專利名稱：焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣的方法及裝置，特別是焦?fàn)t煤氣合成天然氣甲烷化反應(yīng)器溫度控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
焦?fàn)t煤氣人工合成甲烷是焦?fàn)t煤氣利用的一條新途徑。焦?fàn)t煤氣制合成天然氣工藝過程中，甲烷化是一個非常重要的環(huán)節(jié)。該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式如下
C0+3H2——CH4+H20+Q C02+4H2-----CH4+2H20+Q
即在催化劑的作用下，焦?fàn)t煤氣中的CO、C02分別和H2發(fā)生反應(yīng)，生成CH4和H20。甲烷化反應(yīng)是一個劇烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)的過程中放出大量的熱，會使甲烷化反應(yīng)器溫度急劇上升，而甲烷化反應(yīng)催化劑最高耐受溫度為600°C，超過上述溫度會是催化劑快速變質(zhì)， 失效。因此有效地將甲烷化反應(yīng)溫度控制在一定范圍以內(nèi)(600°C以內(nèi))，對于延長催化劑壽命，確保焦?fàn)t煤氣甲烷的正常進行起著至關(guān)重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有焦?fàn)t煤氣合成天然氣甲烷化過程中溫度上升超出催化劑最高耐受溫度，從而導(dǎo)致催化劑快速變質(zhì)的問題，提供一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法。解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法，包括在甲烷化反應(yīng)器中進行的甲烷化反應(yīng)，將甲烷化后的部分富甲烷氣體經(jīng)壓縮機壓縮后再回流至甲烷化反應(yīng)器進口，與進入甲烷化反應(yīng)器的CO和CO2氣體混合后一起進入甲烷化反應(yīng)器，調(diào)節(jié)富甲烷氣體的流量使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑最高耐受范圍以內(nèi)。用壓縮機將甲烷化反應(yīng)器出來的部分富甲烷氣體輸送至甲烷化反應(yīng)器進口，這部分富甲烷氣體可稀釋進入甲烷化反應(yīng)器的CO和CO2,從而降低甲烷化反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度。 通過調(diào)節(jié)進入甲烷化反應(yīng)器的富甲烷氣體的流量，即可將甲烷化反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度控制在不會對催化劑的使用造成影響的范圍內(nèi)。富甲烷氣體中含有60%的甲烷，其余為CO、CO2 和H2。經(jīng)過壓縮機后的富甲烷氣體的壓力為lOKpa，溫度600°C。本發(fā)明的另一目的是提供一種可以控制甲烷化反應(yīng)器溫度，防止催化劑過快變質(zhì)的焦?fàn)t煤氣合成天然氣裝置，該裝置包括甲烷化反應(yīng)器，甲烷化反應(yīng)器的出口通過回流管與甲烷化反應(yīng)器的進口連接，回流管上裝有壓縮機，甲烷化反應(yīng)器上裝有PID控制的溫度變送器，溫度變送器同時與壓縮機連接。溫度變送器與壓縮機實現(xiàn)連鎖，根據(jù)甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度通過PID控制自動調(diào)節(jié)壓縮機頻率，調(diào)整回流氣體的流量，從而使甲烷化反應(yīng)器溫度始終在一個600士50°C附近波動，達到自動控制溫度的目的。采用本發(fā)明所述的方法和設(shè)備可以使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑不變質(zhì)的范圍內(nèi)，能夠大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 1-甲烷 化反應(yīng)器，2-回流管，3-壓縮機，4-溫度變送器，5-閥門。
具體實施例方式本發(fā)明所述的一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法，包括在甲烷化反應(yīng)器中進行的甲烷化反應(yīng)，將甲烷化后的部分富甲烷氣體經(jīng)壓縮機壓縮后再回流至甲烷化反應(yīng)器進口，與進入甲烷化反應(yīng)器的CO和CO2氣體混合后一起進入甲烷化反應(yīng)器，調(diào)節(jié)富甲烷氣體的流量使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑最高耐受范圍以內(nèi)。以下結(jié)合附圖對發(fā)明所述的裝置做具體說明。本發(fā)明所述的焦?fàn)t煤氣合成天然氣裝置，包括甲烷化反應(yīng)器1，甲烷化反應(yīng)器1的出口通過回流管2與甲烷化反應(yīng)器1的進口連接，回流管2上裝有壓縮機3，甲烷化反應(yīng)器 1上裝有PID控制的溫度變送器4，溫度變送器4同時與壓縮機3連接?；亓鞴?上裝有閥門5.為保證流量穩(wěn)定和可實時調(diào)整，所述的壓縮機采用變頻回流壓縮機。
權(quán)利要求
1.一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法，包括在甲烷化反應(yīng)器中進行的甲烷化反應(yīng)，其特征在于將甲烷化后的部分富甲烷氣體經(jīng)壓縮機壓縮后再回流至甲烷化反應(yīng)器進口，與進入甲烷化反應(yīng)器的CO和C02氣體混合后一起進入甲烷化反應(yīng)器，調(diào)節(jié)富甲烷氣體的流量使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑最高耐受范圍以內(nèi)。
2.用于權(quán)利要求1所述方法的焦?fàn)t煤氣合成天然氣裝置，包括甲烷化反應(yīng)器(1)，其特征在于甲烷化反應(yīng)器(1)的出口通過回流管(2)與甲烷化反應(yīng)器(1)的進口連接，回流管 (2)上裝有壓縮機(3)，甲烷化反應(yīng)器(1)上裝有PID控制的溫度變送器(4)，溫度變送器 (4)同時與壓縮機(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦?fàn)t煤氣合成天然氣裝置，其特征在于所述的壓縮機(3)采用變頻回流壓縮機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焦?fàn)t煤氣合成天然氣方法及裝置。該方法包括在甲烷化反應(yīng)器中進行的甲烷化反應(yīng)，將甲烷化后的部分富甲烷氣體經(jīng)壓縮機壓縮后再回流至甲烷化反應(yīng)器進口，與進入甲烷化反應(yīng)器的CO和CO2氣體混合后一起進入甲烷化反應(yīng)器，調(diào)節(jié)富甲烷氣體的流量使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑最高耐受范圍以內(nèi)。該裝置包括甲烷化反應(yīng)器，甲烷化反應(yīng)器的出口通過回流管與甲烷化反應(yīng)器的進口連接，回流管上裝有壓縮機，甲烷化反應(yīng)器上裝有PID控制的溫度變送器，溫度變送器同時與壓縮機連接。采用本發(fā)明所述的方法和設(shè)備可以使甲烷化反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在催化劑不變質(zhì)的范圍內(nèi)，能夠大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號C10L3/08GK102311822SQ201110233478
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者侯光未, 楊陽, 陳鋼 申請人:山西高碳能源低碳化利用研究設(shè)計院有限公司