[发明专利]一种利用过剩电制替代天然气的方法

摘要

本发明公开了一种利用过剩电制替代天然气的方法。所述方法包括如下步骤：(1)利用过剩电电解水制取氢气，并收集产生的氧气作为副产品；(2)将氢气增压至0.5～5MPa，然后升温至220～350℃；(3)将经升温后的氢气分成2股，其中一股氢气输入至气体混合器中，另一股氢气输入至甲烷化反应区中；(4)将二氧化碳输入至气体混合器中与氢气进行混合；(5)甲烷化反应区包括至少4台串联和/或并联的甲烷化反应器，在最后一台的甲烷化反应器的出口即收集到天然气；过剩电来自于弃光、弃风、弃水和/或核电。本发明通过反应物自身作为原料气的稀释剂，避免了传统甲烷化工艺中需要循环压缩机把产品气引入原料气中稀释反应物浓度，省去了压缩机，节省了动设备的电力消耗。

主权项

1.一种利用过剩电制替代天然气的方法，包括如下步骤：(1)利用过剩电电解水制取氢气；步骤(1)中，所述氢气的纯度≥96％，氧气含量＜0.1％；(2)将氢气增压至0.5～5MPa，然后升温至220～350℃；(3)将经升温后的氢气分成2股，其中一股氢气输入至气体混合器中，另一股氢气输入至甲烷化反应区中；步骤(3)中，输入至所述气体混合器中的氢气与输入至所述甲烷化反应区的氢气的摩尔比为1：0.1～8；(4)将二氧化碳输入至所述气体混合器中与所述氢气进行混合，然后输入至所述甲烷化反应区中；所述二氧化碳的纯度为10％～100％；步骤(4)中，将所述二氧化碳加热至220～350℃后输入至所述气体混合器中；步骤(4)中，所述气体混合器中，所述二氧化碳与所述氢气的摩尔比为1：1～8；(5)所述甲烷化反应区包括5台串联和/或并联的固定床甲烷化反应器，在最后一台的所述固定床甲烷化反应器的出口即收集到天然气；所述甲烷化反应区中，3台所述固定床甲烷化反应器与2台所述固定床甲烷化反应器之间设有一气液分离器；所述甲烷化反应区中所述固定床甲烷化反应器中的反应压力为1～5MPa；第1台所述固定床甲烷化反应器、第2台所述固定床甲烷化反应器和第3台固定床所述甲烷化反应器中的温度为250℃～670℃；第4台固定床甲烷化反应器和第5台固定床甲烷化反应器中的温度为230℃～670℃；所述过剩电来自于弃光、弃风、弃水和/或核电。