[发明专利]一种合成气完全甲烷化的装置及方法

权利要求书

1.一种合成气完全甲烷化的装置，其特征在于，所述装置由混合器(1a)、气-固-固反应器(2)、旋风分离器(3)、热回收容器(1b)、第一料封(4a)、第二料封(4b)构成；气-固-固反应器(2)设置在混合器(1a)出口处，旋风分离器(3)入口与气-固-固反应器(2)的出口通过管道相连；热回收容器(1b)分别通过第一料封(4a)和第二料封(4b)与旋风分离器(3)和混合器(1a)相连。

2.一种合成气完全甲烷化的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

a、以合成气作为原料气，将原料气与惰性热载体颗粒在混和器(1a)内混和，混合后进入装有甲烷化催化剂的气-固-固反应器(2)内，并在气-固-固反应器(2)中进行充分接触和反应；合成气中氢气与一氧化碳摩尔比为3.0～3.5，气-固-固反应器(2)的进口温度与出口温度分别为300℃～500℃和340℃～540℃，操作压力为3.0～5.0MPa；

b、从气-固-固反应器(2)出来的气固混和物进入旋风分离器(3)进行分离，分离出来的气体经工业处理装置处理后，最终得到纯净的甲烷；

c、从旋风分离器(3)出来的惰性热载体颗在热回收容器(1b)中回收，使惰性热载体颗粒冷却至室温；

d、从热回收容器(1b)出来的惰性热载体颗粒通过管路重新进入混合器(1a)，并加入少量惰性新鲜热载体颗粒用于补充上述过程中的损耗，再通过合成气携带进入气-固-固反应器(2)进行新一轮的合成气完全甲烷化反应。

3.根据权利要求2所述一种合成气完全甲烷化的方法，其特征在于，所述惰性热载体为氧化铝微球、石英砂或氟矿砂。

4.根据权利要求2所述一种合成气完全甲烷化的方法，其特征在于，所述惰性热载体颗粒的粒径大小为5～200微米，优选为50～100微米。

5.根据权利要求2所述一种合成气完全甲烷化的方法，其特征在于，所述气-固-固反应器(2)在固定床状态下操作时，使用催化剂颗粒粒径在5～10毫米，在流化床状态下操作时，使用催化剂颗粒粒径在1～5毫米。