[發(fā)明專利]甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187587.2
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103464059A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;C07C9/04;C07C1/04;C07C7/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

1.一種由合成氣制備富含CH₄氣體的反應(yīng)器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括

反應(yīng)器(100)，所述反應(yīng)器(100)在一端具有合成氣入口(101)，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口(102)，在所述反應(yīng)器(100)內(nèi),在所述合成氣入口(101)和所述產(chǎn)物氣體出口(102)之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)(105)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器(200)，其通過廢吸附劑輸送管道(103)和再生吸附劑輸送管道(104)與所述反應(yīng)器(100)相連通，其中在所述反應(yīng)器(100)中產(chǎn)生的廢吸附劑通過其輸送管道(103)進(jìn)入所述吸附劑再生器(200)中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過其輸送管道(104)被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)中；和

磁場發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場，

其特征在于：通過施加上述磁場使磁性甲烷化催化劑顆粒產(chǎn)生一個(gè)方向與其流化力方向相反的磁力，抵消其流化力和其它流動(dòng)的反應(yīng)物對它的推動(dòng)力，以使其相對于其它流動(dòng)的反應(yīng)物在所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)中處于基本靜止的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)甲烷化催化劑顆粒與流動(dòng)的廢吸附劑顆粒的自動(dòng)分離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁場發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)的至少一個(gè)線圈。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁場的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁場的強(qiáng)度在所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)吸附劑出口一端最大。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁場的強(qiáng)度在所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)吸附劑出口一端為2000-7000A/m;而在其它區(qū)域?yàn)?00-2000A/m。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁感反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)物流包括反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁性甲烷化催化劑顆粒是磁性材料顆粒、含磁性材料的顆粒、或以磁性材料為核的復(fù)合顆粒。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述甲烷化催化劑是金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、和/或金屬碳化物催化劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁感反應(yīng)器，其中所述催化劑活性組分為Mo、Ni、Ru、Fe、Co、Rh、Pd、Pt、Cr和/或它們的氧化物或碳化物。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述磁性材料選自至少一種以下物質(zhì)：γ-Fe₃O₄、Fe₃O₄、CoFe₂O₄、MnFe₂O₄、NiFe₂O₄、Ni、Co、Fe、Fe-Co、和/或Ni-Fe。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述甲烷化催化劑是低耐硫或非耐硫的。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述吸附劑選自Ca、Zn、Cu、Fe、Mg、Al和堿土金屬的氧化物或其混合物。

13.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)包括甲烷化催化劑和吸附劑顆粒的流化床。

14.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)器(100)具有多個(gè)所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)，每個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)(105)相同或不同。

15.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何之一所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中在所述反應(yīng)-吸附區(qū)(105)之上、之間、或之下插入一個(gè)或多個(gè)吸附區(qū)(105’)。