一种高温甲烷合成系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种高温甲烷合成系统和工艺，所述系统包括一个或多个串并联的高温区主甲烷化反应器、与高温区主甲烷化反应器对应的一个或多个串并联的高温区副甲烷化反应器以及至少一个低温区甲烷化反应器，其中高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器同时连接合成气原料气进料管，高温区主甲烷化反应器出口连接高温区副甲烷化反应器的进口，高温区副甲烷化反应器的出口连接第一低温区甲烷化反应器的入口，其中，高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器交替地互换。

【技术实现步骤摘要】
一种高温甲烷合成系统及工艺
本专利技术涉及一种高温甲烷合成系统及工艺。
技术介绍
煤制天然气是指在气化炉中使用氧气/蒸汽将原料煤气化，所得粗煤气经变换反应调节氢碳比后，最后经过甲烷化装置生产合格的天然气。通过煤气化与甲烷化工艺制备天然气的热能利用率高、投资成本低、工艺简单，产品气可以并入现有的天然气管网，大大降低了运输成本，是实现煤炭高效清洁转化、缓解我国日益增长的天然气需求压力的重要手段，应该得到适度合理的发展。目前，国内外主要煤制天然气技术均采用固定床甲烷化工艺，催化剂为负载型Ni基催化剂。由于甲烷化为强放热反应，故均在实际工业生产中通常采用多台固定床反应器串并联与气体循环系统相结合的方式来实现装置稳定运行。现有甲烷化工艺中通常包括高温反应区与低温反应区，高温反应区包括2-4个串并联方式连接的高温固定床甲烷化反应器。目前工业上甲烷合成工艺高温反应区一般采用2-4个高温反应器串并联，连接方式固定。而甲烷合成反应负荷主要集中在第一个高温反应器，所以这一反应器承受的失活风险(如积炭、烧结、硫中毒)最大，从而导致高温反应区各个反应器中催化剂寿命不同步，催化剂更换以及开停车相对频繁。在实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温甲烷合成系统，其包括一个或多个串并联的高温区主甲烷化反应器、与高温区主甲烷化反应器对应的一个或多个串并联的高温区副甲烷化反应器以及至少一个低温区甲烷化反应器，其中高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器同时连接合成气原料气进料管，高温区主甲烷化反应器出口连接高温区副甲烷化反应器的进口，高温区副甲烷化反应器的出口连接低温区甲烷化反应器的入口，其中，高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器交替地互换。

【技术特征摘要】
1.一种高温甲烷合成系统，其包括一个或多个串并联的高温区主甲烷化反应器、与高温区主甲烷化反应器对应的一个或多个串并联的高温区副甲烷化反应器以及至少一个低温区甲烷化反应器，其中高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器同时连接合成气原料气进料管，高温区主甲烷化反应器出口连接高温区副甲烷化反应器的进口，高温区副甲烷化反应器的出口连接低温区甲烷化反应器的入口，其中，高温区主甲烷化反应器、高温区副甲烷化反应器交替地互换。2.根据权利要求1所述的高温甲烷合成系统，其中，低温区甲烷化反应器为至少两个串联的低温区甲烷化反应器，高温区副甲烷化反应器的出口连接第一低温区甲烷化反应器的入口，第一低温区甲烷化反应器的出口连接第二低温区甲烷化反应器的入口。3.一种高温甲烷合成系统，其包括一个高温区主甲烷化反应器、多个高温区副甲烷化反应器以及至少一个低温区甲烷化反应器，其中高温区主甲烷化反应器、多个(例如三个)高温区副甲烷化反应器同时连接合成气原料气进料管，高温区主甲烷化反应器出口连接高温区副甲烷化反应器的进口，多个高温区副甲烷化反应器中的上一级的出口连接下一级的进口，多个高温区副甲烷化反应器中的最后一级连接低温区甲烷化反应器的入口，其中，高温区主甲烷化反应器与多个高温区副甲烷化反应器依次交替地互换。4.根据权利要求2所述的高温甲烷合成系统，其中，低温区甲烷化反应器是至少两个串联的低温区甲烷化反应器，多个高温区副甲烷化反应器中的最后一级连接第一低温区甲烷化反应器的入口，第一低温区甲烷化反应器的出口连接第二低温区甲烷化反应器的入口。5.一种高温甲烷合成工艺，其包括如下步骤：将新鲜原料气按照一定比例分成多股，分别进入一个或多个(例如1-3个)高温区主甲烷化反应器和对应的一个或多个高温区副甲烷化反应器进行反应，进入每一个高温区主甲烷化反应器的原料气量是进入每一个高温区副甲烷化反应器的原料气量的1.5-5倍，优选2-4倍；其中，从高温区主甲烷化反应器出口出来的反应产物也进入对应的一个或多个高温区副甲烷化反应器和新鲜原料气一起反应，从一个或多个高温区副甲烷化反应器出口出来的反应产物依次进入至...

【专利技术属性】
技术研发人员：史立杰，李晨佳，张永泽，赵先兴，冯璐瑶，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13