[发明专利]一种焦炉煤气甲烷化合成天然气的工艺

权利要求书

1.一种焦炉煤气甲烷化合成天然气的方法，包括预净化、脱硫、一段甲烷化反应、二 段甲烷化反应、天然气分离，步骤如下，均为体积百分比：

(1)预净化：

将焦炉煤气压缩至0.3～0.8MPa的反应压力，然后通过吸附法、吸收法或凝结法处理脱 除焦炉气中的氨、氰化物、芳烃、焦油及粉尘，得粗净化焦炉气；

(2)脱硫：

将步骤(1)制得的粗净化焦炉气采用中温水解或加氢转化工艺处理将焦炉煤气中的有 机硫COS，CS₂在一定温度下转化成无机硫H₂S，再采用湿法脱硫或干法脱硫将无机硫脱除至≤ 10mg/Nm³，最后采用干法精脱硫将焦炉煤气中的总硫脱除至≤0.1mg/Nm³，得纯净焦炉煤气；

(3)一段甲烷化反应：

将步骤(2)制得的纯净焦炉煤气经预加热达到200～300℃后与水蒸气混合，纯净焦炉 煤气与水蒸气体积比1∶(0.1～0.4)；进入甲烷化一段绝热反应器，在Ni系甲烷化催化剂的 催化作用下反应，反应压力0.3～0.8MPa，反应后出口温度450～600℃，得初反应焦炉煤气；

(4)二段甲烷化反应：

将步骤(3)制得的初反应焦炉煤气降温至200～300℃，回收热量，进入甲烷化二段反 应器，在Ni系甲烷化催化剂的催化作用下反应，反应压力0.3～0.8MPa，反应后出口温度350～ 600℃，经过冷却，得粗制天然气；

(5)天然气分离：

将步骤(4)制得的粗制天然气用变压吸附工艺或膜分离工艺处理，得富水天然气和富氢 气体，将富水天然气通过变压吸附或变温吸附脱水，即得天然气。

2.如权利要求1所述的焦炉煤气甲烷化合成天然气的方法，其特征在于，所述反应压力 为0.3～0.6MPa。

3.如权利要求1所述的焦炉煤气甲烷化合成天然气的方法，其特征在于，所述步骤(3) 中的水蒸气为来自于利用步骤(4)初反应焦炉煤气降温时回收热量加热循环水产生的水蒸气。

4.如权利要求1所述的焦炉煤气甲烷化合成天然气的方法，其特征在于，步骤(1)制 得的粗净化焦炉气的氨含量小于或等于200mg/Nm³，芳烃含量小于或等于30mg/Nm³，焦油含量 小于或等于0.5mg/Nm³，粉尘含量小于或等于0.5mg/Nm³。