[发明专利]一种H2

说明书

本发明涉及一种制取甲烷的新方法，一种H₂S和CO₂混合气制取甲烷的方法，将金属改性分子筛置于线筒式反应器的反应腔内，通入氮气以除去反应器中的空气后，通入H₂S和CO₂混合气，接通连接高压电极和接地极的等离子体电源，反应后气体采用低温甲醇洗法进行净化处理，得到纯净CH₄气体，洗除的H₂S和CO₂气体返回至原料气中进行反应。本发明还涉及一种H₂S和CO₂混合气制取甲烷的方法所使用的线筒式反应器即反应装置。

技术领域

本发明属于一种制取甲烷的新方法，具体涉及一种采用金属改性分子筛与等离子体协同将H₂S和CO₂混合气制取甲烷的方法。

技术背景

硫化氢(H₂S)是一种具有毒性及恶臭的酸性气体，其燃烧生成的SO_x也是酸雨的主要成分，常导致环境污染并危害人类安全。此外，H₂S不仅会造成工业上设备及管道的腐蚀，而且使催化反应中如金属催化剂等中毒失活。二氧化碳(CO₂)是熟知的温室气体，随着人类社会发展，其大量源于化石燃料的燃烧。同时，CO₂使全球温度升高、海平面上升及海洋酸化，严重威胁到人类的生存环境。

在煤炭、石油、天然气开发和利用过程中，H₂S和CO₂往往大量产生并相伴共存，而当前工业上针对H₂S和CO₂混合酸气常采用克劳斯工艺处理，但这一工艺过程中只回收了硫磺，并未实现CO₂的减排及氢能的回收。申请人前期研究实现了H₂S和CO₂混合气制合成气，请参见授权发明专利ZL201710469388.3。进一步研究中，申请人独创性的采用新催化体系将H₂S和CO₂混合气直接转化制得甲烷(CH₄)。

CH₄是我国当前主要燃料，又可以作为我国制造氢、甲醇、甲醛、氢氰酸、尿素、乙炔、炭黑、一氧化碳以及医药中间体等物质的重要原料，但目前CH₄大量依赖于从他国进口。因此本发明中直接将废弃污染物H₂S和CO₂混合气直接制得CH₄既可以实现对废弃污染物H₂S、CO₂的无害化处理，又可以直接生产出工业重要原料甲烷，为我国天然气工业提供了一条新的获取CH₄途径。这种新的CH₄制取方法也同时是一条理想的H₂S和CO₂混合废气源利用路线，将在我国甲烷合成以及洁净环保利用工业废气领域具有重要意义。

本发明是以H₂S和CO₂混合气为原料，通过金属改性分子筛催化剂与等离子体结合的方法将H₂S和CO₂混合气直接转化为CH₄。既生产了CH₄又实现了对H₂S和CO₂的无害化处理，经检索未发现有现有同类技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的合成CH₄同时又无害化H₂S和CO₂混合气的方法。