[发明专利]一种制备代用天然气的方法及设备

权利要求书

1.一种由新鲜合成气原料(11)制备SNG的方法，所述方法至少包括下述步骤：将新鲜合成气通入到包括至少一个第一绝热反应器(101)和至少一个其他串联的绝热反应器(102-104)的甲烷化装置(10)进行反应，以便每一个所述的至少一个其他的反应器(102-104)通入来自于该甲烷化装置在前的反应器中的气流，和至少部分反应气体(22)被通入所述的至少一个反应器中再循环，其特征在于，所述新鲜合成气原料(11)平行通入到所述反应器(101-104)中，其中气体再循环是按下述步骤进行的：取第一反应器(101)出口处的反应气流(20)的部分(22)并将所述气流部分(22)作为再循环气体稀释通入到所述第一反应器(101)的新鲜气流(12)中，在所述第一反应器的入口处得到稀释气流(18)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述新鲜合成气原料(11)分成多股新鲜气流(12、14、15、16)，各所述新鲜气流分别通入到所述反应器(101-104)之一中。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述甲烷化装置(10)包括多个其他反应器(102-104)并且各所述新鲜气流(12、14、15、16)占气体原料(11)摩尔总量的15％-35％。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述的部分反应气流(22)在进入第一反应器(101)之前，经由包含用于再循环气流(22)的压缩机(23)和用于加热所述稀释气流的预热器(17)的再循环回路(40)通入到第一反应器(101)的入口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中进入第一反应器(101)的稀释气(18)总流量与通入所述第一反应器(101)的新鲜气流(12)之间的摩尔比约为2。

6.根据权利要求4所述的方法，其中进入第一反应器(101)的稀释气(18)总流量与通入所述第一反应器(101)的新鲜气流(12)之间的摩尔比约为2。

7.根据在前权利要求任一项所述的方法，其中在至少第一反应器(101)的入口通入蒸汽以进一步稀释输入气体。

8.根据权利要求7所述的方法，其中来自第一反应器(101)的反应气体(21)分成第一气流部分(22)和第二气流部分(25)；将所述第一气流部分(22)再循环以稀释通入第一反应器(101)的新鲜气流(12)，在所述第一反应器的入口得到稀释气流(18)；在进入第一反应器(101)之前，加入蒸汽流(19)进一步稀释所述稀释气流(18)；所述第二气流部分(25)用于稀释通入到甲烷化装置(10)的第二反应器(102)的新鲜气(14)，并且用蒸汽(26)进一步稀释进入所述第二反应器(102)的气流。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应器在约35巴大气压下运行。

10.一种用于将含有碳氧化物和氢气的合成气(11)根据权利要求1-8转化成代用天然气(31)的甲烷化装置(10)，所述甲烷化装置包括第一反应器(101)和多个适于进行所述新鲜合成气(11)甲烷化反应的其他反应器(102-104)，和一个被安排用于将所述新鲜合成气(11)平行通入所述第一和其他反应器的新鲜合成气输送管道，使各反应器接收新鲜合成气的预定份(12，14，15，16)，还包括一个再循环回路(40)，其接收来自第一反应器反应气体(21)的部分(22)，并将该所述部分反应气体与第一反应器(101)的新鲜合成气通入部分(12)混合，所述气体再循环回路仅涉及所述第一反应器(101)。

11.根据权利要求10所述的甲烷化装置，还包括蒸汽加入管道(19，26)以进一步稀释进入甲烷化装置第一和第二反应器的气体。

12.根据权利要求10-11任一项所述的甲烷化装置，包括4个反应器(101-104)，其中新鲜补给气原料(11)分出25％至第一反应器(101)，20％至第二反应器(102)，25％至第三反应器(103)和30％至第四反应器(104)。

13.根据权利要求10所述的甲烷化装置，其中绝热反应器(101-104)为轴流式或轴径向流式反应器。