[发明专利]一种由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的新工艺

权利要求书

1.一种由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于包括以下步骤：

先将焦炉气进行净化、压缩至1～12Mpa，再经换热装置换热后进入甲醇合成塔，进行甲醇合成催化反应，从甲醇合成塔出来的气体再经过换热器换热、冷却器冷却后进入甲醇分离器，得到粗甲醇；

粗甲醇进入精馏塔进行精制得到精甲醇，气体则进入洗醇器，用水将气体中的微量甲醇洗掉，部分气体经过循环压缩机压缩后返回甲醇合成的换热器，其余气体进入甲烷化的换热器，回收热量后进入预热器，在预热器中加少量水汽，再进入甲烷化反应炉，在甲烷化反应炉中的催化剂层进行甲烷化反应，使气体中的一氧化碳和二氧化碳与氢气反应生成甲烷，将碳氧化物消除至微量，得到含有部分氮气的氢气和甲烷的混合气；

再将混合气进入变压吸附装置或膜分离装置，进行气体分离，得到氢气和甲烷-氮气的混合气，分离出氢气，再将甲烷-氮气混合气进行低温液化，得到液化天然气。

2.根据权利要求1所述的由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于：所述的步骤（c）还包括将甲烷化装置后的混合气，经过初级变压吸附装置分离，得到含甲烷的合成天然气和氢气-氮气混合气，再将氢气-氮气混合气经过次级变压吸附装置或膜分离装置，分离出氢气，将含甲烷的合成天然气，进行低温液化，得到液化合成天然气。

3.根据权利要求1所述的由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于： 所述的步骤（a）中的甲醇合成塔采用含Cu—Zn系合成甲醇催化剂，气体可以循环，使洗醇器后气体中CO的含量在0.5%-3%。

4.根据权利要求1所述由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于： 所述的步骤（b）中的甲烷化反应炉，使用含镍系的甲烷化催化剂，反应出口温度在220℃-500℃。

5.根据权利要求1所述的由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于： 步骤（c）中所述的甲烷化装置后的混合气，其中CO与CO₂的总浓度控制在1PPM-500PPM。

6.根据权利要求1所述的由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于：步骤（c）中的混合气进入变压吸附装置或膜分离装置，进行气体分离后，得到体积百分含量≥99%纯氢气和甲烷-氮气混合气，分离出氢气后，再将甲烷-氮气混合气进行低温液化，得到液化天然气。

7.根据权利要求2所述的由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的工艺，其特征在于：步骤（c）中的混合气，经过初级变压吸附装置分离，得到以体积分数计，含甲烷≥90％的合成天然气和氢气-氮气的混合气，再将氢气-氮气混合气经过次级变压吸附装置或膜分离装置分离，得到以体积分数计，含氢≥99%的纯氢气，再将含甲烷≥90％的合成天然气，进行低温液化，得到液化合成天然气。