[實用新型]沼氣全組分低溫催化轉化甲醇小型化設備

有效

• 申請號: 201922152631.6
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN211734223U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 謝君;張止戈;畢桂燦
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C07C29/152
• 分類號: C07C29/152;C07C31/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

本實用新型提供一種沼氣全組分低溫催化轉化甲醇小型化設備。一種沼氣全組分熱催化轉化甲醇小型化設備，其中，包括依次順序連接的氣體凈化單元、低溫等離子體干濕雙重整反應器、第一氣液分離器、氣體增壓系統、合成氣預熱器、合成氣制甲醇反應器、冷凝換熱單元以及第二氣液分離器；低溫等離子體干濕雙重整反應器上連接有純凈水制備操作單元，冷凝換熱單元的水路出水端與合成氣預熱器連接，第一氣液分離器的水路出水端與冷凝換熱單元的水路入水端連接，第二氣液分離器的氣路出氣端與氣體增壓系統連接。本實用新型能夠一步得到所需的重要產品甲醇，同時也避免了傳統重整方法所需的高溫反應條件降低了能源消耗與安全隱患。

技術領域

本實用新型涉及沼氣轉化技術領域，更具體地，涉及一種沼氣全組分熱催化轉化甲醇小型化設備

背景技術

充足的物質保障和能源供應才能保證人類正常的社會生活，其中能源一直都是人類社會文明進步的基礎。當今世界的能源供應主要是以煤、石油、天然氣這三種不可再生化石資源為主。現在全球化的腳步邁進新世紀，人口數量的急劇上升和經濟總量的快速增長，導致了地球資源被大肆利用，雖然目前仍然存在深海油氣、可燃冰、煤層氣及頁巖氣等多種資源可供開發和利用，人類也開始關注不可再生化石燃料潛在的短缺問題，在2050年之前，石油、天然氣等不可再生自然資源將被耗盡，這種觀點得到了全社會的一致認同。同時能源分布存在的不均衡問題，也導致并加劇了石油危機等現實的社會連鎖矛盾。能源作為人類文明生存和發展的根本，也是用來衡量綜合國力和制約國民經濟的重要指標，因此對于國家安全具有關鍵性作用。我國石油儲量和產量嚴重匱乏，當前的石油消費活動主要依賴進口，對國外供應產生嚴重依賴，致使我國面臨極大的能源安全威脅。因此石油資源與國家安全己經牢不可分，成為了我國能源安全戰略方面的核心內容。CO₂是溫室氣體的主要成分，而超過90％的人為CO₂排放被認為是化石能源使用時產生的，大量的溫室氣體排放使大氣中溫室氣體濃度增加、溫室效應增強，從而導致全球氣候變暖，海平面上升等諸多問題。化石能源的大量使用也是造成我國現在大氣污染問題的重要原因。所以開發化石能源的替代清潔能源，對于我國國家安全和經濟發展具有重大意義。當人類面臨化石能源儲量逐年降低的現實威脅時，隨著甲醇成本和價格的降低，利用甲醇作為石油化工原料新來源已經發展為一種趨勢。

作為可持續能源的沼氣中的兩個主要成分為甲烷和二氧化碳，這兩種主要溫室氣體轉化為有價值的重要的化學品甲醇在全球能源安全和氣候變化方面具有重要意義。將這些氣體轉化為合成氣，再經費-托反應制備出可持續的甲醇具有重要的發展前景。合成氣系指一氧化碳和氫氣的混合氣，合成氣中CO和H₂比值隨原料和生產方法的不同而異，其摩爾比為1/2～3/1。合成氣為有機合成原料之一，也是氫氣和一氧化碳的來源，在化學工業中有著重要的作用。利用可再生的沼氣作為原料代替合成氣能夠有效的降低環境污染以及溫室效應。而現有的沼氣利用技術及相關設備仍存在一些問題，首先現有技術的設備規模太大只能進行大規模的處理并且處理對象是具有大規模來源的天然氣，煤炭和焦爐氣。因此不能滿足可持續原料沼氣的處理需求。其次沼氣的產地多種多樣地域空間復雜，大型化設備不能有效的進行對應的處理并且浪費了大量的人工效率。最后現有的沼氣處理技術和設備條件具有最低的操作限制，沒有更好的小型設備能夠做出相應的靈活化處理。

綜上所訴開發出一套高效的沼氣全組分熱催化轉化甲醇小型化設備對于我國目前的國情具有深遠的意義。

實用新型內容

為了實現上述目的，本實用新型提供一種沼氣全組分熱催化轉化甲醇小型化設備。本實用新型能夠完美解決產地以及利用設施的差異性，克服了時間和空間的限制，即產即用，擺脫了中間過程轉化的繁瑣，一步得到了所需的重要產品甲醇，同時也避免了傳統重整方法所需的高溫反應條件極大的降低了能源消耗與安全隱患。