[发明专利]一种制合成天然气的甲烷化方法和装置

权利要求书

1.一种制合成天然气的甲烷化方法，其特征是：经净化脱去催化剂毒物的原料气先在煤气化和净化压力等级下进一段甲烷化反应器进行大部分H₂和CO甲烷化反应，对CO＞100ppm的反应气再进二段甲烷化反应器完成其余氧化碳和氢气的甲烷化反应，达到甲烷化后干气中CH₄＞93％、热值＞33MJ/m³；所述的一段甲烷化反应器为水冷或导热油换热副产蒸汽甲烷化反应器，所述的二段甲烷化反应器为换热甲烷化反应器或绝热甲烷化反应器；

所述的水冷或导热油副产蒸汽甲烷化反应器是绕管式水冷或导热油换热副产蒸汽甲烷化反应器；所述的一段甲烷化反应器反应压力为1-6MPa，所述的二段甲烷化反应器反应压力比一段甲烷化反应提高1-30MPa。

2.根据权利要求1所述的制合成天然气的甲烷化方法，其特征在于：所述的原料气为煤气化合成气，所述的原料气中CO摩尔百分比在10～30％，所述的原料气经深度净化、换热升温，部分原料气与循环气混合进一段甲烷化反应器反应，出一段甲烷化反应器的反应气与其余原料气混合后进二段甲烷化反应器，出二段甲烷化反应器的反应气经冷却分离水分后一部分经循环机升压，作为循环气与部分进一段甲烷化反应器的合成气汇合，其余部分作为合成天然气产品气。

3.一种如权利要求1所述的制合成天然气的甲烷化方法所采用的装置，包括依次连接的一段甲烷化反应器和二段甲烷化反应器，其特征在于：所述的一段甲烷化反应器外接汽包副产蒸汽，所述的一段甲烷化反应器为水冷或导热油换热副产蒸汽甲烷化反应器，所述的二段甲烷化反应器为换热甲烷化反应器或绝热甲烷化反应器；所述的水冷或导热油副产蒸汽甲烷化反应器是绕管式水冷或导热油换热副产蒸汽甲烷化反应器。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括第一换热器、第二换热器、水冷器、循环机和第一水分离器，所述的一段甲烷化反应器、二段甲烷化反应器、第一换热器、第二换热器、水冷器、第一水分离器、循环机依次连接，所述的循环机的出口与第二换热器、一段甲烷化反应器的进口依次连接。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括净化器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、水冷器、循环压缩机、第一水分离器和第二水分离器，所述的一段甲烷化反应器、第一换热器、第一水分离器、循环压缩机依次连接，所述的净化器的出口与第一换热器、一段甲烷化反应器的进口依次连接，所述的循环压缩机的压缩气出口与第二换热器、二段甲烷化反应器依次连接，所述的二段甲烷化反应器的出口与第二换热器、第三换热器、水冷器、第二水分离器依次连接，所述的循环压缩机的循环气出口与一段甲烷化反应器的进口连接，所述的第三换热器与净化器连接。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的一段甲烷化反应器有两台：一段第一甲烷化反应器和一段第二甲烷化反应器，各外接汽包和水泵，所述的装置还包括净化器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、水冷器、第一水分离器、第二水分离器和循环压缩机，所述的净化器与第一换热器连接，所述的第一换热器出口分为二路，分别与一段第一甲烷化反应器和一段第二甲烷化反应器的进口连接，所述的一段第一甲烷化反应器出口与第一换热器、第一水分离器、循环压缩机、第二水分离器、第三换热器、二段甲烷化反应器依次连接，所述的二段甲烷化反应器的出口与第三换热器、水冷器、第二水分离器依次连接，所述的循环压缩机的循环气出口连接一段第一甲烷化反应器的进口，所述的一段第二甲烷化反应器出口与第二换热器、循环压缩机依次连接。