[发明专利]生产合成天然气的设备和方法

权利要求书

1.一种用于生产合成天然气的方法，该方法包括：

通过使煤或生物质与氧气、氢气或其混合气体发生反应，来进行合成气制备过程，以制备含有一氧化碳、二氧化碳和氢气的合成气；

进行脱硫过程，从合成气收集热量并从合成气中去除杂质和硫化氢；

在脱硫过程之后，通过将合成气与蒸汽一起供给到等温反应器，来进行甲烷合成和水煤气变换过程，以同时引发甲烷合成反应和水煤气变换反应；

通过对气体进行冷却，来进行水分和二氧化碳去除过程，以从等温反应器排放的气体中去除水分和二氧化碳；

从气体中去除了水分和二氧化碳之后，通过将气体供给到第一绝热反应器，来进行第一甲烷合成过程以合成甲烷；以及

通过将从第一绝热反应器排出的气体供给到第二绝热反应器，来进行第二甲烷合成过程以合成甲烷。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成气的H₂/CO比的范围为0.5-1.5。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在甲烷合成和水煤气变换过程中，以1:0.4-1.5的体积比将合成气与蒸汽供给到等温反应器中。

4.如权利要求1所述的方法，该方法还包括通过将超饱和蒸汽供给到蒸汽涡轮来产生电力，其中，通过用等温反应器中的反应热使得蒸汽饱和，并使得饱和的蒸汽吸收来自从第一绝热反应器排出的气体的热量来产生所述超饱和蒸汽。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在从气体去除了水分和二氧化碳之后，供给到第一绝热反应器的气体的温度范围是250-350℃。

6.一种用于生产合成天然气的设备，该设备包括：

等温反应器，将蒸汽和合成气供给到所述等温反应器以同时引发甲烷合成反应和水煤气变换反应，通过煤气化反应产生所述合成气，所述合成气包含一氧化碳、二氧化碳和氢气；

冷凝器，所述冷凝器配置成去除从等温反应器排出的气体中的水分；

二氧化碳去除装置，所述二氧化碳去除装置配置成去除从等温反应器排出的气体中的二氧化碳；

第一绝热反应器，将去除了水分和二氧化碳的气体供给到所述第一绝热反应器，以引发甲烷合成反应；以及

第二绝热反应器，将从所述第一绝热反应器排出的气体供给到所述第二绝热反应器，以引发甲烷合成反应。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，在从气体去除了水分和二氧化碳之后，供给到第一绝热反应器的气体的温度范围是250-350℃。

8.如权利要求6所述的设备，该设备还包括冷却水供给罐，其配置成向等温反应器供给冷却水并收集由于等温反应器中的反应热产生的饱和蒸汽。

9.如权利要求6所述的设备，该设备还包括热交换器，其中，由于等温反应器的反应热发生饱和的蒸汽与从第一绝热反应器排出的气体进行热交换。

10.如权利要求6所述的设备，该设备还包括冷凝器，其配置成去除从第二绝热反应器排出的气体中的水分。