申请/专利权人：乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司

申请日：2013-10-25

公开（公告）日：2018-01-30

公开（公告）号：CN104583375B

主分类号：C10J3/00(2006.01)I

分类号：C10J3/00(2006.01)I;B01D53/26(2006.01)I;C10K1/00(2006.01)I;C10K3/04(2006.01)I

优先权：["2012.11.02 DE 102012110520.0"]

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2021.10.12#未缴年费专利权终止;2018.01.30#授权;2015.12.02#实质审查的生效;2015.04.29#公开

摘要：一种从固体或液体含碳燃料生产干燥合成天然气SNG，合成天然气的方法，该方法基本上由以下流程步骤组成：a将固体或液体含碳燃料气化为粗制合成气，b将气体冷却，将固体和气体冷凝物分离，c粗制气体转化，d用甲醇清洗气体，以分离硫化氢、二氧化碳和湿气，其中通过再生设备循环甲醇，e甲烷化，f通过冷却和或冷水冷凝湿气，g通过添加甲醇以避免形成冰，通过在低温下冷凝以进一步干燥气体。

主权项：一种从固体或液体含碳燃料生产干燥合成天然气的方法，所述方法包括以下的依次实施的流程步骤：a将燃料气化为基本由一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氢气组成的粗制合成气，b将所述粗制合成气冷却，将固体与气体冷凝物分离，c粗制合成气转化，d通过用甲醇作为溶剂进行洗涤而从粗制合成气中分离硫化氢、二氧化碳和蒸汽，其中甲醇通过用于将硫化氢、二氧化碳和水从甲醇中分离的再生装置而进行循环，其中所述再生装置还包括甲醇‑水分离柱，e将所述气体中含有的一氧化碳和二氧化碳与氢气催化支持地转化为基本上由甲烷和蒸汽组成的合成天然气，f通过冷却冷凝湿气来预干燥所述气体，g向所述气体添加甲醇，h通过冷却所述气体将蒸汽与所述气体分离，和通过形成水‑甲醇混合物而冷凝出蒸汽，i将水‑甲醇混合物与所述气体分离，加热所述气体至所需的排出温度，并因此获得干燥的合成天然气。

全文数据：生产干燥合成天然气SNG的方法技术领域[0001]本发明涉及一种从固体或液体含碳燃料中生产干燥合成天然气（SNG，合成天然气）的方法。背景技术[0002]这样的方法是已知的。大体上，它们由如下流程步骤组成：[0003]a将固体或液体含碳燃料气化为粗制合成气，[0004]b冷却气体，将固体和气体冷凝物分离，[0005]c粗制气体转化，[0006]d用合适的洗涤剂，例如甲醇，清洗气体，以分离硫化氢、二氧化碳和湿气，其中通过再生设备循环洗涤剂，[0007]e将气体中含有的一氧化碳和二氧化碳与氢催化支持地转化为基本上由甲烷和蒸汽组成的合成天然气，[0008]f通过冷却和或冷水冷凝湿气来预干燥气体，[0009]g干燥气体，可选地，通过用二元醇清洗来吸附干燥或通过分子筛吸附干燥来实施该步骤。[0010]作为固体含碳燃料，经常使用褐煤或硬煤，作为液体燃料，经常使用重油或焦油。[0011]—种广泛使用的气化煤的方法例如是固定床压力气化法，参见乌尔曼工业化学百科全书Ullmann’sEncyclopediaofIndustrialChemistry，第六版，第15卷，气体生成GasProduction，第4.4章。[0012]在专利DE2542055C3的说明书中描述了流程步骤b即冷却气体和分离气体冷凝物的原理。[0013]气化重油的已知方法描述于乌尔曼工业化学百科全书，第六版，第15卷，气体生成，第3.2章。[00M]在根据流程步骤c的粗制气体转化中，通过向气体添加蒸汽将一氧化碳催化支持地转化为二氧化碳和氢气，达到符合随后的流程步骤e的要求的程度，参见乌尔曼工业化学百科全书，第六版，第15卷，气体生成，第5.1.2章，粗制气变换催化剂RawGasShiftCatalyst以及“UllmannsEncykltrpadiedertechnischenChemie”（乌尔曼工业化学百科全书），第4版，第14卷，科勒，煤气发生386^61^11]^，第5.1.4章。[0015]根据流程步骤d的广泛使用的方法是所谓Rectisol®低温甲醇洗涤法，参见乌尔曼工业化学百科全书，第六版，第15卷，气体生成，第5.4.2.1章。通过再生设备循环用于气体洗涤的甲醇。再生设备还包括甲醇-水分离柱。[0016]根据流程步骤e的将气体中包含的一氧化碳和二氧化碳与氢气催化支持地转化为合成天然气，也被称为甲烷化，这可以用如下的方法实现，该方法包含级联例如三个反应器，每个反应器填充有甲烷化催化剂固定床，并依次由气体穿过。通过使用氢气，将合成气体中包含的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷和蒸汽。甲烷化的原理例如描述于乌尔曼工业化学百科全书，第6版，第15卷，气体生成，第5.3章。[0017]在流程步骤f中，通过利用冷却或冷水将气体冷却至高于TC的温度使大部分的蒸汽冷凝出来。[0018]通过根据流程步骤g的干燥方法从气体中去除残留的湿气成分。应用于天然气的这一方法的原理描述于“UllmannsEncyklopiidiedertechnischenChemie”，第4版，第10卷，天然气Brdgas，再生Aufbereitung，第2.2章。这些方法同样可以用于天然的天然气和合成天然气两者。[0019]在该方法中不利之处在于，流程步骤g中充满湿气的二元醇再生或分子筛的再生是必需的。另外，每种情况下都获得充满碳氢化合物的气体流，由于分离或燃烧碳氢化合物是不经济的，因此在许多情况下是将该气体流未经处理就排入环境中或提供给可能已有的焊灯torch系统。发明内容[0020]本发明的目的是提供一种避免现有技术的缺陷的方法。通过根据本发明的方法达到该目的。[0021]根据本发明，替换在流程步骤g中所提到的现有技术的方法，该方法用于在对应于目标露点的低温下通过冷凝湿气以除去残留湿气。已经在流程步骤f通过冷却和或冷水冷凝出湿气来预干燥气体之后，使该气体与甲醇混合，使得甲醇以蒸气或气溶胶的形式存在于气体中。为此目的，甲醇优选通过注入或喷入而与气体接触。然后该气体通过冷凝器，其中将气体冷却至所需的低于〇°C的露点。冷凝出的水与分布在气体中的甲醇一起形成液态水-甲醇溶液。以这种方式避免在冷凝器的热交换器表面上形成水冰层。[0022]将所述水-甲醇溶液从气体中分离，并将气体加热至所需的排出温度，因此获得干燥的合成天然气。在根据本发明的方法中，有利的是，除了因在流程步骤d中的使用而以任何方式存在的甲醇之外，不需要非该方法原有的其它辅助物质，例如二元醇或吸附剂。因而能够节省在库存中处理和维护这些辅助物质的物流费用。[0023]在本发明的一个有利方面，将从水分离的水-甲醇溶液装载到流程步骤d的再生装置的甲醇-水分离柱以进行加工。由于利用了已经存在的分离装置，因而获得了特别有效的过程。[0024]工业实用性[0025]因此，利用本发明，提供了一种经济且环保的方法来处理通过固体、含碳原料的压力气体化而生成的粗制气体，该方法对于在粗制气体和气体冷凝物中包括的热能提供更高的能量效率。

权利要求：1.一种从固体或液体含碳燃料生产干燥合成天然气的方法，所述方法包括以下的依次实施的流程步骤：a将燃料气化为基本由一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氢气组成的粗制合成气，b将所述粗制合成气冷却，将固体与气体冷凝物分离，c粗制合成气转化，d通过用甲醇作为溶剂进行洗涤而从粗制合成气中分离硫化氢、二氧化碳和蒸汽，其中甲醇通过用于将硫化氢、二氧化碳和水从甲醇中分离的再生装置而进行循环，其中所述再生装置还包括甲醇-水分离柱，e将所述气体中含有的一氧化碳和二氧化碳与氢气催化支持地转化为基本上由甲烷和蒸汽组成的合成天然气，f通过冷却冷凝湿气来预干燥所述气体，g向所述气体添加甲醇，h通过冷却所述气体将蒸汽与所述气体分离，和通过形成水-甲醇混合物而冷凝出蒸汽，i将水-甲醇混合物与所述气体分离，加热所述气体至所需的排出温度，并因此获得干燥的合成天然气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤i中分离的水-甲醇混合物被引入步骤d的再生装置中，和在所述甲醇-水分离柱中进行处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤f中，通过冷水冷凝湿气来预干燥所述气体。

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