專利名稱：：一種利用焦爐煤氣制備代用天然氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焦爐煤氣利用領(lǐng)域，特別涉及一種焦爐煤氣制備代用天然氣的方法。
背景技術(shù)：
：近年來，我國煤焦化發(fā)展迅速，在焦炭產(chǎn)量大幅度增加的同時，副產(chǎn)大量焦爐煤氣，凈化后的焦爐煤氣可以作為民用炊事燃料，可以發(fā)電或作為生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)品的原料，作為民用燃料需要管道輸送到可以形成供氣規(guī)模的煤氣用戶，作為化工原料生產(chǎn)甲醇投資巨大，非實力雄厚的企業(yè)所能負擔，由于受地域和投資的限制，目前我國仍有大量焦爐煤氣放空，據(jù)統(tǒng)計，僅山西省每年就有200億焦爐煤氣放空，比西氣東輸?shù)哪贻敋饬窟€多，造成巨大的浪費。同時，我國天然氣工業(yè)發(fā)展很快，近年來敷設(shè)了很多的天然氣供氣管道，天然氣趨于普及，但天然氣的供應(yīng)卻與需求存在較大差距，許多城市出現(xiàn)了天然氣供應(yīng)不足的局面。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種對焦爐煤氣充分利用以制備代用天然氣的方法。其具體技術(shù)方案如下—種利用焦爐煤氣制備代用天然氣的方法，其包含有如下步驟(1)、焦爐煤氣脫硫后進入變壓吸附系統(tǒng)，在一定壓力作用下吸附112和0)、0)2和^氣體，^作為產(chǎn)品外售或排空。為節(jié)約能源，也可以反向吸附CH4氣體和^，剩余氣體進行甲烷化反應(yīng)，富含CH4氣體作為天然氣并入管網(wǎng)。(2)、H2和CO、C02氣體經(jīng)壓縮機壓縮，然后進入甲烷化裝置發(fā)生甲烷化反應(yīng)，使用耐硫催化劑，在1.2MPa和50(TC左右的條件下H2和CO、C02氣體反應(yīng)生成CH4，反應(yīng)后的熱氣體與入口的原料氣進行熱交換，節(jié)約能源，反應(yīng)后的氣體與焦爐氣中的CH4混合制得代用天然氣。經(jīng)過這些反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體組分變成CH466%、CnHm5%、H221%、021%左右。具體實施例方式—、焦爐煤氣和天然氣的成分焦爐煤氣是粘結(jié)性的煤在機械化焦爐中隔絕空氣加熱時高溫干餾得到的煤氣，干餾溫度一般在900-110(TC之間，焦炭產(chǎn)率在73-78%，焦爐煤氣產(chǎn)率在15-18%，煤焦油在2.5-4.5%，苯組烴在0.8-1.2%，氨0.25-0.4%，裂解水3-5%，因此，焦炭和煤氣是煉焦的主要產(chǎn)品。天然氣是在地質(zhì)變化中形成的埋藏于地層中的氣體，燃燒室具有較高的熱值，其主要可燃成分是甲烷，一般天然氣甲烷含量在75%以上，由于其賦存條件不同，天然氣的成分差別較大，焦爐煤氣的和天然氣的組分見下表焦爐煤氣和天然氣組分(體積％)3<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>從上表中可以看出，焦爐煤氣與天然氣組分的主要差別在于甲烷和氫氣，焦爐煤氣中H2含量較高，達到57%，CH4含量較低，在25%左右，低位發(fā)熱量在17.55MJ/m3;天然氣中CH4含量較高，達到90%左右，其他組分較少，天然氣低位發(fā)熱量在35.53MJ/m3左右，通過適當?shù)墓に嚋p少焦爐煤氣中的4，增加其CH4含量，調(diào)節(jié)熱值接近天然氣的熱值，即可制造成代用天然氣，可以通過變壓吸附提取H2、CO和C02、H2和CO甲烷化合成、C02水蒸氣CO變換、合成氣體的熱值調(diào)節(jié)等工藝途徑實現(xiàn)，具體有以下幾種途徑有關(guān)計算按下表中數(shù)據(jù)近似計算計算用焦爐煤氣和天然氣組分(體積％)種類co2CnHmo2COH2CH4N2低位發(fā)熱量(MJ/m3)焦爐煤氣430.5852257.518.68天然氣195035.38反應(yīng)后混合氣體51216631.84另外，用液化石油氣調(diào)節(jié)代用天然氣的熱值，液化石油氣低位發(fā)熱量在92MJ/m3以上，焦爐煤氣熱值在17.55MJ/m3左右，天然氣熱值在35.53MJ/m3左右，可以使用液化氣摻混提高焦爐煤氣的熱值生產(chǎn)代用天然氣。變壓吸附和甲烷化的壓力機制要與天然氣輸送管網(wǎng)中的壓力機制相匹配，減少生產(chǎn)和輸送過程中不必要的能耗損失。原料氣與反應(yīng)后氣體進行熱交換，提高熱量利用率。以焦爐煤氣制備代用天然氣供入天然氣供氣系統(tǒng)，可以回收利用焦爐煤氣，減少環(huán)境污染，緩解天然氣供應(yīng)不足的局面，在有天然氣供應(yīng)管網(wǎng)和大型焦化廠的地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的經(jīng)濟效益。權(quán)利要求一種利用焦爐煤氣制備代用天然氣的方法，其包含有如下步驟(1)、焦爐煤氣脫硫后進入變壓吸附系統(tǒng)，在一定壓力作用下吸附H2和CO、CO2和N2氣體，N2作為產(chǎn)品外售或排空。為節(jié)約能源，也可以反向吸附CH4氣體和N2，剩余氣體進行甲烷化反應(yīng)，富含CH4氣體作為天然氣并入管網(wǎng)；(2)、H2和CO、CO2氣體經(jīng)壓縮機壓縮，然后進入甲烷化裝置發(fā)生甲烷化反應(yīng)，使用耐硫催化劑，在1.2MPa和500℃左右的條件下H2和CO、CO2氣體反應(yīng)生成CH4，反應(yīng)后的熱氣體與入口的原料氣進行熱交換，節(jié)約能源，反應(yīng)后的氣體與焦爐氣中的CH4混合制得代用天然氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用焦爐煤氣制備代用天然氣的方法，其特征在于可在制得的代用天然氣中混入液化石油氣調(diào)整其熱值。全文摘要本發(fā)明公開了一種利用焦爐煤氣制備代用天然氣的方法，其包含有如下步驟(1)焦爐煤氣脫硫后進入變壓吸附系統(tǒng)，在一定壓力作用下吸附H2和CO、CO2和N2氣體，N2作為產(chǎn)品外售或排空；(2)H2和CO、CO2氣體經(jīng)壓縮機壓縮，然后進入甲烷化裝置發(fā)生甲烷化反應(yīng)，使用耐硫催化劑，在1.2MPa和500℃左右的條件下H2和CO、CO2氣體反應(yīng)生成CH4，反應(yīng)后的熱氣體與入口的原料氣進行熱交換，節(jié)約能源，反應(yīng)后的氣體與焦爐氣中的CH4混合制得代用天然氣。本發(fā)明可以回收利用焦爐煤氣，減少環(huán)境污染，緩解天然氣供應(yīng)不足的局面，在有天然氣供應(yīng)管網(wǎng)和大型焦化廠的地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的經(jīng)濟效益。文檔編號C10L3/08GK101747965SQ20091025648公開日2010年6月23日申請日期2009年12月31日優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日發(fā)明者徐西征申請人:徐西征