[實(shí)用新型]用于將含氫和碳氧化物的合成氣甲烷化的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821161036.8
• 申請(qǐng)日: 2018-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208829615U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐彬;蕭錦誠(chéng);馮錦迪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 易高環(huán)保能源研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10L3/08
• 分類(lèi)號(hào): C10L3/08
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;謝栒

1.一種用于將含氫和碳氧化物的合成氣甲烷化的系統(tǒng)，其特征在于，

其包括：

原料氣管線，其具有多個(gè)分流管線，用于分別輸送原料氣，

水-水蒸氣循環(huán)管線，用于循環(huán)輸送水和水蒸氣，

第一匯合點(diǎn)，所述第一匯合點(diǎn)連接一個(gè)所述分流管線和所述水-水蒸氣循環(huán)管線，用于使原料氣和水蒸氣匯合而形成混合有水蒸氣的原料氣；

設(shè)在所述第一匯合點(diǎn)的下游的第一反應(yīng)器(R1)，其中，第一反應(yīng)器用于接收該混合有水蒸氣的原料氣，并使其發(fā)生甲烷化反應(yīng)，以向下游提供第一產(chǎn)氣；

第一換熱器(E2)，用于使所述混合有水蒸氣的原料氣在進(jìn)入第一反應(yīng)器之前與第一產(chǎn)氣進(jìn)行互相隔離的換熱，以降低第一產(chǎn)氣的溫度，并預(yù)熱該原料氣；

位于第一反應(yīng)器的下游并連接一個(gè)所述分流管線的至少一個(gè)第二反應(yīng)器(R2-R4)，其用于接收降溫后的第一產(chǎn)氣和原料氣，并使其進(jìn)一步發(fā)生甲烷化反應(yīng)，以向下游提供第二產(chǎn)氣；

至少一個(gè)第二換熱器(E3-E5)，其用于使第二產(chǎn)氣與由所述水-水蒸氣循環(huán)管線輸送的水進(jìn)行互相隔離的換熱，以降低第二產(chǎn)氣的溫度，并將水轉(zhuǎn)化為水蒸氣而輸送到所述水-水蒸氣循環(huán)管線；

第三換熱器(E1)，其用于使降溫后的第二產(chǎn)氣與原料氣進(jìn)行互相隔離的換熱，以降低第二產(chǎn)氣的溫度，并預(yù)熱該原料氣；

第四換熱器(E6)，其用于使來(lái)自第三換熱器的第二產(chǎn)氣與由所述水-水蒸氣循環(huán)管線輸送的水進(jìn)行互相隔離的換熱，以降低第二產(chǎn)氣的溫度，并提供水蒸氣；

第一氣液分離器，其位于第二反應(yīng)器的下游，用于接收降溫后的第二產(chǎn)氣，并將其分離成冷凝水和頂部氣體；

第五換熱器(E8)，其用于使所述頂部氣體與經(jīng)過(guò)第一換熱器換熱后的第一產(chǎn)氣進(jìn)行互相隔離的換熱，以升高所述頂部氣體的溫度；

至少一個(gè)第三反應(yīng)器(R5)，其用于接收升溫后的所述頂部氣體，并使其進(jìn)一步發(fā)生甲烷化反應(yīng)，以提供第三產(chǎn)氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

第六換熱器(E10)，其用于使第三產(chǎn)氣與由所述水-水蒸氣循環(huán)管線輸送的水進(jìn)行互相隔離的換熱，以降低第三產(chǎn)氣的溫度，并將水轉(zhuǎn)化為水蒸氣而輸送到所述水-水蒸氣循環(huán)管線；

第七換熱器(E9)，其用于使降溫后的所述第三產(chǎn)氣與即將進(jìn)入所述第三反應(yīng)器之前的升溫后的所述頂部氣體進(jìn)行互相隔離的換熱；

第二氣液分離器，其位于第三反應(yīng)器的下游，用于接收降溫后的第三產(chǎn)氣，并將其分離成冷凝水和甲烷氣體；

其中，所述第四換熱器構(gòu)造成從所述水-水蒸氣循環(huán)管線接收來(lái)自第一和第二氣液分離器的冷凝水，并使接收到的水與來(lái)自第三換熱器(E1)的第二產(chǎn)氣進(jìn)行換熱，并經(jīng)由所述水-水蒸氣循環(huán)管線向所述第二換熱器(E3-E5)和第六換熱器(E10)提供升溫后的水，以供換熱。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二反應(yīng)器的數(shù)量為2-4個(gè)，并依次連接為多級(jí)反應(yīng)器，且各第二反應(yīng)器之間具有第二換熱器。

4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第四換熱器構(gòu)造成還接收新鮮水，并使接收到的水與來(lái)自第三換熱器(E1)的第二產(chǎn)氣進(jìn)行換熱，并經(jīng)由所述水-水蒸氣循環(huán)管線向所述第二換熱器(E3-E5)和第六換熱器(E10)提供升溫后的水，以供換熱。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一氣液分離器的上游且在所述第四換熱器的下游，還具有第八換熱器(E7)，用于使第二產(chǎn)氣在進(jìn)入第一氣液分離器之前進(jìn)一步降溫至35-45攝氏度。

6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二氣液分離器的上游且在所述第七換熱器的下游，還具有第九換熱器(E11)，用于使第三產(chǎn)氣在進(jìn)入第二氣液分離器之前進(jìn)一步降溫至35-45攝氏度。

7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第七換熱器構(gòu)造成使得經(jīng)過(guò)所述第七換熱器換熱后的所述頂部氣體的溫度為240-260攝氏度。

8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三反應(yīng)器的數(shù)量為1-2個(gè)，并依次連接為多級(jí)反應(yīng)器。

9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，本系統(tǒng)中不存在將產(chǎn)氣循環(huán)回上級(jí)反應(yīng)器的循環(huán)管線。