[发明专利]含碳给料的加氢甲烷化

说明书

发明领域

本发明涉及将含碳给料加氢甲烷化成富甲烷的合成气的方法，其中将富氧气的气体流和含碳给料输入流化床加氢甲烷化反应器中，并且其中在输入该加氢甲烷化反应器时该含碳给料具有高含湿量，目的是例如有助于该加氢甲烷化反应器内的热管理。

发明背景

由于诸多因素例如更高的能源价格和环境关注，由低燃料价值的含碳给料(例如石油焦、残油、沥青质、煤和生物质)来生产增值产品(例如管线品质代用天然气、氢气、甲醇、高级烃、氨和电能)重新受到了关注。

这样的低燃料价值含碳给料可以在高温和高压下气化来生产合成气流，其随后可以转化成这样的增值产品。

一种有利的气化方法是加氢甲烷化，其中将含碳给料在流化床加氢甲烷化反应器中，在处于适当高温和高压的催化剂源和蒸汽存在下直接转化来生产富甲烷的合成气流(中间BTU合成气流)粗产物。这明显不同于常规的气化方法，例如基于碳源在高温和高压下部分燃烧/氧化的那些方法(热气化，典型的是非催化的)，其中合成气(一氧化碳+氢气)是主要产物(很少或没有直接产生甲烷)，其然后可以进一步加工来生产甲烷(经由催化甲烷化，参见下面的反应(III))或许多其他高级烃产物。

加氢甲烷化方法和转化/利用所形成的富甲烷的合成气流来生产增值产品公开在例如US3828474，US3958957，US3998607，US4057512，US4092125，US4094650，US4204843，US4243639，US4468231，US4500323，US4541841，US4551155，US4558027，US4606105，US4617027，US4609456，US5017282，US5055181，US6187465，US6790430，US6894183，US6955695，US2003/0167961A1，US2006/0265953A1，US2007/000177A1，US2007/083072A1，US2007/0277437A1，US2009/0048476A1，US2009/0090056A1，US2009/0090055A1，US2009/0165383A1，US2009/0166588A1，US2009/0165379A1，US2009/0170968A1，US2009/0165380A1，US2009/0165381A1，US2009/0165361A1，US2009/0165382A1，US2009/0169449A1，US2009/0169448A1，US2009/0165376A1，US2009/0165384A1，US2009/0217582A1，US2009/0220406A1，US2009/0217590A1，US2009/0217586A1，US2009/0217588A1，US2009/0218424A1，US2009/0217589A1，US2009/0217575A1，US2009/0229182A1，US2009/0217587A1，US2009/0246120A1，US2009/0259080A1，US2009/0260287A1，US2009/0324458A1，US2009/0324459A1，US2009/0324460A1，US2009/0324461A1，US2009/0324462A1，US2010/0071235A1，US2010/0071262A1，US2010/0120926A1，US2010/0121125A1，US2010/0168494A1，US2010/0168495A1，US2010/0179232A1，US2010/0287835A1，US2011/0031439A1，US2011/0062012A1，US2011/0062722A1，US2011/0062721A1，US2011/0064648A1，US2011/0088896A1，US2011/0088897A1，US2011/0146978A1，US2011/0146979A1，US2011/0207002A1，US2011/0217602A1和GB1599932中。还可以参见Chiaramonte等人，“Upgrade Coke by Gasification”，Hydrocarbon Processing，1982年9月第255-257页；和Kalina等人，“Exxon Catalytic Coal Gasification Process Predevelopment Program，Final Report”，Exxon Research and Engineering Co.，Baytown，TX，FE236924，1978年12月。