[發明專利]一種煤基合成氣合成天然氣聯產低碳醇的方法和系統

有效

• 申請號: 201410725256.9
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104479775A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 余長春;周紅軍;李然家;王曉勝;吳全貴
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);北京中石大新能源研究院有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C07C29/153;C07C31/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

1.一種煤基合成氣合成天然氣聯產低碳醇的方法，包括以下步驟：

將煤基合成氣與合成低碳醇催化劑接觸進行反應，其中，反應溫度為200-400℃，壓力為2.0-8.0MPa，體積空速為1000-10000h^-1，所述煤基合成氣中H₂與CO的摩爾比為0.5-3.0:1，所述合成低碳醇催化劑由Cu、Cr₂O₃、K₂O和ZnO組成，各組分金屬元素的摩爾比為15-40:1-20:5-15:25-60；

對反應后的氣體進行換熱冷凝分液，得到液相組分和尾氣，所述液相組分為低碳醇；

使所述尾氣與合成天然氣催化劑接觸進行反應，其中，反應溫度為250-600℃，壓力為2.0-8.0MPa，體積空速為1000-8000h^-1，所述合成天然氣催化劑為鎳系催化劑，Ni擔載量為10-20wt％，其余為氧化鋁載體；

反應后的氣體經換熱冷凝脫水，得到合成的粗天然氣。

2.如權利要求1所述的方法，其中，在所述合成低碳醇催化劑中，各組分金屬元素摩爾比為25-40:5-15:10-15:25-40。

3.如權利要求1所述的方法，其中，所述尾氣與所述合成天然氣催化劑接觸進行反應時的反應溫度為250-350℃。

4.如權利要求1所述的方法，其中，該方法還包括向所述尾氣中補充水蒸汽，使水蒸汽與尾氣的體積比為0.1-0.25:1的步驟。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述鎳系催化劑中Ni的質量百分比為12-18wt％。

6.如權利要求1所述的方法，其中，所述煤基合成氣中的CO₂含量小于1.0vol％。

7.一種利用煤基合成氣合成天然氣聯產低碳醇的系統，其特征在于，該系統包括：

合成低碳醇反應器、合成天然氣反應器；

所述合成低碳醇反應器出口與所述合成天然氣反應器入口相連通；

所述合成低碳醇反應器和所述合成天然氣反應器設有冷卻換熱設備。

8.如權利要求7所述的系統，其特征在于，該系統包括兩個以上的合成低碳醇反應器和/或兩個以上的合成天然氣反應器，所述合成低碳醇反應器之間采用串聯連接，所述合成天然氣反應器之間采用串聯連接。