[发明专利]焦炉气制合成天然气的新工艺

说明书

技术领域

本发明为焦炉气综合利用的新领域，特别是涉及焦炉气制合成天然气综合利 用的新工艺。

背景技术

合成天然气技术，其甲烷化反应为：

CO+3H₂＝CH₄+H₂O(g)

CO₂+4H₂＝CH₄+2H₂O(g)

它是解决当前我国天然气短缺的有效补充渠道，尤其是能够解决我国边远 地区缺天然气的问题。目前合成天然气的原料气主要来自于煤气化单元，其中各 种大型煤气化工艺所制取的气体的基本组成见表1，通过变换、净化、合成等系 列单元，最终得到合成天然气产品。它的特点：

(1)煤气化单元产生的气体组成中，CO+CO₂很高，即氢碳比低(如Shell炉产生的气体中氢碳比为0.4～0.5)，碳过剩需要进行变换、脱碳， 使甲烷合成气的氢碳比处于3.05～3.10之间，保证甲烷化反应的正常进行，最终 能够制取合格的合成天然气产品。焦炉气的氢碳比较高，可达5～6左右，通过补 碳来调节氢碳比维持在3左右的水平，从而保证合成天然气的品质。

(2)由于气化温度相对较高，气体中的硫均为H₂S，有机硫含量很低，因 此可以不需要设置有机硫加氢转化流程，只需设置脱除H₂S的流程。

表1大型煤气化工艺气、焦炉气的基本组成(mol％)

  碎煤加压气化   39.60   23.46   26.59   0.05   0.40   8.5   1.4   焦炉气   57.92   7.69   2.50   0.01   0.01   25.97   5.90

通过煤气化制取合成天然气工艺，操作单元较多、投资规模较大、煤的利 用率相对较低，而中国煤焦工业发达，通过炼焦副产的焦炉气中含氢高、含甲烷 已经高达20％左右，是合成天然气最好的原料。以焦炉气为原料制合成天然气工 艺投资相对较少、流程简单、原料利用率较高，并且合成天然气产品能够达到 GB17820-1999、GB18047-2000等标准规定的天然气技术指标。