3 焦炉气制甲烷的工艺路线
焦炉气中含有一定量的甲烷,同时还含有一定量的CO+CO2。如果将CO+CO2与H2发生甲烷化反应生成甲烷,这样可以得到高浓度的燃气,适合于城市居民作生活燃料。这样的甲烷化技术不同于合成氨中的甲烷化工艺,也有区别于目前正在建设的煤制甲烷工艺,是一类可以开发的新技术。
3.1 工艺路线
用焦炉气制取甲烷的工艺,是要重新设计的。这个工艺要沿用目前的焦炉气脱硫的有关技术,得到无硫的原料气,然后进行补碳,满足氢碳比的要求。由于有大量的甲烷存在,在进一步合成甲烷的时候,可以不必采用将大量反应后气体循环返回的办法来克服反应热过大的问题,直接进入绝热甲烷化反应器。只是这样的反应器需要分段,中间用废热锅炉取走余热。
研究表明,这样的甲烷化反应器,再发生以下两个反应:
3H2 + CO = CH4 + H2O (6)
4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O (7)
针对前述焦炉气组成,在第一段反应器入口温度为330℃的情况下,采用绝热反应器,不同平衡温距下反应器的出口温度见表4。
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