[發明專利]采用被動熱交換介質的甲烷化方法和系統

有效

• 申請號: 201510086945.4
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104862024B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: C·威克斯;L·美達爾
• 申請（專利權）人: 托普索公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 張福根,吳小瑛

1.一種甲烷化方法，包括以下步驟：

通過與流體傳熱介質的熱交換來預熱富含氫氣和碳氧化物的進料氣體，

在甲烷化反應方面為催化活性的材料的存在下使所述進料氣體反應以形成具有高于所述進料氣體的溫度的富甲烷氣體，和

將熱量從所述富甲烷氣體傳遞至所述流體傳熱介質，所述流體傳熱介質與反應的和產生的氣體流為流體分離。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述流體傳熱介質包含至少90％的選自水蒸氣、熔鹽和油的一種材料。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述碳氧化物是一氧化碳和/或二氧化碳。

4.如權利要求1或2所述的方法，其中所述進料氣體的壓力高于20巴、30巴或50巴，且所述流體傳熱介質的壓力低于10巴或5巴。

5.如權利要求1或2所述的方法，其中熱交換后的進料氣體的溫度為120-350℃。

6.如權利要求1或2所述的方法，其中富甲烷氣體在熱交換前的溫度為450-750℃。

7.制造含有至少90％的甲烷的代用天然氣的方法，包括權利要求1至6中任一項所述的方法，和一個或多個使所述富甲烷氣體與其它在甲烷化反應方面為催化活性的材料接觸的附加步驟。

8.一種用于實施權利要求1至6中任一項所述的方法的甲烷化系統，包括保持一定量的甲烷化催化劑的至少一個甲烷化反應器，所述反應器具有用于富含氫氣和碳氧化物的進料氣體流的入口，所述反應器被進一步配置為引導所述進料氣體與所述甲烷化催化劑接觸，并且其中所述甲烷化反應器還包括具有比所述進料氣體更高的溫度的富甲烷氣體流的出口，其中所述甲烷化系統還包含：

熱交換回路，其在所述甲烷化系統中與進料氣體流和富甲烷氣體流為流體分離，所述熱交換回路還包括

集熱裝置，其被配置為在所述甲烷化反應器下游冷卻所述富甲烷氣體并加熱流體傳熱介質，和

供熱裝置，其被配置為在所述甲烷化反應器上游通過冷卻流體傳熱介質來加熱所述進料氣體。

9.如權利要求8所述的系統，其中所述流體傳熱介質包含至少90％的選自水蒸氣、熔鹽和油的一種材料。

10.如權利要求8所述的系統，其中所述碳氧化物是一氧化碳和/或二氧化碳。

11.如權利要求8或9所述的系統，其中所述集熱裝置和所述供熱裝置被配置為所述流體傳熱介質的壓力比所述進料氣體或所述富甲烷氣體的壓力低至少50％。

12.如權利要求8或9所述的系統，其中所述進料氣體包含焦爐煤氣。

13.一種工藝裝置，其包含權利要求8至12中任一項所述的系統，還包含用于氣化碳質材料的反應器，所述碳質材料包括煤、石油焦、廢棄物或可再生燃料。

14.用于制造合成天然氣的系統，其包含如權利要求8至12中任一項所述的甲烷化系統或者權利要求13所述的工藝裝置。