[发明专利]一种电石尾气与焦炉煤气合成天然气的方法

摘要

本发明涉及一种电石尾气与焦炉煤气合成天然气的方法，是针对电石尾气、焦炉煤气在生产过程中的排放情况，既造成了环境污染，又造成了有用资源的浪费，先对电石尾气冷凝、除尘，对焦炉煤气冷却、脱焦油、除萘，然后两种气体混合，经耐硫变换、脱碳、脱硫、合成甲烷气体，两经脱水、变压吸附，最终合成天然气，经工业化冷凝储存，供民用、工业使用；这种合成天然气的方法既减少了污染，保护了环境，又使两种废气得到了利用，此合成方法工艺先进、步骤合理、使用的辅助材料安全稳定可靠、合成的天然气纯度好、达到了同类气体的国家标准，可在多种工业领域使用，是十分理想的用电石尾气与焦炉煤气合成天然气的方法。

主权项

一种电石尾气与焦炉煤气合成天然气的方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：电石尾气、焦炉煤气、一乙醇胺、钴‑钼宽温耐硫变换催化剂、钴‑钼加氢催化剂、轻柴油、氨水、大孔活性焦炭、氧化锌、碳酸钠、氢氧化钠、镍基甲烷化催化剂、洁净水，其准备用量如下：以米3、升、千克为计量单位电石尾气：                      15000m3/h焦炉煤气：                      10000m3/h一乙醇胺：                      20000kg钴‑钼宽温耐硫变换催化剂：       50000kg钴‑钼加氢催化剂：               25000kg 轻柴油：                        50 m3氨水：                          50 m3大孔活性焦炭：                  20000kg 氧化锌：                        25000kg 碳酸钠：                       8000 kg氢氧化钠：                     16000 kg镍基甲烷化催化剂：             10000kg洁净水：                       100000L合成方法如下：（1）焦炉煤气初冷将焦炉煤气引入集气管，然后用70~75℃的冷却剂氨水喷洒，使焦炉煤气冷却到80~85℃，在冷却过程中，焦炉煤气中的焦油蒸汽冷凝并收集；（2）焦炉煤气冷凝冷却焦炉煤气进入冷却塔，用流动的循环洁净水冷却焦炉煤气，使焦炉煤气冷却至30℃；（3）焦炉煤气脱焦油、除萘冷却后的焦炉煤气送到脱焦油塔，经离心鼓风机加压到25KPa，进行电捕焦油，使焦油含量降到0.05g/m3；然后焦炉煤气进入吸收塔，通过轻柴油吸收，将萘含量降至0.5g/m3；（4）电石尾气冷凝将电石尾气引入集气管，经外水循环冷却，电石尾气温度降至250℃，然后将电石尾气引入沉降室，进行自然沉降；（5）电石尾气干法除尘电石尾气经过冷凝、沉降后进入旋风除尘器除尘，使电石尾气含尘量降至＜50g/m3；然后将电石尾气引入电除尘器除尘，使电石尾气含尘量降至＜0.5g/m3；（6）电石尾气湿法除尘将干法除尘后的电石尾气送入引风机，经过引风机加压后送入水洗塔，用洁净水洗涤灰尘，并冷却至＜40℃，经过除尘、冷却和净化的电石尾气含尘量降至＜0.5mg/m3；（7）焦炉煤气、电石尾气混合①将脱焦油、除萘的焦炉煤气送入气体混合塔；②将湿法除尘、冷却后的电石尾气送入气体混合塔；③气体混合塔中装填大孔活性焦炭，电石尾气和焦炉煤气在混合塔中充分混合均匀，成混合气体；    ④大孔活性焦炭吸附混合气体中的灰尘、硫化物和杂质，成洁净混合气体；（8）耐硫变换洁净混合气体的耐硫变换是在变换炉中进行的，变换炉中加入钴‑钼宽温耐硫变换催化剂50000kg，变换炉进口温度300~350℃，出口变换炉的温度在400~450℃，经列管换热器换热，洁净混合气体的温度降至＜40℃；（9）脱碳洁净混合气体的脱碳是在脱碳炉中进行的，洁净混合气体进入脱碳塔，脱碳采用一乙醇胺法工艺，一乙醇胺浓度为20%，一乙醇胺加入量20000kg，在压强100KPa，吸收温度35~40℃下回收脱碳，脱碳后CO2含量降至＜4%；（10）粗脱硫洁净混合气体进入粗脱硫塔，粗脱硫采用栲胶法工艺，碳酸钠浓度20g/L、氢氧化钠浓度40g/L、粗脱硫塔操作温度35~40℃、压力＜0.8MPa进行粗脱硫，粗脱硫后出塔气体含硫量＜100mg/m3；（11）精脱硫①粗脱后的洁净混合气体，进入精脱硫塔，精脱硫采用加氢催化‑氧化锌吸收工艺；②钴‑钼加氢催化剂25000kg，在加热温度380~450℃，加压到1.5~2.0MPa、在空速300~500h‑1条件下，有机硫转化为H2S；③然后进入吸收塔，在温度300~350℃、压力1.0~1.8MPa，加入氧化锌25000kg，经氧化锌吸收后，总硫＜0.1ppm；（12）合成甲烷①精脱硫后的混合气体进入甲烷合成塔，加入镍基甲烷化催化剂10000kg，用等温列管反应器与绝热反应器结合使用；②洁净混合气进入等温列管反应器，并加热到200~250℃，等温列管外部用洁净水冷却，反应放出的热量通过水相汽化带走，热量回收到汽包，产生3.5~5.0MPa的蒸汽，出口反应温度稳定在450~500℃；③经等温列管反应器二次回收热量后，温度降至200~250℃，进入绝热反应器，反应后二次换热回收热量，使出口气体温度降至＜40℃，出口气体即为甲烷气体；（13）合成天然气①甲烷气体进入变压吸附装置，首先增压通过分子筛吸附H2O和CO2气体；    ②经过变压吸附装置吸附后，出口甲烷含量大于94%，即为天然气。