在已執(zhí)行WGS之后，已從合成氣去除硫118。這可允許合成氣在WGS之前相對(duì)不復(fù)雜的凈化，因?yàn)榭墒褂迷|(zhì)合成氣執(zhí)行該過程，同時(shí)允許使用相對(duì)不復(fù)雜的管狀甲烷化反應(yīng)器276來將合成氣轉(zhuǎn)換成SNG，因?yàn)榭墒褂们鍧嵑铣蓺鈭?zhí)行甲烷化過程。
[0056]此書面描述使用了包括最佳模式在內(nèi)的實(shí)例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造并利用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍通過權(quán)利要求來限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)例沒有不同于權(quán)利要求的文字語言所描述的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為此類其它實(shí)例包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種系統(tǒng)，包括: 代用天然氣(SNG)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括: 多級(jí)反應(yīng)器，包括: 水氣變換(WGS)反應(yīng)器(134)，其包括具有第一管(148)的管狀變換反應(yīng)器(138)，所述第一管用WGS催化劑填充和/或洗涂以調(diào)節(jié)在通過所述第一管的合成氣中的氫氣與一氧化碳的比率，其中，熱量從所述第一管(148)輻射并在合成氣經(jīng)過所述管狀變換反應(yīng)器(138)時(shí)接觸并加熱合成氣，經(jīng)由第一管道(150)將加熱的合成氣傳輸?shù)椒峙浒?152)中，所述分配板(152)為可操作而在管狀變換反應(yīng)器(138)中均勻地分散合成氣的熱交換器，均勻分散的合成氣從所述分配板(152)流到所述管狀變換反應(yīng)器(138)的第一管(148)的內(nèi)部并通過第一管(148)； 第二管道(146)，所述第二管道(146)連接到繞開的合成氣供應(yīng)管道(144); 第三管道(156 )，所述第三管道(156)連接到富含SNG氣體的管道(170); 甲烷化反應(yīng)器(136)，其包括具有第二管(158)的管狀甲烷化反應(yīng)器(160)，所述第二管用酸性甲烷化催化劑和任選的氫化脫硫(HDS)催化劑洗涂和/或填充以加速在所述合成氣中的一氧化碳與氫氣的反應(yīng)而生成富含SNG氣體； 通過所述WGS反應(yīng)器、所述第二管道、所述第三管道和所述甲烷化反應(yīng)器的第一氣體流動(dòng)路徑;和 從所述甲烷化反應(yīng)器通過所述富含SNG氣體的管道到所述第三管道的富含SNG氣體的第二氣體流動(dòng)路徑； 所述WGS反應(yīng)器、所述第二管道、所述第三管道和所述甲烷化反應(yīng)器組合在單個(gè)單元中，并且完全結(jié)合在一起而不使用分離的單元； 所述第二管道接收來自所述WGS反應(yīng)器的已變換的合成氣并且任選地在其中添加來自繞開的合成氣供應(yīng)管道的繞開的合成氣的一部分，并且所述第三管道接收所述已變換的合成氣和來自所述第一管道的繞開的合成氣的任選部分并且任選地在其中添加來自所述富含SNG氣體的管道的富含SNG氣體的一部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)單元不包括在所述WGS反應(yīng)器與所述甲烷化反應(yīng)器之間的所述氣體流動(dòng)路徑中的酸性氣體去除系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在所述多級(jí)反應(yīng)器的所述氣體流動(dòng)路徑下游的酸性氣體去除系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在所述多級(jí)反應(yīng)器的所述氣體流動(dòng)路徑上游的酸性氣體去除系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)單元不包括在所述WGS反應(yīng)器與所述甲烷化反應(yīng)器之間的所述氣體流動(dòng)路徑中的二氧化碳去除系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在所述多級(jí)反應(yīng)器的所述氣體流動(dòng)路徑下游的二氧化碳去除系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道包括第三管道熱交換器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道熱交換器連接到蒸汽渦輪。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述富含SNG氣體的管道包括壓縮機(jī)。10.—種系統(tǒng)，包括: 多級(jí)反應(yīng)器，包括: 水氣變換(WGS)反應(yīng)器(134)，其包括具有第一管(148)的管狀變換反應(yīng)器(138)，所述第一管用WGS催化劑填充和/或洗涂以調(diào)節(jié)在通過所述第一管的合成氣中的氫氣與一氧化碳的比率，其中，熱量從所述第一管(148)輻射并在合成氣經(jīng)過所述管狀變換反應(yīng)器(138)時(shí)接觸并加熱合成氣，經(jīng)由第一管道(150)將加熱的合成氣傳輸?shù)椒峙浒?152)中，所述分配板(152)為可操作而在管狀變換反應(yīng)器(138)中均勻地分散合成氣的熱交換器，均勻分散的合成氣從所述分配板(152)流到所述管狀變換反應(yīng)器(138)的第一管(148)的內(nèi)部并通過第一管(148)； 第二管道(146)，所述第二管道(146)連接到繞開的合成氣供應(yīng)管道(144); 酸性氣體去除(AGR)系統(tǒng)，其配置成在所述WGS反應(yīng)器中的WGS反應(yīng)之后從合成氣去除硫化氫而生成清潔合成氣； 第三管道(156 )，所述第三管道(156)連接到富含SNG氣體的管道(170);和 配置成在通過所述AGR系統(tǒng)去除酸性氣體之后從所述合成氣產(chǎn)生甲烷的無酸甲烷化反應(yīng)器； 所述WGS反應(yīng)器、所述第二管道、所述AGR系統(tǒng)、所述第三管道和所述甲烷化反應(yīng)器組合在單個(gè)單元中，并且完全結(jié)合在一起而不使用分離的單元，所述第二管道接收來自所述WGS反應(yīng)器的已變換的合成氣并且任選地在其中添加來自繞開的合成氣供應(yīng)管道的繞開的合成氣的一部分，并且所述第三管道接收所述AGR系統(tǒng)的清潔合成氣并且任選地在其中添加來自所述富含SNG氣體的管道的富含SNG氣體的一部分，所述富含SNG氣體的管道接收來自所述甲烷化反應(yīng)器的富含SNG氣體。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述AGR系統(tǒng)包括隔膜管，所述隔膜管配置成使硫化氫通過所述隔膜管而阻止合成氣通過所述隔膜管。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道包括第三管道熱交換器。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道熱交換器連接到蒸汽渦輪。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述富含SNG氣體的管道包括壓縮機(jī)。15.—種系統(tǒng)，包括: 多級(jí)反應(yīng)器，包括: 水氣變換(WGS)反應(yīng)器(134)，其包括具有第一管(148)的管狀變換反應(yīng)器(138)，所述第一管用WGS催化劑填充和/或洗涂以調(diào)節(jié)在通過所述第一管的合成氣中的氫氣與一氧化碳的比率，其中，熱量從所述第一管(148)輻射并在合成氣經(jīng)過所述管狀變換反應(yīng)器(138)時(shí)接觸并加熱合成氣，經(jīng)由第一管道(150)將加熱的合成氣傳輸?shù)椒峙浒?152)中，所述分配板(152)為可操作而在管狀變換反應(yīng)器(138)中均勻地分散合成氣的熱交換器，均勻分散的合成氣從所述分配板(152)流到所述管狀變換反應(yīng)器(138)的第一管(148)的內(nèi)部并通過第一管(148)； 第二管道(146)，所述第二管道(146)連接到繞開的合成氣供應(yīng)管道(144); 第三管道(156 )，所述第三管道(156)連接到富含SNG氣體的管道(170); 酸性甲烷化反應(yīng)器，其包括具有第二管(158)的管狀甲烷化反應(yīng)器(160)，所述第二管用酸性甲烷化催化劑和任選的氫化脫硫(HDS)催化劑洗涂和/或填充以加速在所述合成氣中的一氧化碳與氫氣的反應(yīng)而生成富含SNG氣體;并且 所述WGS反應(yīng)器、所述第二管道、所述第三管道和所述甲烷化反應(yīng)器組合在單個(gè)單元中，并且完全結(jié)合在一起而不使用分離的單元，所述第二管道接收來自所述WGS反應(yīng)器的已變換的合成氣并且任選地在其中添加來自繞開的合成氣供應(yīng)管道的繞開的合成氣的一部分，并且所述第三管道接收所述已變換的合成氣和來自所述第一管道的繞開的合成氣的任選部分并且任選地添加來自所述富含SNG氣體的管道的富含SNG氣體的一部分，所述富含SNG氣體的管道接收來自所述甲烷化反應(yīng)器的富含SNG氣體。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在所述單個(gè)單元的下游的酸性氣體去除系統(tǒng)。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道包括第三管道熱交換器。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道熱交換器連接到蒸汽渦輪。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述富含SNG氣體的管道包括壓縮機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生代用天然氣的方法和設(shè)備。其中，一種系統(tǒng)包括多級(jí)反應(yīng)器。該多級(jí)反應(yīng)器可包括水氣變換(WGS)反應(yīng)器和配置成在未預(yù)先去除酸性氣體的情況下產(chǎn)生甲烷的酸性甲烷化反應(yīng)器。此外，該多級(jí)反應(yīng)器可為具有WGS反應(yīng)器和甲烷化反應(yīng)器二者的單個(gè)單元。
【IPC分類】C10L3/08, C10K3/04, C10J3/48, C10L3/10
【公開號(hào)】CN105713673
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610130980
【發(fā)明人】A.弗里曼, 劉科
【申請(qǐng)人】通用電氣公司
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2010年4月22日
【公告號(hào)】CA2699176A1, CN101892103A, US8182771, US20100272619