頂部，發生天然氣部分氧化反應和蒸汽催化轉化反應，生成含有C0、C02、H2的合成氣。 該合成氣干基組成如下：以體積計28. 0% C0、57. 0% H2、13. 0% C02、CH4〈1%，其它〈1%， 流量約32447. 24Nm3/h。所述的合成氣返回到一段轉化爐10的管間，提供一段轉化反應所 需的熱量。換熱的合成氣進入蒸汽過熱器12降溫，再進入2#換熱器13進一步降溫。降溫 的合成氣與料漿氣化后得到的合成氣合并，進行合理配氣。
[0108] 全部料漿氣化合成氣與部分天然氣轉化合成氣配氣，氣體流量約17427. 64Nm3/h， 其干基組成是以體積計：~37. 8% C0、~38. 2% H2、~23. 0% CO2，余量的N2、014和H 2S。 H/C約1. 01，氣化每噸煤可減少去變換的合成氣約92. OlNm3/噸煤，〇y咸排36. 04Nm3/噸 煤。
[0109] 實施例3 :本發明以料漿氣化與天然氣轉化為基礎聯合制備合成氣
[0110] 以某地煤為主要原料實施本發明，原料煤分析數據列于表5中，天然氣干基組成 列于表6中。
[0111] 表5:原料煤的組成
[0115] 該實施例的具體實施步驟與實施例1的相同，選用某地原料煤約14503. 07kg/ h，與水及少量添加劑（高聚合萘磺酸鈉）制成濃度約57%、流量25443. 99kg/h的料漿， 氧氣流量8628. 82Nm3/h，料漿和氧氣經噴嘴8噴入氣化爐1中，氣化反應壓力4. 2MPa、 溫度1300°C。反應后從鎖斗4排出的灰渣流量是1663. 13kg/h，高溫濕合成氣流量是 23063. 20Nm3/h，含H2O量為29 %，其干基組成如下：以體積計，CO 44. 2 %、H2 33. 6 %、CO221. 5%，其它N2、014和H2S等小于1%，粗合成氣的溫度1300°C與壓力4. 2MPa。
[0116] 所述的粗合成氣經二段加熱爐2和一段加熱爐3與天然氣換熱。換熱的合成氣進 入蒸汽過熱器5,將流量為7863. 50Nm3/h的水蒸汽加熱，合成氣溫度降低至~350°C。所述 的粗合成氣進入固體顆粒分離器6,分離合成氣中夾帶的細灰，細灰排出界外。除去細灰的 合成氣進入1#換熱器7,與水蒸汽換熱，合成氣溫度降低至200°C。降溫的合成氣與天然氣 轉化后得到的合成氣合并，進行合理配氣。
[0117] 天然氣的流量約為18883. 79Nm3/h，壓力提升至3. IMPa，進入一段加熱爐3,與來自 二段加熱爐2的合成氣間接換熱，再進入脫硫塔9,脫除天然氣中的硫化物。脫硫的天然氣 與水蒸汽混合進入二段加熱爐2,與氣化爐1得到的合成氣換熱。脫硫的天然氣與由料漿氣 化得到的合成氣換熱，能耗降低值即為換熱量，折合成天然氣體積約522. 06Nm3/h。加熱的 天然氣和水蒸汽進入一段轉化爐10,進行一段轉化反應，得到一段轉化氣。
[0118] 所述的一段轉化氣、11669. 35Nm3/h氧氣與3546. 40Nm3/h水蒸汽同時送到二段轉 化爐11頂部，進行天然氣部分氧化反應和蒸汽催化轉化反應，得到含有C0、C02、H2的濕合 成氣，其流量是51310. 7Nm3/h，該合成氣的干基組成如下：以體積計28. 6% C0、58. 9% H2、 10. 7% C02、CH4〈1 %，其它組分〈1%。所述的合成氣返回到一段轉化爐10的管間，為一段 轉化反應提供所需的熱量。換熱的合成氣送到蒸汽過熱器12降溫，再進入2#換熱器13進 一步降溫。降溫的合成氣與料漿氣化后得到的合成氣合并，配氣后送到后續處理系統處理。
[0119] 全部料漿氣化合成氣與部分天然氣轉化合成氣配氣，其氣體流量約38456. 41Nm3/ h，其干基組成是：以體積計37. 0% C0、45. 2% H2、16. 5% CO2，余量的N2、014和H2S。它的 H/C比是I. 22,氣化每噸煤可減少去變換的合成氣約182. 06Nm3/噸煤，〇y咸排118. 9Nm3/ 噸煤。
【主權項】
1. 一種以料漿氣化與天然氣轉化為基礎聯合制備合成氣的方法，其特征在于該方法的 步驟如下： A、 料漿氣化 首先將含碳氫物質原料、添加劑與溶劑制成一種濃度為以干碳氫物質重量計50~ 70%的料漿；然后，讓所述的料漿通過料漿管路（14)以及讓氧氣通過氧氣管路（15)同時 經噴嘴（8)噴到氣化爐（1)中；所述的料漿與氧氣在壓力I. 0~10.0 MPa與溫度1200~ 1400°C的條件下進行部分氧化還原反應，生成含有C0、H2、C02、CH4、H20主要成分的粗合成氣 與熔融灰渣；所述的熔融灰渣先后通過二段加熱爐（2)與一段加熱爐（3)時被降溫，以固態 形式從鎖斗（4)排出界外； 所述的粗合成氣先后通過二段加熱爐（2)和一段加熱爐（3)與來自天然氣管路（24) 的天然氣換熱；換熱的粗合成氣通過含固體顆粒合成氣管路（16)進入蒸汽過熱器（5)，將 來自水蒸汽管路（22)的水蒸汽加熱，接著通過固體顆粒分離器進料管路（17)進入固體顆 粒分離器(6)，在其中分離除去該粗合成氣夾帶的細灰；所述的細灰由固體顆粒分離器底 部管路（20)排出界外；除去細灰的合成氣由固體顆粒分離器頂部管路（18)送到1#換熱 器（7)，與來自水蒸汽輸入管路（21)的水蒸汽換熱，被冷卻的合成氣通過合成氣排出管路 (19)與由天然氣轉化得到的合成氣合并，經配氣后送到后續的處理系統； B、 天然氣轉化 天然氣通過天然氣管路（24)進入一段加熱爐（3)，與來自二段加熱爐（2)的粗合成氣 間接換熱，預熱的天然氣通過預熱天然氣管路（25)進入脫硫塔（9)，脫除所述天然氣中的 硫化物；脫硫的天然氣通過脫硫天然氣管路（26)與由過熱蒸汽管路（23)送來的水蒸汽一 起送到二段加熱爐（2)，它們在這里與來自氣化爐（1)的粗合成氣換熱；加熱的天然氣與水 蒸汽通過一段轉化爐進料管路（27)送到一段轉化爐（10)，在其中加熱的天然氣與水蒸汽 進行催化轉化反應，得到的一段轉化氣通過一段轉化爐出料管路（28)、氧氣通過氧氣管路 (29)以及水蒸汽通過過熱蒸汽管路（34)同時送到二段轉化爐（11)頂部，所述的一段轉化 氣、氧氣與水蒸汽在二段轉化爐（11)中進行天然氣部分氧化反應與蒸汽催化轉化反應，得 到含有C0、C0 2、H2的合成氣； 所述的合成氣通過二段轉化爐爐底排出管路（30)返回到一段轉化爐（10)中為天然氣 與水蒸汽轉化反應提供所需的熱量；換熱的合成氣通過一段轉化爐合成氣排出管路（31) 送到蒸汽過熱器（12)，它與通過2#換熱水蒸汽排出管路（35)送來的水蒸汽換熱回收合成 氣的熱量；所述的合成氣通過2#換熱合成氣進料管路（32)送到2#換熱器（13)，它與來自 水蒸汽輸入管路（36)的水蒸汽換熱，實現進一步降溫，降溫的合成氣通過2#換熱合成氣排 出管路（33)與上述料漿氣化得到的合成氣合并，配氣后送到后續處理系統處理。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的含碳氫物質原料是一種或多種選自 煤、生物質、油渣及其它原料；所述的溶劑是一種或多種選自水、有機廢水、一氧化碳變換冷 凝液及其它溶劑。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的添加劑是一種或多種選自木質素磺 酸鈉、木質素磺酸鈣、縮聚萘磺酸鈉、高聚合萘磺酸鈉或非膠狀高磷瓷土的添加劑。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于二段加熱爐（2)與一段加熱爐（3)都是高 溫輻射鍋爐。5. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的高溫輻射鍋爐是一種在其底部配置 布氣管（41)、頂部配置集氣管（42)、其中間以一段加熱爐（3)和二段加熱爐（2)的軸線為 基準，由耐高溫高級合金鋼管制成列管或繞制盤管（40)組成的鍋爐。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫塔（9)中裝填的脫硫劑是鈷鉬加氫脫 硫劑和/或氧化鋅脫硫劑。7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于一段轉化爐（10)的結構是管式轉化爐，在 管內裝填由湖南省醴陵市協華科技實業有限公司以商品名FZ-3銷售的一段轉化催化劑。8. 根據權利要求1所述的合成氣，其特征在于二段轉化爐（11)的結構是填料式轉化 爐，爐內裝填由四川天一科技股份有限公司以商品名Z204銷售的二段轉化催化劑。9. 根據權利要求1所述的合成氣，其特征在于（A)料漿氣化步驟得到的合成氣與（B) 天然氣轉化步驟得到的合成氣在配氣后得到的合成氣的H/C是I. 0~2. 0,它的干基組成是 以體積計30~60% C0、30~60% H2UO~25% CO2以及余量的N2、014和H2S。
【專利摘要】本發明涉及一種以料漿氣化與天然氣轉化為基礎聯合制備合成氣的方法。該方法包括料漿氣化、天然氣轉化、合成氣配氣等步驟。該方法具有原料來源廣泛、原料綜合利用效率高、能量利用合理、廢物排放量少、單元裝置技術成熟、合成氣H/C比容易調節，且產品附加值高、規模效益明顯等優點。通過配氣，合成氣H/C可以在1.0～2.0范圍調節。本發明在步驟A與步驟B中得到的合成氣在配氣后氣體可以不用或少量變換，能夠直接用于甲醇合成和/或費托合成油品的原料。氣化每噸煤產生的合成氣少變換40～600Nm3/噸煤，CO2減排20～300Nm3/噸煤。
【IPC分類】C10J3/46, C01B3/38
【公開號】CN105000534
【申請號】CN201510381146
【發明人】韋孫昌, 門長貴, 賀根良, 徐紅東, 劉軍, 徐宏偉, 崔意華, 林益安, 羅進成, 鄭亞蘭, 趙蒙
【申請人】西北化工研究院
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月2日