焦炉煤气中低温换热甲烷化合成天然气新技术

摘要

开展了焦炉煤气合成天然气的工业试验。本试验装置是国内外首套以真实焦炉煤气为原料甲烷化法生产富甲烷气的装置，本技术的开发成功对焦炉煤气高效利用具有重要意义。本试验针对焦炉煤气的特点，在0.4～0.8 MPa压力下，采用不补加蒸汽、反应气不循环、中低温换热甲烷化新工艺，试验证明该工艺流程简单，装置运行稳定可靠。试验中各项工艺指标均达到预期的要求，其中CO的转化率达100% ,CO2转化率~99%。试验过程中发现汽包压力同反应器进口气中CO和CO2含量、热点温度有相关联的对应关系，找到了在蒸汽压力3.3 MPa下，反应器进口气中(CO+CO2)体积分数约11%(即焦炉煤气可以全通过，无需循环)，热点温度460℃的优化操作条件。本试验中，气源从焦化厂的焦炉煤气管线直接引出，气体组分和压力随焦炉生产和管线的变化而波动，试验数据真实反映了与焦化厂同一时间运行数据，极大地提高了试验结果的可信度和可靠性，可为大型工业化装置设计提供流程、工艺参数等基础数据。对M849H催化剂在该工艺中的应用进行了考核，试验结果证明，该催化剂可以适应本工艺的需要，且在抗热冲击性能和开停车次数多的工况下，性能良好，耐用性强。