一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺是将碎煤熔渣气化生产的含ＣＨ４的粗煤气，一部分粗煤气经耐硫变换，另一部分走副线与经过耐硫变换的气体汇合后进行冷却，冷却后的气体经过净化，脱除ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、石脑油、Ｈ２Ｏ等杂质后得到满足甲烷合成Ｈ／Ｃ比要求的合成气，合成气在甲烷转化催化剂作用下进行甲烷合成，甲烷合成的天然气（ＳＮＧ）经压缩，干燥送长输管网。本发明专利技术具有气化率高，气化强度大，消耗低，煤气水量少的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种煤制天然气(SNG)的方法，具体地说涉及一种碎煤熔渣气化生产 煤制天然气(SNG)的工艺。
技术介绍
迄今为止，全球范围内以煤为原料生产替代天然气(SNG)的工厂只有美国北达科 他州大平原合成燃料厂(GPSP) —家，但其工艺(生产)系统存在如下缺陷 1.煤气化技术相对落后，气化率较低、气化强度较低、消耗较高、能耗较高。 2.蒸汽消耗量大、煤气水量大、煤气水有机物含量较多，成分复杂，回收处理困难。 3.粗煤气杂质成分众多，净化工艺流程长且复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气化率高，气化强度大，消耗低，煤气水量少的碎煤熔渣 气化生产煤制天然气(SNG)的工艺。 本专利技术是将碎煤熔渣气化生产的含CH4的粗煤气直接经耐硫变换、煤气冷却、低 温甲醇洗净化、甲烷化而制取煤制天然气(SNG)的工艺，最终经压縮干燥送长输管网。 本专利技术具体的制备方法如下 碎煤熔渣气化生产的含CH4的粗煤气， 一部分粗煤气经耐硫变换，另一部分走副 线与经过耐硫变换的气体汇合后进行冷却，冷却后的气体经过净化，脱除C02、 4S、石脑油、 H^等杂质后得到满足甲烷合成H/C比要求的合成气，合成气在甲烷转化催化剂作用下进行 甲烷合成，甲烷合成的天然气(SNG)经压縮，干燥送长输管网。 如上所述的碎煤熔渣气化可以是指BGL (British Gas-Lurgi英国燃气-鲁奇)碎 煤熔渣气化生产技术。它是20世纪70年代中期英国煤气公司(British Gas)和德国鲁奇能 源与环境(LurgiEnergie and Umwelk Gmbh)公司在鲁奇干灰排渣气化炉的基础上开发的 液态排渣气化技术。在英国煤气化公司(British Gas)私有化过程中转至英国Advantica 公司，现为德国劳氏船级社所有。 所述的碎煤熔渣气化还可以是指国内云南煤化工集团有限公司、赛鼎工程有限公 司与Advantica公司合作开发的碎煤熔渣气化技术。2005年上述各方合作在云南解化集 团改造了一台原固定床加压气化炉，进行熔渣气化工业化试验，探索试烧含水量达35%的 褐煤，取得阶段性成果。2008年应用熔渣气化技术，云南煤化集团的云南瑞气20万吨甲醇 /15万吨二甲醚装置顺利投产。为区别于BGL熔渣气化技术我们将其泛称碎煤熔渣气化。 渣熔气化炉上部仍是沿袭鲁奇气化炉从顶部加入的煤与产品气逆流接触的气化 流程，而下部则更近似气流床的熔渣气化。所以熔渣气化实质是将高温熔渣气化技术与碎 煤加压气化技术结合在一起，兼备了双方的优势，克服了各自的某些缺点。 熔渣气化具有以下显著的特征与优势。 1.保持了 Lurgi加压气化对煤种选择范围广，对煤种适应性强的特点。4 可气化石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤以及这些煤种的混合材料，通过添加石灰石等 助燃剂可气化高熔点煤种。高水分褐煤水分小于35%时不需要干燥，过剩粉煤可以喷入熔 渣层气化。强粘结性煤经实验也可以完全气化。而且在操作过程中对煤质的变化不敏感。 2.可以掺烧粉煤 供热锅炉消耗不完的粉煤可以喷入熔渣池气化，最大喷量可达气化用煤的30%以 上。 3.技术成熟可靠，操作维护稳定。 熔渣气化炉是基于Lurgi加压气化炉开发的。除排渣方式外基本与Lurgi技术一 样。Lurgi气化炉目前全球约有170台，其中Sasol有97台，国内有30余台在使用。对于 Lurgi气化炉的工程设计、设备制造以及操作控制国内都有丰富的经验。 熔渣气化炉工艺简单、辅助设备少、可靠性高、操作稳定、调节灵活。 4.气化率高、气化强度大 熔渣气化在炉内形成局部温度高达200(TC的燃烧区，气化温度130(Tl60(TC。因此气化反应速度大大提高，气化率较Lurgi气化炉大幅提高，气化强度成倍提高。 与其他气化技术相比，熔渣气化技术的冷煤气效率最高(> 89% )，碳转化率最高(> 99. 5% )。煤中90%以上的能量被转化成可利用的燃料，而壳牌煤气化为83%，德士古水煤浆为76 79%。 5.氧耗低 逆流气化和高温熔渣气化的结合，加之较低的粗煤气出炉温度决定了熔渣气化热 产率高，降低了氧气消耗。熔渣气化生产单位(C0+H2)的煤耗，氧耗较Shell和Texaco气 化要低的多。 6.汽/氧比低、蒸汽消耗低 熔渣气化不必像Lurgi炉需要加过量蒸汽用以冷却灰渣，防止烧结。只需要加入 满足气化反应的蒸汽量即可。况且其蒸汽分解产率高(高达95%)。所以熔渣气化所需的 汽/氧比低、蒸汽消耗很少，仅为Lurgi气化的10-15%。 7.煤气水量较鲁奇气化大大减少，减轻了对煤气水处理的难度，减少了煤气水处 理的投资。污水密闭循环，可实现污水的近零排放。 熔渣气化的低汽/氧比，及蒸汽的高分解率，导致粗煤带出的蒸汽很少。粗煤气从 气化炉带出的水分基本上全部来自煤中的水分，煤气水量较鲁奇大大减少。 8.有效气产率高 气化石油焦有效气成份可> 90%，无烟煤和优质烟煤气化有效气88 90%，褐煤 气化有效气> 84% 。另外粗煤气中较高的甲烷组分，不仅不需要对其进行转化脱除处理，而 且是SNG的有效组分。 9.备煤系统及进料形式简单 原料6 50mm的碎煤通过备煤机运系统从炉顶煤锁加入气化炉，相对于Shel 1粉煤 的制备及Texaco的水煤浆制备系统来讲，熔渣气化原料的制备及进料形式要简单的多。电 耗仅为Shell气化的1/25， Texaco水煤浆气化的1/3，投资仅为Shell、Texaco气化的1/3。 10.设备简单、国产化率高 熔渣气化炉采用顶部煤锁进料，双层筒体水夹套取热，筒体以耐高温的碳化硅耐火材料做内衬，水夹套用锅炉给水取热产生蒸汽，外筒体承压，内筒体由于夹套中锅炉水的 压力与气化炉的压力相近承压很小。 炉内靠近炉壁处的温度和气化炉的温度均较低(30(T55(TC )。煤气中凝结的焦油 和油类可保护炉壁及管道金属表面不受腐蚀。因此，气化炉炉体和衬里设备及管道均可采 用碳钢材料，并在国内制造，大大降低了制造、运输和安装成本。 如上所述的耐硫变换是在主变炉前设置有两个互为备用的预变炉，采用具有高水 解功能的Co-Mo耐硫变换催化剂，低水/气比的中温耐硫变换工艺。 预变炉填装与主变炉型号相同的耐硫变换催化剂，或主变炉更换的废旧催化剂。 在本专利技术中，由于系统不要求全部CO深度变换，因此利用粗煤气中水蒸汽含量低的特点，在低水/气比条件下通过副线调节，实现了系统对CO的变换要求。变换压力应该是气化压力减去气化到变换炉的阻力降，应为3. 9-4. 4MPa，变换温度为220_450°C 。水/气比在0. 25-0. 40之间，以干气计算体积空速为3000-5000h一1。 所述的具有高水解功能的Co-Mo耐硫变换催化剂包括如下催化剂。 国外催化剂主要有德国BASF公司的K8-ll，丹麦托普索的SSK，日本宇部兴产株式会社的C113，美国UCI公司的C25-2-02，上述4种催化剂都曾在国内得到工业利用，但只有K8-11在大中型化肥厂获得成功使用。 BASF公司已将生产K8-11催化剂的生产厂卖出，以后不再生产K8-11催化剂。多 年来国内耐硫变换催化剂已有多种系列成功开发，已经可以完全代本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于包括如下步骤： 碎煤熔渣气化生产的含ＣＨ↓［４］的粗煤气，一部分粗煤气经耐硫变换，另一部分走副线与经过耐硫变换的气体汇合后进行冷却，冷却后的气体经过净化，脱除ＣＯ↓［２］、Ｈ↓［２］Ｓ、石脑油、Ｈ↓［２］Ｏ等杂质后得到满足甲烷合成Ｈ／Ｃ比要求的合成气，合成气在甲烷转化催化剂作用下进行甲烷合成，甲烷合成的天然气（ＳＮＧ）经压缩，干燥送长输管网。
【技术特征摘要】
一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于包括如下步骤碎煤熔渣气化生产的含CH4的粗煤气，一部分粗煤气经耐硫变换，另一部分走副线与经过耐硫变换的气体汇合后进行冷却，冷却后的气体经过净化，脱除CO2、H2S、石脑油、H2O等杂质后得到满足甲烷合成H/C比要求的合成气，合成气在甲烷转化催化剂作用下进行甲烷合成，甲烷合成的天然气(SNG)经压缩，干燥送长输管网。2. 如权利要求1所述的一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于所述 的碎煤熔渣气化是指BGL气化技术或国内云南煤化工集团有限公司、赛鼎工程有限公司与 Advantica公司合作开发的碎煤熔渣气化生产技术。3. 如权利要求1所述的一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于所述的 耐硫变换是在主变炉前设置有两个互为备用的预变炉，采用具有高水解功能的Co-Mo耐硫 变换催化剂，低水/气比的中温耐硫变换工艺；煤气中水蒸气含量不足以满足变换反应所 需的蒸气量，为此采取维持系统既有低水气比，通过喷射少量(酚)水，激冷降温并增加水 /气比的工艺。4. 如权利要求3所述的一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于所述的 预变炉填装与主变炉型号相同的耐硫变换催化剂，或主变炉更换的废旧催化剂。5. 如权利要求3所述的一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于所述的 中温耐硫变换工艺是变换压力为3. 9 4. 4MPa，变换温度为220-45(TC，水/气比在0. 25 0. 40之间，以干气计算体积空速为3000 5000h一1。6. 如权利要求3所述的一种碎煤熔渣气化生产煤制天然气的工艺，其特征在于所述的 具有高水解功能的Co-Mo耐硫变换催化剂包括如下催化剂国外催化剂德国BASF公司的K8-ll、丹麦托普索的SSK、日本宇部兴产株式会社的 C113或美国UCI公司的C25-2-02 ; 国内催化剂(1) :以镁铝尖晶石为载体，Co-Mo为活性组分并添加碱金属助剂，其活性组分重量含 量为CoO 1. 8 30%、MoO 37 15%、K206 15% ;...
【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，张庆庚，李晓，施福富，黄顺泰，张琦宇，赵宇宏，
申请(专利权)人：赛鼎工程有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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