一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，包括焦炉煤气进气管、和焦炉煤气进气管依次连接的甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器、气水分离器和吸附塔，吸附塔的出气口设有天然气出气管。本实用新型专利技术的新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，将焦炉煤气先预热再加压后依次在反应器中发生甲烷化反应，提高了反应效率用甲烷化三段反应器出来的高温产物为蒸汽发生器供热制水蒸气，最后经气水分离后的气体经吸附塔吸附后能够得到纯净的天然气，通过真空泵解吸将分离后的未完全反应的焦炉煤气再通入甲烷化一段反应器，避免造成焦炉煤气的浪费。本实用新型专利技术具有净化效率高、可回收有用成分、设备简单、操作方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备
本技术涉及焦炉煤气制备液化天然气
，特别是一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备。
技术介绍
我国焦炭产量位居世界前列，2012年达到4.43亿吨。在生产焦炭的同时会产生大量焦炉气，如果按照生产1吨焦炭产生430立方米焦炉煤气计算，2012年我国全年焦炉气产生量达1905亿立方米，其中50%左右的焦炉气焦化企业自用，剩余的焦炉气基本没有得到很好的利用。目前焦炉气利用途径主要是作为城市燃气、发电、提氢、制甲醇等，但这些方法的效率与能量利用率较低，效益不明显。从目前我国能源结构看，甲醇产能过剩，而天然气供需严重不足，开辟新的清洁能源，将焦炉气甲烷化制合成天然气(SNG)，是重要的发展方向，投资省、能量利用率更高、节能效果明显，进而再生产压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG)，会产生更明显的经济效益与社会效益，对促进焦化行业技术进步与产业可持续发展具有重要的意义。利用焦炉煤气转化制备天然气的过程关键是在催化剂的作用下使煤气中的CO和CO2与H２反应生成CH4。为了满足对甲烷浓度的要求，转化反应一般采用多塔串联的方式；由于转化反应过程属于强放热过程，又采用了循环气稀释入口气或加入低温新鲜气的方法来控制出口气的温度，从而使混合气温度处于催化剂可正常工作的范围内。目前甲烷化过程多采用三塔串联的工艺即第一、二段反应器出口均串联一台废热锅炉，用于将转化反应过程释放的热量转移；稀释用的循环气取自三段反应器出口后端；系统内设置有气水分离罐，用于将各段转化过程生成的H20分离出去。但是这种工艺布置方式天然气的转化率低，而且浪费原料焦炉煤气，同时反应过程中的一些余热也被大大浪费。
技术实现思路
本技术的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备。为达到上述目的，本技术是按照以下技术方案实施的：一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，包括焦炉煤气进气管、和焦炉煤气进气管依次连接的甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器、气水分离器和吸附塔，吸附塔的出气口设有天然气出气管，所述甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器内均设有压力传感器，所述焦炉煤气进气管上连接有第一压力泵，第一压力泵的出口连接甲烷化一段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口连接第二压力泵后连接到甲烷化二段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口内设有第一电磁阀，甲烷化二段反应器出料口连接第三压力泵后连接到甲烷化三段反应器的进料口，甲烷化二段反应器出料口内设有第二电磁阀，甲烷化三段反应器的出料口连接到蒸汽发生器进料口，甲烷化三段反应器出料口内设有第三电磁阀，蒸汽发生器的进水口通过水泵连接冷水管，蒸汽发生器的水蒸气出口通过管道分别与甲烷化一段反应器的进料口、甲烷化二段反应器的进料口和甲烷化三段反应器的进料口连接，蒸汽发生器出料口连接气水分离器的进料口，气水分离器的排液口连接到水泵的进水口，气水分离器的出气口连接吸附塔的进气口，吸附塔的进气口通过真空泵连接到甲烷化一段反应器的进料口。进一步，所述第一压力泵的出口连接有焦炉煤气预热装置。更进一步，该成套装备还包括用于采集压力传感器的压力信息和控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀开闭的控制器。优选地，所述甲烷化一段反应器的进料口内设有第一单向阀，甲烷化二段反应器的进料口内设有第二单向阀，甲烷化三段反应器的进料口内设有第三单向阀。优选地，所述焦炉煤气预热装置为换热器。与现有技术相比，本技术的新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，将焦炉煤气先预热再加压后依次在反应器中发生甲烷化反应，提高了反应效率用甲烷化三段反应器出来的高温产物为蒸汽发生器供热制水蒸气，最后经气水分离后的气体经吸附塔吸附后能够得到纯净的天然气，而且通过真空泵解吸将分离后的未完全反应的焦炉煤气再通入甲烷化一段反应器，避免造成焦炉煤气的浪费。本技术具有净化效率高、可回收有用成分、设备简单、操作方便等优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步描述，在此技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1所示的一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，包括焦炉煤气进气管１、和焦炉煤气进气管１依次连接的甲烷化一段反应器４、甲烷化二段反应器６、甲烷化三段反应器８、气水分离器12和吸附塔13，吸附塔13的出气口设有天然气出气管15，所述甲烷化一段反应器4、甲烷化二段反应器6、甲烷化三段反应器8内均设有压力传感器，能够便于将甲烷化一段反应器4、甲烷化二段反应器6、甲烷化三段反应器8内的压力控制在0.3-0.8MPa的范围，利于甲烷化反应，所述焦炉煤气进气管1上连接有第一压力泵2，第一压力泵2的出口连接甲烷化一段反应器4的进料口，甲烷化一段反应器4出料口连接第二压力泵5后连接到甲烷化二段反应器6的进料口，甲烷化一段反应器4出料口内设有第一电磁阀42，甲烷化二段反应器6出料口连接第三压力泵7后连接到甲烷化三段反应器8的进料口，甲烷化二段反应器6出料口内设有第二电磁阀62，甲烷化三段反应器8的出料口连接到蒸汽发生器9进料口，甲烷化三段反应器8出料口内设有第三电磁阀82，蒸汽发生器9的进水口通过水泵11连接冷水管10，蒸汽发生器9的水蒸气出口通过管道分别与甲烷化一段反应器4的进料口、甲烷化二段反应器6的进料口和甲烷化三段反应器8的进料口连接，蒸汽发生器9出料口连接气水分离器12的进料口，气水分离器12的排液口连接到水泵11的进水口，气水分离器12的出气口连接吸附塔13的进气口，吸附塔13的进气口通过真空泵16连接到甲烷化一段反应器4的进料口。为了提高焦炉煤气的反应效率，第一压力泵2的出口连接有焦炉煤气预热装置3，焦炉煤气预热装置3为换热器，用于将纯净的焦炉煤气预热到300度左右。为了便于控制，该成套装备还包括用于采集压力传感器的压力信息和控制第一电磁阀42、第二电磁阀62、第三电磁阀82开闭的控制器14。为了便于控制甲烷化一段反应器4、甲烷化二段反应器6和甲烷化三段反应器8内的压力，甲烷化一段反应器4的进料口内设有第一单向阀41，甲烷化二段反应器6的进料口内设有第二单向阀61，甲烷化三段反应器8的进料口内设有第三单向阀81。本技术的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本技术的技术方案做出的技术变形，均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，其特征在于，包括焦炉煤气进气管、和焦炉煤气进气管依次连接的甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器、气水分离器和吸附塔，吸附塔的出气口设有天然气出气管，所述甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器内均设有压力传感器，所述焦炉煤气进气管上连接有第一压力泵，第一压力泵的出口连接甲烷化一段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口连接第二压力泵后连接到甲烷化二段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口内设有第一电磁阀，甲烷化二段反应器出料口连接第三压力泵后连接到甲烷化三段反应器的进料口，甲烷化二段反应器出料口内设有第二电磁阀，甲烷化三段反应器的出料口连接到蒸汽发生器进料口，甲烷化三段反应器出料口内设有第三电磁阀，蒸汽发生器的进水口通过水泵连接冷水管，蒸汽发生器的水蒸气出口通过管道分别与甲烷化一段反应器的进料口、甲烷化二段反应器的进料口和甲烷化三段反应器的进料口连接，蒸汽发生器出料口连接气水分离器的进料口，气水分离器的排液口连接到水泵的进水口，气水分离器的出气口连接吸附塔的进气口，吸附塔的进气口通过真空泵连接到甲烷化一段反应器的进料口。

【技术特征摘要】
1.一种新型焦炉煤气甲烷化制天然气成套装备，其特征在于，包括焦炉煤气进气管、和焦炉煤气进气管依次连接的甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器、气水分离器和吸附塔，吸附塔的出气口设有天然气出气管，所述甲烷化一段反应器、甲烷化二段反应器、甲烷化三段反应器内均设有压力传感器，所述焦炉煤气进气管上连接有第一压力泵，第一压力泵的出口连接甲烷化一段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口连接第二压力泵后连接到甲烷化二段反应器的进料口，甲烷化一段反应器出料口内设有第一电磁阀，甲烷化二段反应器出料口连接第三压力泵后连接到甲烷化三段反应器的进料口，甲烷化二段反应器出料口内设有第二电磁阀，甲烷化三段反应器的出料口连接到蒸汽发生器进料口，甲烷化三段反应器出料口内设有第三电磁阀，蒸汽发生器的进水口通过水泵连接冷水管，蒸汽发生器的水蒸气出口通过管道分别与甲烷化一段反应器的进料口、甲烷化二段反应器的进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，孙学保，
申请(专利权)人：河南环宇石化装备科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41