一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化工艺及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化工艺及系统。其中系统包括：沿原料气的流向依次设置且连接的配气甲烷化反应单元和补充甲烷化反应单元；补充甲烷化反应单元包括等温反应器，等温反应器为管壳式结构，等温反应器包括壳体及列管，列管内装填有甲烷化催化剂，补充甲烷化反应单元还包括在反应过程中持续对等温反应器的列管进行降温的降温单元。该工艺及系统，可以在反应过程中持续对等温反应器的列管进行降温，降低末级反应器的平衡温度，推动化学反应正向进行。降低了列管内甲烷化反应的平衡温度，提高了CO、CO2及H2的转化率，提高了合成天然气产品中CH4的含量及合成天然气的热值，使产品质量更稳定易控。

A non cyclic methanation process and system for the last stage using an isothermal reactor

The invention provides a non cyclic methanation process and system for the last stage using an isothermal reactor. The system includes: raw materials along the gas flow are arranged and connected with the gas methanation reaction unit and methanation reaction unit; adding methanation unit including isothermal reactor, isothermal reactor for shell and tube type structure, isothermal reactor comprises a shell and tube, tube filled with methanation catalyst. Of the methanation reaction unit also includes the continuous isothermal reactor tube for cooling the cooling unit in the reaction process. The process and system can cool down the column of the isothermal reactor during the reaction process, reduce the equilibrium temperature of the last stage reactor and drive the chemical reaction forward. The equilibrium temperature of methanation reaction in the column tube is reduced, the conversion rate of CO, CO2 and H2 is increased, the CH4 content in synthetic natural gas products and the caloric value of synthetic natural gas are increased, which makes the product quality more stable and easy to control.

【技术实现步骤摘要】
一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化工艺及系统
本专利技术涉及化工
，具体而言，涉及一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化工艺及系统。
技术介绍
目前，甲烷化工艺，是指合成气中CO、CO2和H2在一定的温度、压力及催化剂的作用下，进行化学反应生成甲烷的过程。甲烷化反应是分子量显著减小的化学反应，同时也是一种强放热反应，在通常的合成气体组份下，每一个百分点的CO甲烷化可产生74℃的绝热温升，每一个百分点的CO2甲烷化可产生60℃的绝热温升。目前的甲烷化工艺，产品中CH4的含量低，合成天然气的热值低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，以使产品质量更稳定易控。本专利技术的另一目的在于提供一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化工艺，以提高CO、CO2及H2的转化率。为了解决上述技术问题中的至少一个，本专利技术提供了以下技术方案：一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，包括：沿原料气的流向依次设置且连接的配气甲烷化反应单元和补充甲烷化反应单元；补充甲烷化反应单元包括等温反应器，等温反应器为管壳式结构，等温反应器包括壳体及列管，列管内装填有甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，包括：沿原料气的流向依次设置且连接的配气甲烷化反应单元和补充甲烷化反应单元；所述补充甲烷化反应单元包括等温反应器，所述等温反应器为管壳式结构，所述等温反应器包括壳体及列管，所述列管内装填有甲烷化催化剂，所述补充甲烷化反应单元还包括在反应过程中持续对所述等温反应器的所述列管进行降温的降温单元。

【技术特征摘要】
1.一种末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，包括：沿原料气的流向依次设置且连接的配气甲烷化反应单元和补充甲烷化反应单元；所述补充甲烷化反应单元包括等温反应器，所述等温反应器为管壳式结构，所述等温反应器包括壳体及列管，所述列管内装填有甲烷化催化剂，所述补充甲烷化反应单元还包括在反应过程中持续对所述等温反应器的所述列管进行降温的降温单元。2.根据权利要求1所述的末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，所述配气甲烷化反应单元包括2～4级串联的高温固定床绝热反应器。3.根据权利要求2所述的末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，以富H2气和富CO气为原料生产合成天然气，其中所述富H2气一次性通入所述配气甲烷化反应单元第1级所述高温固定床绝热反应器的入口，所述富CO气则分别通入所述配气甲烷化反应单元各级所述高温固定床绝热反应器的入口。4.根据权利要求2所述的末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，所述补充甲烷化反应单元还包括串联于所述高温固定床绝热反应器和所述等温反应器之间的中低温固定床绝热反应器组；所述中低温固定床绝热反应器组包括0～2级串联的中低温固定床绝热反应器。5.根据权利要求1～4任一项所述的末级采用等温反应器的无循环甲烷化系统，其特征在于，所述降温单元包括汽包，所述汽包具有锅炉水进水管道和蒸汽排出管道以及安装于所述蒸汽排出管道的压力控制阀，所述汽包通过第一锅炉水管道和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志远，陈兆文，
申请(专利权)人：北京华福工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11