提供了利用含碳材料基于蒸汽加氫氣化和變換反應(yīng)器的組合生產(chǎn)高水平甲烷的方法。通過變換反應(yīng)器生產(chǎn)的氫可以再循環(huán)回蒸汽加氫氣化器中。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】相關(guān)申請的交叉參考本申請是以下專利申請的部分繼續(xù)申請(continuation-in-part)并要求其權(quán)益2007年7月16日提交的專利申請序列號11/879，M1，其是2006年7月18日提交的專利申請序列號11/489，298的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益；2004年8月03日提交的專利申請序列號10/911,348，其是再版為RE40419、要求2002年2月05日提交的臨時(shí)申請60/355，405的權(quán)益的美國專利7，208，530的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益；2007年7 月16日提交的專利申請序列號11/879J66，其是2006年7月18日提交的申請序列號 11/489, 308的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益；2008年9月四日提交的專利申請序列號 12/286165，其是2007年7月16日提交的申請序列號11/879，456的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益，該11/879，456是2006年7月18日提交的申請序列號11/489，299的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益；2008年7月16日提交的專利申請序列號12/218，653，其是2007年7月 16日提交的專利申請序列號11/879，267的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益，該11/879，267是 2006年7月18日提交的申請序列號11/489,353的部分繼續(xù)申請，并要求其權(quán)益；2006年 12月06日提交的專利申請序列號11/635，333 ；以及2009年3月09日提交的專利申請序列號 12/400，640。本申請也要求2009年9月22日提交的美國臨時(shí)申請61/244，833和2010年5月 19日提交的美國申請12/783,2 的權(quán)益，該12/783，2 要求2009年5月20日提交的美國臨時(shí)申請61/180，010的權(quán)益。以上引用的所有申請均通過參考其整體被并入本文。 專利
本專利技術(shù)的領(lǐng)域?yàn)楦患淄槿剂蠚?methane rich fuel gas)的生產(chǎn)。
技術(shù)介紹
天然氣大約占世界能源消耗的20%，是居于油和煤之后的第三大應(yīng)用燃料。美國是世界第二大天然氣生產(chǎn)國，年產(chǎn)量為M60億立方米(bcm)。除了國內(nèi)生產(chǎn)之外，美國還是最大的天然氣進(jìn)口國，每年進(jìn)口 130bcm。在過去十年中，天然氣價(jià)格穩(wěn)步上升。由煤產(chǎn)生的合成天然氣具有價(jià)格優(yōu)勢，將是吸引人的選擇，因?yàn)檫@可以利用國內(nèi)原料實(shí)現(xiàn)。天然氣大約占世界能源消耗的20%，是居于油和煤之后的第三大應(yīng)用燃料。 美國是世界第二大天然氣生產(chǎn)國，年產(chǎn)量為M60億立方米(bcm)。除了國內(nèi)生產(chǎn)之外，美國還是最大的天然氣進(jìn)口國，每年進(jìn)口 130bcm。在過去十年中，天然氣價(jià)格穩(wěn)步上升。由煤產(chǎn)生的合成天然氣具有價(jià)格優(yōu)勢，將是吸引人的選擇，因?yàn)檫@可以利用國內(nèi)原料實(shí)現(xiàn)。從煤生產(chǎn)甲烷用作合成天然氣(SNG)已經(jīng)被研究了許多年，在20世紀(jì)70年代和80年代對此的興趣尤為高漲。用于從煤生產(chǎn)合成天然氣的主要熱-化學(xué)過程是加氫氣化。加氫氣化工藝最初在 20世紀(jì)初被開發(fā)，并且在20世紀(jì)70年代和80年代期間由于不斷提高的天然氣價(jià)格對該工3藝的興趣又濃厚起來。基礎(chǔ)反應(yīng)是直接甲烷化碳，如以下所示。 (1) 權(quán)利要求1.將含碳材料轉(zhuǎn)換成富甲烷燃料氣的方法，包括在足以產(chǎn)生富含甲烷和一氧化碳的產(chǎn)物氣體流的溫度和壓力下，在氫和蒸汽均存在的情況下在加氫氣化反應(yīng)器中同時(shí)加熱所述含碳材料，其中，產(chǎn)生以干摩爾計(jì)0. 2到60 %的甲烷。2.權(quán)利要求1所述的方法，其中，產(chǎn)生的甲烷的量是未使用進(jìn)一步的下游處理或甲烷轉(zhuǎn)化器的結(jié)果。3.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含碳材料以淤漿形式被提供。4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述產(chǎn)物氣體的甲烷含量以摩爾計(jì)在10到40%之間。5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述產(chǎn)物氣體的甲烷含量以干摩爾計(jì)在30-40%之間。6.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將所述產(chǎn)物氣體進(jìn)料到變換反應(yīng)器中，其中，富含CO的氣體產(chǎn)物與蒸汽反應(yīng)，產(chǎn)生H2。7.權(quán)利要求5所述的方法，其中，由所述變換反應(yīng)器產(chǎn)生的氫再循環(huán)回所述加氫氣化反應(yīng)器中。8.權(quán)利要求5所述的方法，其中，用于與CO在所述變換反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)的所述蒸汽僅獲自SHR。9.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱在沒有催化劑的情況下進(jìn)行。10.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加熱在沒有注入氧的情況下進(jìn)行。11.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括從所述產(chǎn)物氣體中去除雜質(zhì)。12.權(quán)利要求1所述的方法，其在700-1200°C之間的溫度下實(shí)施。13.權(quán)利要求1所述的方法，其中，來自蒸汽加氫氣化反應(yīng)的所述產(chǎn)物氣體的組成可以通過改變進(jìn)料的蒸汽與碳的比率和吐與碳的比率進(jìn)行控制。14.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含碳材料包含城市廢棄物、生物質(zhì)、木材、煤、高灰分煤、生物固體、或天然或合成的聚合物；或其任何組合。15.將含碳材料轉(zhuǎn)換成富甲烷燃料氣的方法，包括在足以產(chǎn)生富含甲烷和一氧化碳的產(chǎn)物氣體流的溫度和壓力下，在氫和蒸汽均存在的情況下在加氫氣化反應(yīng)器中同時(shí)加熱所述含碳材料，并將所述產(chǎn)物氣體進(jìn)料到變換反應(yīng)器中，其中，富含CO的氣體產(chǎn)物與蒸汽反應(yīng)，產(chǎn)生H2，其中，產(chǎn)生以干摩爾計(jì)0. 2到40%的甲焼。16.用于將含碳材料轉(zhuǎn)換成富甲烷燃料氣的裝置，包括蒸汽加氫氣化反應(yīng)器，其中，在沒有任何下游處理器的情況下，所述蒸汽加氫氣化反應(yīng)器能產(chǎn)生以干摩爾計(jì)0. 2到60%之間的甲烷。17.權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括生產(chǎn)氫的變換反應(yīng)器，所述氫可以再循環(huán)回所述加氫氣化反應(yīng)器。18.權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述反應(yīng)器能產(chǎn)生以摩爾計(jì)10到60%之間的甲焼。19.權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述反應(yīng)器能產(chǎn)生以干摩爾計(jì)30-40%之間的甲焼。20.權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括氣體凈化單元。全文摘要提供了利用含碳材料基于蒸汽加氫氣化和變換反應(yīng)器的組合生產(chǎn)高水平甲烷的方法。通過變換反應(yīng)器生產(chǎn)的氫可以再循環(huán)回蒸汽加氫氣化器中。文檔編號C01B3/02GK102510894SQ201080042248 公開日2012年6月20日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日專利技術(shù)者A·S·拉珠, C·S·帕克, J·M·諾比克 申請人:加利福尼亞大學(xué)董事會本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·S·拉珠，C·S·帕克，J·M·諾比克，
申請(專利權(quán))人：加利福尼亞大學(xué)董事會，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。