[发明专利]一种合成天然气的生产方法和装置

摘要

本发明提供一种生产合成天然气的方法和装置。本发明是以煤或生物质气化产物为原料生产含甲烷摩尔百分比为94%以上的富甲烷气体的连续工艺流程。本发明提供的生产工艺不仅能够较好地控制甲烷化反应器的操作温度，避免因原料波动较大或事故引起的催化剂飞温烧结等问题，并且提供了甲烷化反应放热利用体系，提高了能量综合利用效率。

主权项

一种生产合成天然气的方法，所述方法包括以下步骤：a）原料气（1）经第一换热设备（2）升温至150~350℃后按体积比1:（0.5~5）:（0~0.5）:（0~0.5）分成第一股原料气（4）、第二股原料气（5）、第三股原料气（6）和第四股原料气（7）；b）将步骤a）中的第一股原料气（4）与第一蒸汽（41）和第一循环气（33）混合得到温度为230~400℃的第一混合气（8），将第一混合气（8）通入第一段甲烷化反应器（9）中发生反应，得到温度为450~750℃的第一段产品气（10），该第一段产品气（10）经第二换热设备（11，11′，11＂，11＾）和第三换热设备（13，13′，13＂，13＾）降温至250~400℃得到降温后的第一段产品气（14）；c）将步骤b）得到的降温后第一段产品气（14）与第二股原料气（5）、第二蒸汽（42）和第二循环气（34）混合得到温度为230~400℃的第二混合气（15），将第二混合气（15）通入第二段甲烷化反应器（16）中发生反应，得到温度为450~750℃的第二段产品气（17），该第二段产品气（17）经第四换热设备（18，18′，18＂，18＾）和第五换热设备（20，20′，20＂，20＾）降温至250~400℃得到降温后的第二段产品气（21）；d）将步骤c）得到的降温后第二段产品气（21）与第三股原料气（6）、第三蒸汽（43）混合得到温度为230~400℃的第三混合气（22），将第三混合气（22）通入第三段甲烷化反应器（23）中发生反应，得到温度为350~550℃的第三段产品气（24），该第三段产品气（24）经第一换热设备（2）降温至200~400℃的降温后的第三段产品气（25）；e）将步骤d）得到的降温后的第三段产品气（25）按体积比（0.3~5）:1分成循环气（26）和第二股第三段产品气（27），所述循环气（26）经第六换热设备（28）降温后得到100~250℃的降温后的循环气（29），将降温后的循环气（29）送入循环压缩机（30）增压得到增压后的循环气（31），增压后的循环气（31）经第六换热设备（28）升温，得到温度为200~320℃的增压后的循环气（32），将增压后的循环气（32）按照体积比（0.5~1）：（0~0.5）分成第一循环气（33）和第二循环气（34）；f）将步骤e）得到的第二股第三段产品气（27）与所述第四股原料气 （7）、第四蒸汽（44）混合得到温度为60~200℃的第四混合气（35），所述第四混合气（35）经第七换热设备（36）升温至200~350℃，得到升温后的第四混合气（37），将其通入第四段甲烷化反应器（38）中发生反应，得到温度为250~400℃的第四段产品气（39）；g）将步骤f）得到的第四段产品气（39）经第七换热设备（36）降温并进行气液分离后得到温度为20~80℃的产品气（40）。