[发明专利]合成气制替代天然气的方法

权利要求书

1.一种合成气制替代天然气的方法，包括以下步骤：

a）提供高温甲烷化反应区，所述高温甲烷化反应区包括n级串联的反应器，n≥2；

b）含H₂、CO、CO₂和H₂O的合成气原料分为n段分别进入高温甲烷化反应区中各级反应器的入口；

c）除最后一级反应器外，从各级反应器出口流出的物流分别进入下一级反应器入口； 

d）从最后一级反应器出口流出的物流Vn分流出一部分Vn′，物流Vn′经压缩后循环至第一级反应器入口，剩余部分物流进入后续流程。

2.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于合成气原料是由煤或者其他含碳材料得到的含H₂、CO、CO₂和H₂O的气体。

3.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于进入第一级反应器的合成气W₁与进入之后各级反应器的合成气Wn的体积比为W₁: Wn=1:(1~2)；Vn与Vn′的体积比为Vn:Vn′=1.1~2.0；Vn′与进入第一级反应器的合成气W₁的体积比为Vn′:W₁= 1~4；除第一级反应器外，上一级反应器出口物流Vn-₁与进入各级反应器的合成气Wn的体积比为Vn-₁: Wn=1.5~3.5。

4.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于各级反应器入口(H₂-3CO)/CO₂的摩尔比为3.5~4.5。

5.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于各级反应器的入口温度均为250～400℃，压力均为3.0～5.5MPa；各级反应器的出口温度均为600～700℃。

6.根据权利要求5所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于各级反应器的入口温度均为300～350℃，压力均为3.5～5.0MPa；各级反应器的出口温度均为620～680℃。

7.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于各级反应器均为绝热固定床反应器。

8.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于物流Vn′由压缩机升压至3.5~5.5MPa，温度20~150℃。

9.根据权利要求1所述合成气制替代天然气的方法，其特征在于n=2~6。