一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，它包括以下步驟：S1.以甲醇為主原料，乙醇為添加劑，將兩者進(jìn)行均勻混合作為混合反應(yīng)原料；S2.將甲醇與乙醇的混合反應(yīng)原料進(jìn)行加熱汽化；S3.將汽化后的混合氣體通入至盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器，在溫度≥180℃，壓力≥0.15MPa，空速為0.6-0.8h-1條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的混合燃?xì)?。其有益效果在于：本發(fā)明可將甲醇轉(zhuǎn)化為高熱值混合燃?xì)?，不再需要鋪設(shè)專用輸送管路輸送天然氣，降低了大量的成本，且其燃料費用低于市場天然氣。
【專利說明】一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法及其裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)狻炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種將甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法及其裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然氣田，也有少量出于煤層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。
[0003]然而，天然氣的輸送需要鋪設(shè)對應(yīng)的輸送管路，且該輸送管路的氣密性要求相對較高，在輸送過程中容易造成泄漏等問題，同時，綜合各種因素考慮，天然氣輸送難度大，(特別是液化天然氣)輸送成本較高。此外，天然氣的產(chǎn)能相對較低，而國內(nèi)的對甲醇的產(chǎn)能過剩，怎樣將甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣是一個亟待解決的問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種將甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法及其裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，它包括以下步驟:
[0006]S1、以甲醇為主原料，乙醇為添加劑，將兩者進(jìn)行均勻混合作為混合反應(yīng)原料；
[0007]S2、將甲醇與乙醇的混合反應(yīng)原料進(jìn)行加熱汽化；
[0008]S3、將汽化后的混合氣體通入至盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器，在溫度≥180°C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.8h-1條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的混合燃?xì)狻?br> [0009]下面對上述技術(shù)方案進(jìn)一步闡述:
[0010]所述復(fù)合酸催化劑為甲醇脫水催化劑、乙醇脫水催化劑、二甲醚脫水催化劑及乙烯疊合催化劑混合形成。
[0011]所述步驟S3之后還包括步驟:將混合燃?xì)馔ㄈ肜鋮s器冷卻，冷卻后的混合燃?xì)饨?jīng)氣液分離器分離形成氣相及液相。
[0012]所述步驟S2中的加熱溫度為≥1800C。
[0013]所述步驟S3中，在向反應(yīng)器中通入混合氣體的同時攪拌反應(yīng)器中的復(fù)合酸催化劑，以使混合氣體與復(fù)合酸催化劑充分接觸。
[0014]本發(fā)明還提供了一種甲醇轉(zhuǎn)化天然氣的裝置，它包括一用于輸送甲醇與乙醇混合反應(yīng)原料的計量泵，一用于將所述混合反應(yīng)原料進(jìn)行汽化的汽化器、一盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器、一對反應(yīng)生成產(chǎn)物進(jìn)行冷卻的冷卻器及一用于對生產(chǎn)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離的氣液分離器，其中，所述計量泵的輸出口與所述汽化器的輸入口連接，所述反應(yīng)器的輸入口與所述汽化器的輸出口連接，所述冷卻器的輸入口與反應(yīng)器的輸出口連接，所述氣液分尚器的輸入口與所述冷卻器的輸出連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明以甲醇為主原料，以乙醇為添加劑，以復(fù)合酸作為催化劑，在溫度≥1800C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.81h-1條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的高熱值混合燃?xì)?，本發(fā)明的裝置可直接配置在工廠中，將甲醇轉(zhuǎn)化成天然氣供給工廠，不再需要鋪設(shè)專用輸送管路輸送天然氣，降低了大量的成本，且其燃料費用低于市場天然氣。此外本裝置可作為分布或能源工作站并入城市管道作為天然氣調(diào)峰。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0016]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖中:計量泵I ;汽化器2 ;反應(yīng)器3 ;第一冷卻器4 ;氣液分離器5 ;第二冷卻器6 ；第一儲氣罐7 ;冷凍干燥器8 ;第二儲氣罐9 ;低壓閥10 ;催化劑11。
【【具體實施方式】】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0019]一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，它包括以下步驟:
[0020]S1、以甲醇為主原料，乙醇為添加劑，將兩者在容器中進(jìn)行均勻混合作為混合反應(yīng)原料；
[0021]S2、將甲醇與乙醇的混合反應(yīng)原料加熱至180°C以上進(jìn)行汽化；
[0022]S3、將汽化后的混合氣體通入至盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器3，在溫度≥180°C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.81h-1條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的混合燃?xì)?。較佳的，所述復(fù)合酸催化劑為甲醇脫水催化劑、乙醇脫水催化劑、二甲醚脫水催化劑及乙烯疊合催化劑混合形成，在向反應(yīng)器3中通入混合氣體的同時攪拌反應(yīng)器3中的復(fù)合酸催化劑11，以使混合氣體與復(fù)合酸催化劑11充分接觸。
[0023]S4、將混合燃?xì)馔ㄈ肜鋮s器冷卻，冷卻后的混合燃?xì)饨?jīng)氣液分離器5分離形成氣相及液相，液相由出液口排出，氣相由出氣口輸出。
[0024]參照圖1所示，本發(fā)明還提供了一種甲醇轉(zhuǎn)化天然氣的裝置，它包括一用于輸送甲醇與乙醇混合反應(yīng)原料的計量泵1，一用于將所述混合反應(yīng)原料進(jìn)行汽化的汽化器2、一盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑11的反應(yīng)器3、一對反應(yīng)生成產(chǎn)物進(jìn)行冷卻的第一冷卻器4及一用于對生產(chǎn)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離的氣液分離器5，其中，所述計量泵I的輸出口與所述汽化器2的輸入口連接，所述反應(yīng)器3的輸入口與所述汽化器2的輸出口連接，所述第一冷卻器4的輸入口與反應(yīng)器3的輸出口連接，所述氣液分離器5的輸入口與所述冷卻器的輸出連接。
[0025]此外，本發(fā)明的裝置還包括第二冷卻器6、第一儲氣罐7、冷凍干燥器8、第二儲氣罐9及低壓閥10，所述第二冷卻器6的輸入口連接于氣液分離器5的出氣口，第二冷卻器6的輸出口連接于第一儲氣罐7的輸入口，第一儲氣罐7上設(shè)有溢流口，所述溢流口與所述冷凍干燥器8的輸入口連接，冷凍干燥器8的輸出口連接于第二儲氣罐9的輸入口，第二儲氣罐9的輸出口經(jīng)低壓閥10等與工廠一燃燒設(shè)備連接，以供給燃燒設(shè)備使用；進(jìn)一步的，所述第一儲氣罐7的輸出口還通過一循環(huán)管路連接至反應(yīng)器3中。
[0026]計量泵I以1000kg/h將甲醇與乙醇的混合反應(yīng)原料輸送至汽化器2中，經(jīng)汽化器2加熱至180°C以上汽化，汽化后的混合氣體經(jīng)單向閥進(jìn)入反應(yīng)器3中與復(fù)合酸催化劑11充分接觸，在溫度≥180°C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.8h_l條件下，首先被脫水為二甲醚、乙烯，然后，二甲醚、乙烯轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的混合燃?xì)?，混合燃?xì)饨?jīng)過第一冷卻器4冷卻輸入至氣液分離器5進(jìn)行分離形成氣相與液相，其中，液相經(jīng)出液口的閥門排出，而氣相一部分進(jìn)入第一儲氣罐7，再經(jīng)冷凍干燥器8干燥存至第二儲氣罐9中，第二儲氣罐9則可將其輸送至工廠燃燒設(shè)備，另一部分作為循環(huán)氣由循環(huán)管路返回至反應(yīng)器3中。
[0027]本裝置中，原料加熱可采用第一冷卻器4和/或第二冷卻器6反應(yīng)熱的熱量將原料加熱，反應(yīng)中的溫度控制采用循環(huán)氣調(diào)控，使反應(yīng)溫度達(dá)到反應(yīng)溫度范圍，這樣，反應(yīng)熱得到充分利用，降低了裝置的能耗。反應(yīng)中的使用的水經(jīng)簡單中和可收集作為冷卻水循環(huán)利用，一部分作為無害物排放。
[0028]綜上所述，本發(fā)明以甲醇為主原料，以乙醇為添加劑，以復(fù)合酸作為催化劑11，在溫度≥180°C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.8h_l條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的高熱值混合燃?xì)猓景l(fā)明的裝置可直接配置在工廠中，將甲醇轉(zhuǎn)化成天然氣供給工廠，不再需要鋪設(shè)專用輸送管路輸送天然氣，降低了大量的成本，且其燃料費用低于市場天然氣。此外本裝置可作為分布或能源工作站并入城市管道作為天然氣調(diào)峰。
[0029]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實施例，上述具體實施例不是對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改 或等同替換，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 51、以甲醇為主原料，乙醇為添加劑，將兩者進(jìn)行均勻混合作為混合反應(yīng)原料； 52、將甲醇與乙醇的混合反應(yīng)原料進(jìn)行加熱汽化； 53、將汽化后的混合氣體通入至盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器，在溫度≥180°C，壓力≥0.15Mpa，空速為0.6-0.8h-1條件下，轉(zhuǎn)化為以甲烷、乙烷及乙烯為主要產(chǎn)物的混合燃?xì)狻?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，其特征在于:所述復(fù)合酸催化劑為甲醇脫水催化劑、乙醇脫水催化劑、二甲醚脫水催化劑及乙烯疊合催化劑混合形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，其特征在于:所述步驟S3之后還包括步驟:將混合燃?xì)馔ㄈ肜鋮s器冷卻，冷卻后的混合燃?xì)饨?jīng)氣液分離器分離形成氣相及液相。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，其特征在于:所述步驟S2中的加熱溫度為≥180°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇轉(zhuǎn)化為天然氣的方法，其特征在于:所述步驟S3中，在向反應(yīng)器中通入混合氣體的同時攪拌反應(yīng)器中的復(fù)合酸催化劑，以使混合氣體與復(fù)合酸催化劑充分接觸。
6.一種甲醇轉(zhuǎn)化天然氣的裝置，其特征在于:它包括一用于輸送甲醇與乙醇混合反應(yīng)原料的計量泵，一用于將所述混合反應(yīng)原料進(jìn)行汽化的汽化器、一盛裝有以復(fù)合酸作為催化劑的反應(yīng)器、一對反應(yīng)生成產(chǎn)物進(jìn)行冷卻的冷卻器及一用于對生產(chǎn)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離的氣液分離器，其中，所述計量泵的輸出口與所述汽化器的輸入口連接，所述反應(yīng)器的輸入口與所述汽化器的輸出口連接，所述冷卻器的輸入口與反應(yīng)器的輸出口連接，所述氣液分離器的輸入口與所述冷卻器的輸出連接。
【文檔編號】C10L3/08GK103820181SQ201210461636
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】李衛(wèi)教 申請人:東莞市久能二甲醚應(yīng)用技術(shù)專利有限公司