合成天然气的产生系统和有关方法技术方案

公开了一种产生合成天然气的方法和设备，包括等离子反应器（ＰＲ），该等离子反应器具有电弧放电电极和装在等离子反应器中的固体碳物质形成的许多细小的电弧通道（３５）。在等离子反应器的水蒸汽产生区（３４Ａ）中将进料水转变成水蒸汽，并将水蒸汽通过细小的电弧通道进料，在这些电弧通道中在电弧等离子体存在下水蒸汽与固体碳物质反应生成合成气。将合成气提供给甲烷化反应器（ＭＲ），该反应器将合成气转变成合成天然气。可用控制的电能提供给电弧放电电极，以使Ｈ↓［２］／ＣＯ比率保持在一固定值。可冷却合成天然气以分离出冷凝水，将冷凝水循环到等离子反应器以生产水蒸汽。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
合成天然气的产生系统和有关方法                     专利技术的背景1.专利
本专利技术涉及生产合成天然气的方法和设备，更确切地说，是涉及使用合成气生产合成天然气的方法和设备。2.有关技术的描述人们对使用合成气来生产合成天然气的方法已经进行了广泛的研究和开发。美国专利4011058公开了一种由煤炭汽化生产合成天然气的方法。在空气和二氧化碳的存在下将碳质物质如煤炭气化生成含有一氧化硫，二氧化碳和氮气的工艺物流。采用这样的气化方法，需要使用复杂的步骤和使用各种各样的吸收剂体系来生产合成气，这样将使得生产合成气的成本提高。另一个缺点是生产合成气的设备尺寸变大和制造费用非常高。美国专利4160649公开了一种由煤油沸程烃生产合成天然气的多步骤水蒸气转化方法。该方法需要在不同反应条件下的许多复杂步骤，这就要求对这些不同的反应条件要熟练地操作和控制。这使得生产合成天然气的费用提高。美国专利4209305还公开了一种由矿物燃料如原油组成的原料生产合成天然气的方法。该方法具有在美国专利4160649中遇到的相同问题，此外，因为粗气体是硫污染的，因此，必须要设有复杂的脱硫步骤，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产合成天然气的方法，包括步骤：准备一个具有热反应室和位于该反应室中的电弧电极的热等离子体反应器；将固体碳物质放入反应室，并在固体碳物质中形成大量细小的电弧通道；给电弧电极分别供电以在细小的电弧通道中产生电弧放电等离子体； 水蒸汽通过细小的电弧通道，在电弧放电等离子体存在下水蒸汽与固体碳物质反应，生成含有Ｈ↓［２］和ＣＯ的合成气；和将合成气通入甲烷化反应器的甲烷化催化剂中以合成合成天然气。

【技术特征摘要】
JP 2001-1-29 59202/20011.一种生产合成天然气的方法，包括步骤：准备一个具有热反应室和位于该反应室中的电弧电极的热等离子体反应器；将固体碳物质放入反应室，并在固体碳物质中形成大量细小的电弧通道；给电弧电极分别供电以在细小的电弧通道中产生电弧放电等离子体；水蒸汽通过细小的电弧通道，在电弧放电等离子体存在下水蒸汽与固体碳物质反应，生成含有H2和CO的合成气；和将合成气通入甲烷化反应器的甲烷化催化剂中以合成合成天然气。2.根据权利要求1的方法，其中热等离子体反应器具有由水蒸汽产生区形成的上游侧和由反应区形成的下游侧，并还包括步骤：将进料水供给热等离子体反应器的水蒸汽产生区，在其上游侧形成水蒸汽；冷却合成天然气以分离出冷凝水；和循环冷凝水至水蒸汽产生区以转变成水蒸汽。3.根据权利要求1或2的方法，还包括步骤：控制电力供应以改变电弧放电等离子体的温度，从而控制H2/CO比率在给定值。4.根据权利要求1，2或3的方法，还包括步骤：循环一部分合成气到热等离子体反应器。5.一种生产合成天然气的方法，包括步骤；准备一个热等离子体反应器，该反应器具有热反应室和位于该反应室中的电弧放电电极；将固体碳物质放入反应器以在固体碳物质中形成大量细小的电弧通道；给电弧电极分别供电以在细小的电弧通道中产生电弧放电等离子体；将水蒸汽通过细小的电弧通道产生电弧放电等离子体，以使水蒸汽在电弧放电等离子体存在下与固体碳物质反应生成含有H2和CO的合成气；测定H2和CO的浓度，产生H2和CO检测信号；由H2和CO检测信号计算H2/CO比率以产生电弧电流控制信号；为了控制其电弧放电电流，根据电弧电流控制信号调整供给电弧电极的电力，以控...

【专利技术属性】
技术研发人员：畑中武史，
申请(专利权)人：畑中武史，
类型：发明
国别省市：JP[日本]