[发明专利]一种兰炭尾气制液化天然气的方法

权利要求书

1.一种兰炭尾气制液化天然气的方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）压缩：将兰炭尾气压缩至0.5～5.5MPa；

（2）预净化：脱除兰炭尾气中的大分子杂质，得到粗净化的兰炭尾气；

（3）耐硫变换：调节气体中H₂、CO和CO₂的比例，同时将部分有机硫转化为无机硫；

（4）深度净化：脱除硫和部分CO₂；

（5）甲烷化：采用至少2级甲烷化反应，得到以甲烷为主的富甲烷气；

（6）合成天然气深冷分离液化。

2.如权利要求1所述的兰炭尾气制液化天然气的方法，其特征在于：所述耐硫变换步骤中，预净化的兰炭尾气配入水蒸汽，使原料气中水蒸汽/干气摩尔比为0.06～0.12，经换热至温度200～260℃进入变换炉发生变换反应。

3.如权利要求1所述的兰炭尾气制液化天然气的方法，其特征在于：所述深度净化步骤中依次包括：

a）脱硫脱碳：将H₂S含量降至20mg/Nm³以下，CO₂降至体积比1.0～9.0%，混合气中（H₂-CO₂）/（CO+CO₂）的摩尔比为2.5～4.0；

b）精脱硫：将兰炭尾气中总硫降至≤0.1mg/Nm³。

4.如权利要求1所述的兰炭尾气制液化天然气的方法，其特征在于：所述甲烷化步骤中，采用带循环的绝热甲烷化工艺：以深度净化后的兰炭尾气为原料，采用至少2级甲烷化反应得到富甲烷气，包括前端甲烷化部分和后段甲烷化部分，其中前端甲烷化部分由至少2个甲烷化炉串联组成，后段甲烷化部分由1个或2个以上甲烷化炉串联组成：

A）其中前端甲烷化部分：将经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气预热至250～300℃后，按前端甲烷化部分的甲烷化炉数量分成若干股，分别进入各级甲烷化炉：

（1）一级甲烷化反应：前端甲烷化部分的最后一级甲烷化炉出口气体分成两股，一股进入后段甲烷化部分，另一股经冷却、分离掉水份、增压至0.5～2.1MPa后作为循环气，与原料兰炭尾气、水蒸汽混合，进入第一甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0.5～2.1MPa，其中水蒸汽与反应气的体积比为0.05～0.3，循环气与总进口气量之比为0.2～1.0；

（2）一级之后的各级甲烷化反应：前一级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体换热降温至250～300℃后，与原料兰炭尾气混合后，进入后一级甲烷化反应的甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0.5～2.1Mpa；

B）其中后段甲烷化部分：前端甲烷化部分的最后级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体经气液分离分离出液态水，气液分离后的反应气升温至300～350℃后依次进入串联的各甲烷化炉。

5.如权利要求1所述的兰炭尾气制液化天然气的方法，其特征在于：所述甲烷化步骤中，采用多级无循环一次通过甲烷化工艺：以深度净化后的兰炭尾气为原料，采用至少2级甲烷化反应得到富甲烷气，包括前端甲烷化部分和后段甲烷化部分，其中前端甲烷化部分由至少2个甲烷化炉串联组成，后段甲烷化部分由1个或2个以上甲烷化炉串联组成：

A）其中前端甲烷化部分：

（1）一级甲烷化反应：利用经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气为原料，加热至250～300℃后与水蒸汽混合，水蒸汽与兰炭尾气的体积比为0.05～0.3:1，进入第一甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0.5～2.1MPa；

（2）一级之后的各级甲烷化反应：前一级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体温度降至250～300℃进入后一级甲烷化反应的甲烷化炉，在镍系甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应压力为0.5～2.1Mpa；

B）其中后段甲烷化部分：

前端甲烷化部分的最后一级甲烷化反应的甲烷化炉出口气体经气液分离分离出液态水，气液分离后的反应气升温至300～350℃后依次进入串联的各甲烷化炉。