氣(7)的體積比為I:(O. 5 2) : (0 0· 3) : (0 0· 3)。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的方法，在所述步驟c)中，將所述降溫後的第一段產品氣(12)分成的循環氣(13)和第二股第一段產品氣(14)的體積比為(O. 3^3) :1。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的方法，所述方法還包括通過以下方式利用甲烷化反應放熱使來自界區的鍋爐給水(41，4廣)進入汽包(42，42')，使來自汽包(42，42')的第一鍋爐給水(43，43')進入所述第二換熱設備(11，11')產生TlOMPa的第一飽和蒸汽(44，44')，使來自汽包(42，42')的第二鍋爐給水(45，45')進入所述第四換熱設備(23，23,)或所述第五換熱設備(25，25')產生:TlOMPa的第二飽和蒸汽(46，46^ )，來自汽包(42，42')的第三飽和蒸汽(47，47')經所述第五換熱設備(25，25')或所述第四換熱設備(23，23')升溫，得到溫度為30(T550°C的過熱蒸汽(48，48')。
6.用於權利要求I至5中任一項所述方法的裝置，其包括 甲烷化反應器，包括用於進行甲烷化反應的第一段甲烷化反應器(9)、第二段甲烷化反應器(21)、第三段甲烷化反應器(28)和第四段甲烷化反應器(34)； 換熱設備，包括用於加熱和/或冷卻氣體的第一換熱設備(2)、第二換熱設備(11，Ili )、第三換熱設備(15)、第四換熱設備(23，23')、第五換熱設備(25，25')和第六換熱設備(32)； 循環壓縮機，包括用於將循環氣增壓的循環壓縮機(17)。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述第一段甲烷化反應器(9)、第二段甲烷化反應器(21)、第三段甲烷化反應器(28)和第四段甲烷化反應器(34)均為絕熱固定床甲烷化反應器。
8.根據權利要求6或7中所述的裝置，其中，所述裝置還包括汽包(42，42')，用於為換熱設備提供鍋爐給水並接受換熱設備產生的飽和蒸汽，同時將飽和蒸汽輸送至換熱設備。
9.根據權利要求6至8中任一項所述的裝置，其中，所述換熱設備選自廢鍋和蒸汽過熱器。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的裝置，其中，所述裝置還包括脫硫反應器，用於對原料氣進行深度脫硫； 優選地，所述裝置還包括脫氧反應器，用於對原料氣進行深度脫氧； 優選地，所述裝置還包括氣液分離器，用於分離工藝氣中的冷凝水。
全文摘要
本發明提供一種生產合成天然氣的方法及裝置。本發明是以煤或生物質氣化產物為原料生產含甲烷摩爾百分比為94%以上的富甲烷氣體的連續工藝流程。本發明提供的生產工藝不僅能夠較好地控制甲烷化反應器的操作溫度，避免因原料波動較大或事故引起的催化劑飛溫燒結等問題，並且提供了甲烷化反應放熱利用體系，提高了能量綜合利用效率。
文檔編號C10L3/08GK102899112SQ20121042102
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者李安學, 李春啟, 左玉幫, 劉永健, 丁萬友, 餘銘程, 劉學武, 梅長松, 孔凡貴, 劉佳男 申請人:大唐國際化工技術研究院有限公司