一种合成气合成甲烷的工艺

摘要

一种合成气合成甲烷的工艺是按浆态床甲烷化催化剂：溶剂重量比为10～30:100，将浆态床甲烷化催化剂装入浆态床反应器中，以合成气为原料，发生甲烷化反应，由反应生成的甲烷和未转化的CO、H₂、反应生成的少量二甲醚以及水汽变换反应生成的CO₂等组成浆态床出口气体；浆态床出口气体等压、等温进入装有固定床甲烷化催化剂的固定床反应器，使未转化的H₂、CO、水汽变换反应生成CO₂等再次发生甲烷化反应、少量二甲醚裂解生成甲烷，固定床出口气体经冷凝分离后得到产品气体。本发明具有CO转化率高，甲烷选择性高的优点。

主权项

一种合成气合成甲烷的工艺，其特征在于包括如下步骤： （1）催化剂还原 破碎到200目以下的浆态床甲烷化催化剂在流化床预还原器中以H₂：Ar体积比为5～10：90～95的稀释氢气为还原气，在气体空速200～1000ml·g^‑1·h^‑1，还原压力0.3～1MPa，还原温度400～500℃，还原升温速率2～8℃/min的条件下还原10～20h； 破碎到20～40目固定床甲烷化催化剂在反应器中以H₂：Ar体积比5～10：90～95的稀释氢气为还原气，在气体空速200～1000h^‑1，还原压力0.3～1MPa，还原温度400～500℃，还原升温速率2～8℃/min的条件下还原10～20h； （2）合成反应 按浆态床甲烷化催化剂：溶剂重量比为10～30:100，将还原后的浆态床甲烷化催化剂装入浆态床反应器中，以H₂：CO摩尔比为2.5～3.5：1的合成气为原料，在0.5～3.0MPa，反应温度270～380℃、气体空速5000～30000ml·g^‑1·h^‑1的条件下发生甲烷化反应，由反应生成的甲烷和未转化的CO、H₂、反应生成的少量二甲醚以及水汽变换反应生成的CO₂等组成浆态床出口气体，浆态床出口气体等压、等温进入装有固定床甲烷化催化剂的固定床反应器，在反应温度为350～500℃，以浆态床反应器原料气量为基准，空速为5000～30000ml·ml^‑1·h^‑1的条件下，使未转化的H₂、CO、水汽变换反应生成CO₂等再次发生甲烷化反应、少量二甲醚裂解生成甲烷，固定床出口气体经冷凝分离后得到产品气体； 所述的溶剂为液体石蜡、固体石蜡、间三联苯、二乙二醇丁醚或十八醇； 所述的浆态床甲烷化催化剂由如下方法制备： 称取一定量的硝酸镍配成浸渍溶液，等体积浸渍预先破碎到20～40目γ‑Al₂O₃载体，静置5～10h，在烘箱中100～150℃干燥8～20h，在马弗炉中350～550℃焙烧3～6h，即得α‑NiO含量为8～25wt%的α‑NiO/γ‑Al₂O₃浆态床催化剂； 所述的固定床甲烷化催化剂由如下方法制备： 称取醋酸镍溶解于乙二醇，以碳酸钠溶液为沉淀剂，在110～150℃的温度下，于0.5～3h完成沉淀反应，反应完成后，继续老化1～3h，洗涤至中性、抽滤，滤饼在烘箱中于100～150℃干燥8～20h，在马弗炉中500～600℃焙烧3～6h，制得α‑NiO前驱体，以α‑NiO含量为10～20wt%的百分比称取一定量的γ‑Al₂O₃载体，与α‑NiO一起研成粉体并混合均匀，挤条成型制得10～20wt%的α‑NiO／γ‑Al₂O₃催化剂，破碎取20～40目备用。