余热推动循环载热的煤气甲烷化技术与装置
一种余热推动蒸汽循环载热的煤气甲烷化技术，在0.15～3.0MPa的常压与加压范围内，通过一个蒸发/冷凝耦合的换热器，利用250℃以下产品气在壳程冷却、冷凝的余热，推动部分原料气在管程降膜升温同时增湿达到3.0～4.0的汽/气比，其载热能力使其在一段甲烷化绝热反应器出口温度不超过680℃，在高压蒸汽过热器内释放热量降温后与另一部分常温原料气混合，在二段甲烷化绝热反应器中完成全部反应并使其出口温度也不超过680℃；通过高压蒸汽锅炉和过热器回收产品气的高温显热后，通过蒸发/冷凝耦合的换热器回收其250℃以下的低温余热，用原料气升温和循环水蒸发使产品气冷却并析出冷凝水；用循环水泵将冷凝水送入蒸发/冷凝耦合换热器的管程，与原料气混合降膜蒸发，形成蒸发/冷凝循环。升温重新蒸发进的余热使增湿，重新节省动力，增加副产电力输出，能量利用率提高至少6％以上。蒸发/冷凝耦合换热器由多段垂直组合，原料气与循环水在贯通的管程由上而下降膜蒸发升温增湿，产品气自下而上折流通过各段管间冷却、冷凝。
发明专利
CN200910059123.1
2009-04-29
CN101875863A
2010-11-03
C10K3/00(2006.01)I
四川大学
朱家骅;夏素兰;张峰榛;周勇;陈建利
610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
四川;51
一种余热推动蒸汽循环载热的煤气甲烷化技术，其特征在于工艺步骤包括余热推动蒸发/冷凝耦合的蒸汽循环、高汽/气比载热的甲烷化绝热反应和冷凝水循环；余热推动蒸发/冷凝耦合的蒸汽循环是通过一个蒸发/冷凝耦合的换热器，使产品气在壳程在280～50℃温区冷却、冷凝放热，推动H2/CO＝3的常温煤气原料气在管程降膜升温同时蒸发增湿，从产品气降温析出的冷凝水返回管程重新参与蒸发增湿；高汽/气比载热的甲烷化绝热反应是将H2/CO＝3的煤气通过降膜升温蒸发增湿，其载热能力随汽/气比提高而增加，使甲烷化绝热反应器出口温度不超过680℃；冷凝水循环是将产品气在蒸发/冷凝耦合换热器各段壳程冷却析出的冷凝水集中收集到低位布置的冷凝水收集槽，用循环水泵将其送回蒸发/冷凝耦合换热器顶部，均匀分布在所有换热管内，与原料气混合形成垂直降膜蒸发，以水蒸汽形态参与反应载热后，通过产品气冷却又重新析出；上述步骤形成封闭循环系统。