[发明专利]制备富甲烷气体的方法

权利要求书

1.一种制备富甲烷气体的方法，包括以下步骤：

a)将包含一氧化碳和氢气的进料气体与包含甲烷的循环富甲烷气体混合，制得包含一氧化碳、氢气和甲烷的气体混合物；

b)使气体混合物中至少一部分一氧化碳和氢气在甲烷化催化剂的存在下反应，制得包含甲烷、二氧化碳和水的富甲烷产物气体；

c)处理至少一部分富甲烷产物气体以除去二氧化碳，制得富甲烷的贫二氧化碳气体；和

d)使至少一部分富甲烷的贫二氧化碳气体循环到混合步骤a)作为循环富甲烷气体。

2.根据权利要求1的方法，其中在进料气体和循环富甲烷气体混合前，使步骤a)中的进料气体脱硫。

3.根据权利要求1的方法，其中步骤a)进一步包括在步骤b)中使一氧化碳和氢气反应前在水煤气变换反应中使气体混合物与水和/或蒸汽变换。

4.根据权利要求3的方法，其中水煤气变换反应以及一氧化碳和氢气的反应在一个反应容器中进行。

5.根据权利要求1的方法，其中步骤c)包括使步骤b)中制得的富甲烷产物气体冷却制得冷却的富甲烷产物气体，和处理冷却的富甲烷产物气体以除去二氧化碳，制得富甲烷的贫二氧化碳气体。

6.根据权利要求1的方法，其中步骤c)包括使步骤b)中制得的富甲烷产物气体冷却制得冷却的富甲烷产物气体；从冷却的富甲烷产物气体中除去水制得干燥并且冷却的富甲烷产物气体；和处理干燥并且冷却的富甲烷产物气体以除去二氧化碳，制得富甲烷的贫二氧化碳气体。

7.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)的气体混合物中循环富甲烷气体与进料气体的摩尔比等于或小于2∶1。

8.权利要求1的方法，其中步骤b)中制得的1-99体积％富甲烷产物气体被处理以除去二氧化碳，制得富甲烷的贫二氧化碳气体，并且其中基本全部富甲烷的贫二氧化碳气体循环到混合步骤a)作为循环富甲烷气体。

9.根据权利要求1的方法，其中循环富甲烷气体包含少于10体积％的水、少于10体积％的二氧化碳和多于25体积％的甲烷。

10.根据权利要求1的方法，其中至少一部分步骤b)中制得的富甲烷产物气体和/或至少一部分步骤c)中制得的富甲烷的贫二氧化碳气体前进到随后的绝热甲烷化反应器中，制得另外的富甲烷产物气体。

11.根据权利要求1或权利要求10的方法，进一步包括使用富甲烷的产物气体作为天然气的替代物。

12.根据权利要求1的方法，其中步骤a)中的进料气体是通过使碳质进料和氧化剂在气化反应中反应得到的合成气。

13.根据权利要求12的方法，其中步骤a)包括：

使碳质进料和氧化剂在气化工艺中反应，制得包含一氧化碳和氢气的合成气；

将所述合成气脱硫制得脱硫的合成气；并且使脱硫合成气的至少一部分与水和/或蒸汽在水煤气变换反应中反应，制得变换的合成气；

使所述变换的合成气与包含甲烷的循环富甲烷气体混合制得气体混合物，该气体混合物包含一氧化碳、氢气和甲烷。

14.根据权利要求13的方法，其中碳质进料是煤或石油焦。