[发明专利]一种煤基合成气综合利用方法和系统

权利要求书

1.一种煤基合成气综合利用方法，包括以下步骤：

气体与合成甲醇催化剂接触反应的步骤和/或气体与合成低碳醇催化剂接触反应的步骤；

气体与合成油催化剂接触反应的步骤和/或气体与合成天然气催化剂接触反应的步骤；

煤基合成气按照由上述步骤组合形成的工艺进行反应。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法包括以下步骤：

使煤基合成气与合成甲醇催化剂和/或合成低碳醇催化剂接触反应；

使反应之后的气体与合成油催化剂和/或合成天然气催化剂接触反应。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，该方法包括：

使煤基合成气依次与合成甲醇催化剂、合成油催化剂接触反应；或者，

使煤基合成气依次与合成甲醇催化剂、合成油催化剂、合成天然气催化剂接触反应；或者，

使煤基合成气依次与合成低碳醇催化剂、合成天然气催化剂接触反应；或者，

使煤基合成气依次与合成低碳醇催化剂、合成油催化剂、合成天然气催化剂接触反应；或者，

使煤基合成气依次与合成低碳醇催化剂、合成甲醇催化剂、合成油催化剂、合成天然气催化剂接触反应。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述合成甲醇催化剂的组成为Cu、ZnO、Pd、CeO₂、Al₂O₃，各组分金属元素的摩尔比为Cu:Zn:Pd:Ce:Al＝30-80:10-30:0-5:0-10:10-60，优选为Cu:Zn:Pd:Ce:Al＝40-70:15-25:0-2:2-6:20-40。

5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述合成低碳醇催化剂的组成为Cu、Cr₂O₃、K₂O、ZnO，各组分金属元素的摩尔比为Cu:Cr:K:Zn＝15-40:0-20:5-15:25-60，优选为Cu:Cr:K:Zn＝25-40:10-20:10-15:25-60。

6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述合成油催化剂的组成为Fe、MnO、Cu、Co、K₂O，各组分金属元素的摩尔比为Fe:Mn:Cu:Co:K＝30-80:0-15:5-15:0-15:0-10，优选为Fe:Mn:Cu:Co:K＝45-70:5-10:5-15:5-10:5-10。

7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述合成天然气催化剂为镍系催化剂，以金属Ni的质量计，Ni担载量为10-20wt％，其余为氧化铝载体；优选地，所述Ni的担载量为12-18wt％。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其中，各个催化剂上的反应条件为：

合成甲醇催化剂：温度230-300℃，压力2.0-8.0MPa，体积空速1000-8000h^-1，H₂/CO摩尔比1.0-3:1；

合成低碳醇催化剂：温度200-400℃，压力2.0-8.0MPa，体积空速1000-10000h^-1，H₂/CO摩尔比0.5-3:1；

合成油催化剂：温度200-350℃，压力0.5-3.0MPa，体积空速500-2000h^-1，H₂/CO摩尔比0.5-3:1；

合成天然气催化剂：温度230-400℃，压力2.0-8.0MPa，体积空速1000-8000h^-1，H₂/CO摩尔比0.5-3:1。

9.一种煤基合成气综合利用系统，其特征在于，该系统包括：

合成甲醇反应器与合成低碳醇反应器中的一种或组合；

合成油反应器与合成天然气反应器中的一种或组合；

反应器之间采用串联方式连接，所述合成甲醇反应器、所述合成低碳醇反应器、所述合成油反应器、所述合成天然气反应器的数量为1-3个，相同的反应器串联后与其他反应器连接。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，上述各反应器设有换热装置。