[發(fā)明專利]一種合成氣合成甲烷的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210182264.4
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102690157A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓怡卓;譚猗生;解紅娟;馬勝利;潘俊軒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C07C9/04
• 分類號: C07C9/04;C07C1/04;C07C1/12;C07C1/20
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成氣合成甲烷的工藝，其特征在于包括如下步驟：

（1）催化劑還原

破碎到200目以下的漿態(tài)床甲烷化催化劑在流化床預還原器中以H₂：Ar體積比為5～10：90～95的稀釋氫氣為還原氣，在氣體空速200～1000?ml·g^-1·h^-1，還原壓力0.3～1?MPa，還原溫度400～500℃，還原升溫速率2～8℃/min的條件下還原10～20?h；

破碎到20～40目固定床甲烷化催化劑在反應(yīng)器中以H₂：Ar體積比5～10：90～95的稀釋氫氣為還原氣，在氣體空速200～1000h^-1，還原壓力0.3～1?MPa，還原溫度400～500℃，還原升溫速率2～8℃/min的條件下還原10～20?h；

（2）合成反應(yīng)

按漿態(tài)床甲烷化催化劑：溶劑重量比為10～30:100，將還原后的漿態(tài)床甲烷化催化劑裝入漿態(tài)床反應(yīng)器中，以H₂：CO摩爾比為2.5～3.5：1的合成氣為原料，在0.5～3.0MPa，反應(yīng)溫度270～380℃、氣體空速5000～30000?ml·g^-1·h^-1的條件下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，由反應(yīng)生成的甲烷和未轉(zhuǎn)化的CO、H₂、反應(yīng)生成的少量二甲醚以及水汽變換反應(yīng)生成的CO₂等組成漿態(tài)床出口氣體，漿態(tài)床出口氣體等壓、等溫進入裝有固定床甲烷化催化劑的固定床反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度為350～500℃，以漿態(tài)床反應(yīng)器原料氣量為基準，空速為5000～30000?ml·ml^-1·h^-1的條件下，使未轉(zhuǎn)化的H₂、CO、水汽變換反應(yīng)生成CO₂等再次發(fā)生甲烷化反應(yīng)、少量二甲醚裂解生成甲烷，固定床出口氣體經(jīng)冷凝分離后得到產(chǎn)品氣體。

2.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣合成甲烷的工藝，其特征在于所述的溶劑為液體石蠟、固體石蠟、間三聯(lián)苯、二乙二醇丁醚或十八醇。

3.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣合成甲烷的工藝，其特征在于所述的漿態(tài)床甲烷化催化劑由如下方法制備：

稱取一定量的硝酸鎳配成浸漬溶液，等體積浸漬預先破碎到20～40目γ-Al₂O₃載體，靜置5～10?h，在烘箱中100～150℃干燥8～20?h，在馬弗爐中350～550℃焙燒3～6h，即得α-NiO含量為8～25?wt?%的α-NiO/γ-Al₂O₃漿態(tài)床催化劑。

4.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣合成甲烷的工藝，其特征在于所述的固定床甲烷化催化劑由如下方法制備：?

稱取醋酸鎳溶解于乙二醇，以碳酸鈉溶液為沉淀劑，在110～150℃的溫度下，于0.5～3h完成沉淀反應(yīng)，反應(yīng)完成后，繼續(xù)老化1～3h，洗滌至中性、抽濾，濾餅在烘箱中于100～150℃干燥8～20?h，在馬弗爐中500～600℃焙燒3～6h，制得α-NiO前驅(qū)體；

以α-NiO?含量為10～20?wt?%的百分比稱取一定量的γ-Al₂O₃載體，與α-NiO一起研成粉體并混合均勻，擠條成型制得10～20?wt?%的α-NiO／γ-Al₂O₃催化劑，破碎取20～40目備用。