一种利用热量耦合型固定床装置制合成气的方法

摘要

本发明提供了一种利用热量耦合型固定床装置制合成气的方法，该方法包括以下工艺步骤：天然气和氧气经反应器换热区预热，之后由喷嘴喷入到氧化区进行完全氧化和部分氧化反应，在导流陶瓷和耐高温催化部分氧化催化剂的作用下，增加合成气的生成比例，物料温度降低到重整催化剂容许的反应温度后流入到重整区，在重整催化剂的作用下发生重整反应，最后，产物合成气经换热区快速换热后排出。这种新的制合成气的方法，既保留了实验室规模天然气催化部分氧化制合成气高效、高选择性的优点，又能降低床层的热点温度，缓解积碳的生成，且能充分利用氧化反应放出的热量，使目标反应温度达到1000℃以上，大大提高了物质和能量的利用效率，具有重要的工业应用前景。

主权项

一种利用热量耦合型固定床装置生产合成气的方法，其特征在于：该方法在下述固定床装置中实施，它包括换热区、氧化区、重整区、保温层、喷嘴以及耐高压金属外壳；所述的固定床装置采用了同心式结构，氧化区位于内管内，重整区位于内外管间隙或氧化区下部，外管外是保温层，保温层外是耐高压金属外壳；所述的换热区位于装置的上部，喷嘴位于氧化区顶部，氧化区上段装填导流陶瓷，下段装填耐高温催化部分氧化催化剂，重整区装填耐高温重整催化剂；所述的保温层位于外管外，保温层外是耐高压金属外壳；所述的换热区位于装置的上部，原料气与合成气在此进行逆流间接换热；所述的喷嘴为外混合型喷嘴，安装在氧化区的顶部。所述的制备合成气的方法包括：天然气和氧气首先进入换热区进行预热，然后经喷嘴喷入到氧化区进行完全氧化反应和部分氧化反应，在导流陶瓷和耐高温催化部分氧化催化剂的作用下，增加合成气的生成比例，物料(未反应原料和生成物)温度降低到重整催化剂容许的反应温度后流入到重整区，在重整催化剂的作用下发生重整反应，最后，产物合成气(主要成分CO和H2，)经换热区快速换热后排出。