[发明专利]以干馏煤气为原料经自主补碳生产液化天然气的方法

权利要求书

1.一种以干馏煤气为原料经自主补碳生产液化天然气的方法，其所述方法按下列步骤进行：

⑴ 确定入炉煤符合要求，质量指标为：FC_d≥50%，V_adf≥25%，A_d≤25%，S_t,d＜1.5%；

⑵ 确定碳酸盐补碳原料的烧损率、入炉煤的产气率及原干馏煤气的组成；

⑶ 将干燥的碳酸盐补碳原料经粗破、干式研磨，使矿粉粒度≤80目；

⑷ 研磨好的碳酸盐补碳原料加入至入炉煤中混合均匀，得到混合炉料，将混合炉料装入干馏炉；

中温干馏，碳酸盐补碳原料加入量为入炉煤量的0.5～15wt%；

高温干馏，碳酸盐补碳原料加入量则为入炉煤量的4～20wt%；

⑸ 将干馏炉中的混合炉料隔绝空气加热，通过热分解与过剩的H₂气匹配进行补碳；

中温干馏持续加热6～12h，炉料中心温度逐渐升至700～900℃；

高温干馏则持续加热12～24h，炉料中心温度逐渐升至900～1100℃；

然后将红热的炉料出炉后经熄焦工序降至常温，再经筛分后即为合格的固体清洁燃料；

⑹ 干馏炉加热过程溢出的荒干馏煤气，经除焦油、湿法脱硫、洗氨、洗苯的化产回收工序后，即为补碳后的净干馏煤气，其焦油≤0.02g/m³、H₂S≤0.2g/m³、NH₃≤0.05g/m³、苯≤4g/m³，

⑺ 补碳后的净干馏煤气再经预处理、第一次有机硫转化、粗脱硫、第二次有机硫转化及精脱硫的深度净化工序，总硫≤0.1ppm，芳香烃≤20mg/m³；

⑻ 所得气体碳元素的氢碳比R=(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)=3.0～3.3，即为甲烷合成气；

⑼ 甲烷合成气经甲烷化工序，在催化剂作用下，其中的CO、CO₂分别与H₂发生反应，生成CH₄和H₂O，即为粗合成天然气；

⑽ 粗合成天然气经脱碳工序脱除未反应的CO₂，CO₂≤20ppm；再经干燥工序脱水后，水露点≤-65℃；然后经纯化工序，芳香烃≤10ppm，即为净合成天然气；

⑾ 净合成天然气进入深冷液化工序，在-137～-172℃、10～800 kPa条件下变为液体，同时脱除不能液化的N₂、H₂，即为液化天然气。

2.如权利要求1所述的方法，其所述碳酸盐补碳原料的加入量是按下列公式计算的： 

其中：M_S——碳酸盐的烧损率，wt%；

V_R——干入炉煤产气率，Nm³/t；

V_CO——原干馏煤气组成中CO气体的体积百分率，V%；

V_CO2——原干馏煤气组成中CO₂气体的体积百分率，V%；

V_H2——原干馏煤气组成中H₂气体的体积百分率，V%；

R——甲烷合成气的氢碳比，一般为3.0～3.3；

α——碳酸盐分解生成的CO₂气体转化为CO气体的转化比率；

对于高温干馏α=0.50～0.60，而中温干馏α=0.40～0.50。

3.如权利要求1所述的方法，其所述碳酸盐补碳原料是石灰石、白云石、菱铁矿和菱镁矿中的一种。

4.如权利要求3所述的方法，其所述石灰石、白云石、菱铁矿和菱镁矿中的阴离子是[CO₃]^2-，阳离子是Ca²⁺、Mg²⁺或Fe²⁺。