[發明專利]合成天然氣的產生系統和有關方法

無效

• 申請號: 02106211.0
• 申請日: 2002-01-29
• 公開（公告）號: CN1375544A
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發明（設計）人: 畑中武史
• 申請（專利權）人: 畑中武史
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王杰

1.一種生產合成天然氣的方法，包括步驟：

準備一個具有熱反應室和位于該反應室中的電弧電極的熱等離子體反應器；

將固體碳物質放入反應室，并在固體碳物質中形成大量細小的電弧通道；

給電弧電極分別供電以在細小的電弧通道中產生電弧放電等離子體；

水蒸汽通過細小的電弧通道，在電弧放電等離子體存在下水蒸汽與固體碳物質反應，生成含有H₂和CO的合成氣；和

將合成氣通入甲烷化反應器的甲烷化催化劑中以合成合成天然氣。

2.根據權利要求1的方法，其中熱等離子體反應器具有由水蒸汽產生區形成的上游側和由反應區形成的下游側，并還包括步驟：

將進料水供給熱等離子體反應器的水蒸汽產生區，在其上游側形成水蒸汽；

冷卻合成天然氣以分離出冷凝水；和

循環冷凝水至水蒸汽產生區以轉變成水蒸汽。

3.根據權利要求1或2的方法，還包括步驟：

控制電力供應以改變電弧放電等離子體的溫度，從而控制H₂/CO比率在給定值。

4.根據權利要求1，2或3的方法，還包括步驟：

循環一部分合成氣到熱等離子體反應器。

5.一種生產合成天然氣的方法，包括步驟；

準備一個熱等離子體反應器，該反應器具有熱反應室和位于該反應室中的電弧放電電極；

將固體碳物質放入反應器以在固體碳物質中形成大量細小的電弧通道；

給電弧電極分別供電以在細小的電弧通道中產生電弧放電等離子體；

將水蒸汽通過細小的電弧通道產生電弧放電等離子體，以使水蒸汽在電弧放電等離子體存在下與固體碳物質反應生成含有H₂和CO的合成氣；

測定H₂和CO的濃度，產生H₂和CO檢測信號；

由H₂和CO檢測信號計算H₂/CO比率以產生電弧電流控制信號；

為了控制其電弧放電電流，根據電弧電流控制信號調整供給電弧電極的電力，以控制電弧放電等離子體的溫度，從而調整H₂/CO比率在一給定值；和

將合成氣通入甲烷化反應器的甲烷化催化劑中以合成合成天然氣。

6.根據權利要求5的方法，其中熱等離子體反應器具有由水蒸汽產生區形成的上游側和由反應區形成的下游側，并還包括步驟：

將進料水供給熱等離子體反應器的水蒸汽產生區，在其上游側形成作為等離子氣體的水蒸汽；

冷卻合成天然氣以分離出冷凝水；和

循環冷凝水至水蒸汽產生區以轉變成水蒸汽。

7.一種合成天然氣生產設備，包括：

具有固體碳供給口、進料水供給口，具有合成氣出口的絕緣套管，在絕緣套管中形成的電弧等離子體室，位于電弧等離子體室中的電弧放電電極，和在電弧等離子體室中裝有的固體碳物質形成的許多的細小的電弧通道的電弧等離子體反應器；

將進料水供給進料水供給口以使進料水變為水蒸汽的進料水供給泵；

將電能供給電弧放電電極使電弧放電等離子體在細小電弧通道中產生以致水蒸汽與固體碳物質反應生成含有H₂和CO的合成氣的電弧放電電源；和

用于將合成氣轉化成合成天然氣的具有甲烷化催化劑的甲烷化反應器。

8.根據權利要求7的合成天然氣生產設備，還包括：

與甲烷化反應器連接用于冷卻合成天然氣以從其中分離出冷凝水的冷凝器裝置；和

用于將冷凝水循環到電弧等離子體反應器以形成水蒸汽的循環管線。

9.根據權利要求7或8的合成天然氣生產設備，還包括：

位于電弧等離子體反應器中用于測定合成氣中H₂濃度的第一檢測器，其產生H2檢測信號；

位于電弧等離子體反應器中用于測定合成氣中CO濃度的第二檢測器，其產生CO檢測信號；

對H2和CO檢測信號響應的控制器，其產生電能控制信號；和

對電能控制信號響應的電能控制器，該電能控制器用于控制提供給電弧放電電極的電力供應以調整電弧放電等離子體的溫度，使H₂/CO比率保持在一個給定值。