一种液化天然气的合成工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种液化天然气的合成工艺，该方法包括：在甲烷化反应器内设置有催化剂床层，混合气在催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气反应生成甲烷；在甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测甲烷化反应器内的实时湿度W；在催化剂入口设置有电磁阀，用以控制催化剂进入甲烷化反应器内的速度；设置在甲烷化反应器外的中控单元，分别与湿度检测器和电磁阀无线连接，中控单元根据湿度检测器检测到的实时湿度调整电磁阀的开合度，以控制催化剂的质量，以满足混合气生成甲烷的速度。通过对甲烷化反应器内的湿度进行实时检测，根据检测到的湿度值对电磁阀的开合度进行调节，以实现对甲烷合成率的控制，以实现对合成过程的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
一种液化天然气的合成工艺
本专利技术涉及天然气制备
，尤其涉及一种液化天然气的合成工艺。
技术介绍
液化天然气(LiquefiedNaturalGas，也称LNG)的主要成分为甲烷，其制备方法通常是通过天然气经过一系列净化工序，如脱碳、脱水后，降温冷却至一定温度之后由气态变成液态，得到了LNG，经过液化之后的天然气体积缩小625倍，便于存储和运输。我国的焦炭产量巨大，产生了大量的焦炉煤气，焦炉煤气含有较多可燃成分，具有很大的利用价值，如何合理的利用焦炉煤气备受人们关注。利用焦炉煤气甲烷化制LNG工艺获得了清洁能源的同时处理了大量的焦炉煤气，因此备受焦化行业的关注。利用焦炉煤气制LNG的其中一种方法为直接分离，另一种方法为甲烷化，直接分离法能耗较高，分离效果不佳，因此甲烷化为比较理想的焦炉煤气制得LNG的工艺方法。随着人们对天然气的需求越来越大，我国目前的天然气产区与消费区严重分离的现状促使我们不得不加快煤制天然气项目建设的脚步，即以焦炉煤气为原料通过一系列工序来生产天然气。煤制天然气项目流程为来自焦化厂的焦炉煤气经低温脱除曝吩、苯等杂质，氧化锌脱除含硫化合物后得到净化气，净化气进行甲烷化反应后生成富甲烷气，进行深冷液化分离后可以得到更便于运输和储存的液化天然气，满足人们的日常需求。经过深度净化后的混合气主要成分有一氧化碳、二氧化碳、氢气等，将其通入甲烷化反应器，在催化剂的催化作用下，一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷，在反应器内发生的反应均是强放热反应，因此极易出现局部高温问题。从实际生产过程中己获得的经验来说，甲烷化反应器内催化剂失活主要有两种原因:第一是催化剂中毒，导致其中毒的主要物质是含硫化合物；第二是催化剂床层的温度过高，超过了催化剂的失活温度，引起催化剂的失活。现有技术中的液化天然气的合成效率不稳定，降低制备效率。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种液化天然气的合成工艺，以解决现有技术中不能够通过甲烷反应过程中的温度因素对甲烷化反应器内湿度进行调整，以改变甲烷反应速度的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种液化天然气的合成工艺，包括：将净化后的混合气通过第一进气口通入甲烷化反应器内；在所述甲烷化反应器内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；在所述甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度W；在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；设置在所述甲烷化反应器外的中控单元，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度；所述中控单元内设置有湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)和电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5),通过实时湿度信息调整电磁阀开合度；所述甲烷化反应器还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度T进行检测检测，在所述中控单元内还设置有标准反应温度T0，所述温度检测计与所述中控单元无线连接，用以将所述温度检测计的温度传输给所述中控单元，所述中控单元内还设置有正向补偿系数A1和反向补偿系数A2；根据所述甲烷化反应器内的温度和所述标准反应温度T0的比较结果，利用正向补偿系数A1和反向补偿系数A2对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行补偿；在反应过程中,所述中控单元根据催化剂的质量对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的参数进行补偿。进一步地,所述中控单元内设置有湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)和电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5),其中W1表示第一湿度,W2表示第二湿度,W3表示第三湿度,W4表示第四湿度,且W1<W2<W3<W4,K1为第一开合度,K2为第二开合度,K3为第三开合度,K4为第四开合度,K5为第五开合度；在反应过程中,若实时湿度W<第一湿度W1,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第一开合度K1作为所述电磁阀的开合度；若第一湿度W1≤实时湿度W<第二湿度W2,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第二开合度K2作为所述电磁阀的开合度；若第二湿度W2≤实时湿度W<第三湿度W3,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第三开合度K3作为所述电磁阀的开合度；若第三湿度W3≤实时湿度W<第四湿度W4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第四开合度K4作为所述电磁阀的开合度；若实时湿度W≥第四湿度W4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第五开合度K5作为所述电磁阀的开合度。进一步地,当所述甲烷化反应器内的温度T高于所述标准反应温度T0时，所述中控单元根据所述正向补偿系数A1对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行补偿，经过正向补偿后的湿度矩阵W′(A1×W1+W1,A1×W2+W2,A1×W3+W3,A1×W4+W4)；当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度T0时，所述中控单元根据所述反向补偿系数A2对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行反向补偿，经过反向补偿后的湿度矩阵W′(W1-A2×W1,W2-A2×W2,W3–A2×W3,W4-A2×W4)；当所述甲烷化反应器内的温度等于所述标准反应温度T0时，采用所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数与所述甲烷化反应器内的实时湿度W进行比较。进一步地,在所述催化剂床层上设置有应变片，用以检测所述催化剂的质量，所述中控单元内设置有质量矩阵M(M1,M2,M3,M4,M5)和开合度补偿矩阵C(C1,C2,C3,C4,C5)，,其中M1表示催化剂的第一质量,M2表示催化剂的第二质量,M3表示催化剂的第三质量,M4表示催化剂的第四质量,M5表示催化剂的第五质量；C1表示第一补偿系数,C2表示第二补偿系数,C3表示第三补偿系数,C4表示第四补偿系数,C5表示第五补偿系数，若所述催化剂的质量为第一质量M1,则采用第一补偿系数C1对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第一开合度K1进行补偿；若所述催化剂的质量为第二质量M1,则采用第二补偿系数C2对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第二开合度K2进行补偿；若所述催化剂的质量为第三质量M3,则采用第三补偿系数C3对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化天然气的合成工艺，其特征在于，包括：/n将净化后的混合气通过第一进气口通入甲烷化反应器内；/n在所述甲烷化反应器内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；/n所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；/n在所述甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度W；/n在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；/n设置在所述甲烷化反应器外的中控单元，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度；/n所述中控单元内设置有湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)和电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5),通过实时湿度信息调整电磁阀开合度；/n所述甲烷化反应器还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度T进行检测检测，在所述中控单元内还设置有标准反应温度T0，所述温度检测计与所述中控单元无线连接，用以将所述温度检测计的温度传输给所述中控单元，所述中控单元内还设置有正向补偿系数A1和反向补偿系数A2；/n根据所述甲烷化反应器内的温度和所述标准反应温度T0的比较结果，利用正向补偿系数A1和反向补偿系数A2对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行补偿；/n在反应过程中,所述中控单元根据催化剂的质量对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的参数进行补偿。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气的合成工艺，其特征在于，包括：
将净化后的混合气通过第一进气口通入甲烷化反应器内；
在所述甲烷化反应器内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；
所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；
在所述甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度W；
在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；
设置在所述甲烷化反应器外的中控单元，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度；
所述中控单元内设置有湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)和电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5),通过实时湿度信息调整电磁阀开合度；
所述甲烷化反应器还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度T进行检测检测，在所述中控单元内还设置有标准反应温度T0，所述温度检测计与所述中控单元无线连接，用以将所述温度检测计的温度传输给所述中控单元，所述中控单元内还设置有正向补偿系数A1和反向补偿系数A2；
根据所述甲烷化反应器内的温度和所述标准反应温度T0的比较结果，利用正向补偿系数A1和反向补偿系数A2对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行补偿；
在反应过程中,所述中控单元根据催化剂的质量对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的参数进行补偿。


2.根据权利要求1所述的液化天然气的合成工艺，其特征在于，所述中控单元内设置有湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)和电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5),其中W1表示第一湿度,W2表示第二湿度,W3表示第三湿度,W4表示第四湿度,且W1<W2<W3<W4,K1为第一开合度,K2为第二开合度,K3为第三开合度,K4为第四开合度,K5为第五开合度；
在反应过程中,若实时湿度W<第一湿度W1,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第一开合度K1作为所述电磁阀的开合度；
若第一湿度W1≤实时湿度W<第二湿度W2,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第二开合度K2作为所述电磁阀的开合度；
若第二湿度W2≤实时湿度W<第三湿度W3,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第三开合度K3作为所述电磁阀的开合度；
若第三湿度W3≤实时湿度W<第四湿度W4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第四开合度K4作为所述电磁阀的开合度；
若实时湿度W≥第四湿度W4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第五开合度K5作为所述电磁阀的开合度。


3.根据权利要求2所述的液化天然气的合成工艺，其特征在于，
当所述甲烷化反应器内的温度T高于所述标准反应温度T0时，所述中控单元根据所述正向补偿系数A1对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行补偿，经过正向补偿后的湿度矩阵W′(A1×W1+W1,A1×W2+W2,A1×W3+W3,A1×W4+W4)；
当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度T0时，所述中控单元根据所述反向补偿系数A2对所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数进行反向补偿，经过反向补偿后的湿度矩阵W′(W1-A2×W1,W2-A2×W2,W3–A2×W3,W4-A2×W4)；
当所述甲烷化反应器内的温度等于所述标准反应温度T0时，采用所述湿度矩阵W(W1,W2,W3,W4)中的参数与所述甲烷化反应器内的实时湿度W进行比较。


4.根据权利要求3所述的液化天然气的合成工艺，其特征在于，在所述催化剂床层上设置有应变片，用以检测所述催化剂的质量，所述中控单元内设置有质量矩阵M(M1,M2,M3,M4,M5)和开合度补偿矩阵C(C1,C2,C3,C4,C5)，,其中M1表示催化剂的第一质量,M2表示催化剂的第二质量,M3表示催化剂的第三质量,M4表示催化剂的第四质量,M5表示催化剂的第五质量；C1表示第一补偿系数,C2表示第二补偿系数,C3表示第三补偿系数,C4表示第四补偿系数,C5表示第五补偿系数，若所述催化剂的质量为第一质量M1,则采用第一补偿系数C1对电磁阀开合度矩阵K(K1,K2,K3,K4,K5)中的第一开合度K1进行补偿；
若所述催化剂的质量为第二质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚楠，
申请(专利权)人：鹤岗市嘉润能源有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23