[发明专利]一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法

摘要

本发明公开了一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，属于天然气制备方法领域，包括以下步骤：以经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气为原料，采用多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以上甲烷化炉串联组成，得到的富甲烷气经分离后得到产品天然气。本甲烷化工艺可控性强，可通过调整循环气量、原料进口温度和蒸汽添加量等多种方式控制甲烷化反应温度，将甲烷化反应的温度控制在500℃以下。较低的甲烷化操作温度不仅有利于甲烷化反应的进行，降低了本工艺对反应器材质和催化剂耐热要求，也有利于延长甲烷化反应器和催化剂使用寿命。

主权项

一种带循环的多级甲烷化兰炭尾气制天然气方法，其特征在于包括以下步骤：以经净化及氢碳比调整处理后的兰炭尾气为原料，采用多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，得到的富甲烷气经分离后得到产品天然气：A）其中前端甲烷化部分：将经净化及氢碳比调整至2.5～4.0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。