[發明專利]煤基合成氣甲烷化生產代用天然氣的方法

無效

• 申請號: 200910034818.4
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN102010284A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 蔡進;魏士新;陳長新;檀結東;蔡成偉;吳學其;張杰;吳琳
• 申請（專利權）人: 南化集團研究院
• 主分類號: C07C9/04
• 分類號: C07C9/04;C07C1/04;C10L3/08;B01J23/755
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種煤基合成氣甲烷化生產代用天然氣的方法，其特征在于該方法通過以下系統來完成，系統主要包括：(a)一個為反應原料氣進行預熱并且實現精甲烷化的氣冷式甲烷化反應器；(b)一個作為主反應器，CO轉化率為60～80％的水冷式甲烷化反應器；(c)一個實現飽和蒸汽過熱的絕熱甲烷化反應器。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于該方法按如下步驟進行：

煤基合成氣通過變換、凈化得到H₂/CO比為2.5～3.5的合成氣；合成氣分成兩路，一路進入第三反應器——氣冷式反應器的管程與殼程的反應氣體進行換熱；另一路與第二反應器——絕熱反應器出口經廢熱鍋爐換熱后的氣體進行換熱；兩路被預熱的氣體并成一路通過一個非常開的加熱爐加熱以保證進入第一反應器——水冷式反應器殼程的進口溫度達到280～320℃，以防止低溫下形成羰基鎳，水冷式反應器殼程裝填鎳基催化劑，管內采用沸騰水移熱控制反應器溫度為280～450℃，反應器出口溫度為350℃～450℃；第一反應器出口的氣體經換熱器降溫至280～320℃后進入第二反應器，反應溫度為280～550℃；第二反應器出口氣體對第一反應器氣包產生的飽和蒸汽進行過熱，然后經換熱器換熱降至280～320℃后進入第三反應器的殼程，將氣體中殘留的CO轉化為甲烷，反應熱用于管程原料氣的預熱；反應后的氣體經廢熱鍋爐換熱，冷卻器冷卻，經變壓吸附裝置分離后可直接得到含甲烷94～96％的代用天然氣。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述的煤基合成氣通過變換、凈化得到的合成氣H₂/CO比為2.9～3.1，水冷式反應器殼程進口溫度為290～310℃，水冷式反應器溫度為300～450℃，絕熱反應器溫度為300～550℃，氣冷式反應器溫度為300～450℃。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述催化劑為以SiO₂或Al₂O₃為載體的Ni催化體系。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述甲烷化反應的壓力為3.0～5.0MPa。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述氣體進入變壓吸附裝置時的壓力為1.0～3.0MPa。