[发明专利]绝热反应器和在该绝热反应器中产生富甲烷气的方法和系统

权利要求书

1.一种绝热反应器，所述绝热反应器包括：第一入口和第一出口，从而在第一入口与第一出口之间限定出第一流动通道；第二入口和第二出口，从而在第二入口与第二出口之间限定出第二流动通道；

其中第一流动通道与第二流动通道沿相反方向导向；

其中第一流动通道和第二流动通道都包括催化剂；以及

其中第一流动通道的至少一部分和第二流动通道的至少一部分经由用于将第一流动通道与第二流动通道分隔开的壁热连接。

2.根据权利要求1所述的绝热反应器，其中，所述绝热反应器是多管的绝热反应器，所述多管的绝热反应器包括具有容器壁的反应器容器和位于容器壁内部的管，所述管流体连接至一入口和一出口，而且所述管包括管壁，所述反应器容器还包括由容器壁的内侧与管壁的外侧所限定的空间，所述空间流体连接至一入口和一出口，其中第一流动通道限定在管的入口和出口之间，第二流动通道限定在由容器壁的内侧与管壁的外侧所限定的空间的入口和出口之间，而且第一流动通道的至少一部分和第二流动通道的至少一部分经由管壁中的一个或多个的至少一部分热连接。

3.根据权利要求1所述的绝热反应器，其中，所述绝热反应器包括第一系列隔间和第二系列隔间，所述第一系列隔间流体连接至一入口和一出口，所述第二系列隔间流体连接至一入口和一出口，所述第一和第二系列隔间通过隔间壁彼此分隔开，所述第一流动通道被包含在第一系列隔间的内侧，而所述第二流动通道被包含在第二系列隔间的内侧，第一流动通道的至少一部分和第二流动通道的至少一部分经由一个或多个隔间壁的至少一部分热连接。

4.根据权利要求1所述的绝热反应器，其中，所述第一流动通道和/或第二流动通道包括：包括甲烷化催化剂的第一区域；位于第一区域的上游且包括水煤气变换催化剂的第二区域；和/或位于第一区域和/或第二区域的上游且不包括任何催化剂的第三区域。

5.一种用于在绝热反应器中生产富甲烷气的方法，所述绝热反应器包括：第一入口和第一出口，从而在第一入口与第一出口之间限定出第一流动通道；第二入口和第二出口，从而在第二入口与第二出口之间限定出第二流动通道；其中第一流动通道与第二流动通道沿相反方向导向；第一流动通道和第二流动通道都包括甲烷化催化剂；第一流动通道的至少一部分和第二流动通道的至少一部分经由用于将第一流动通道与第二流动通道分隔开的壁热连接，以及

其中所述方法包括：

将第一进料流供给到第一流动通道，所述第一进料流包括一氧化碳和氢气，通过在第一流动通道中的甲烷化催化剂将第一进料流的一氧化碳和氢气的至少一部分进行转化从而产生第一产品流，所述第一产品流包括富甲烷气；以及

将第二进料流供给到第二流动通道，所述第二进料流包括一氧化碳和氢气，通过在第二流动通道中的甲烷化催化剂将第二进料流的一氧化碳和氢气的至少一部分进行转化从而产生第二产品流，所述第二产品流包括富甲烷气。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，第一进料流被第二产品流加热，而第二产品流被第一进料流冷却。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，第二进料流被第一产品流加热，而第一产品流被第二进料流冷却。

8.根据权利要求5所述的方法，

其中通过在第一流动通道中的甲烷化催化剂将第一进料流的一氧化碳和氢气的一部分进行转化从而产生包括甲烷、未转化的一氧化碳和未转化的氢气的第一产品流，以及

其中包括未转化的一氧化碳和未转化的氢气的第一产品流作为第二进料流被传送到第二流动通道。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，第一产品流在作为第二进料流被传送到第二流动通道之前被冷却。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，包括一氧化碳和氢气的流被分成第一进料流和第二进料流；其中第一产品流和第二产品流被组合以形成组合的产品流。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，第一产品流的至少一部分；第二产品流的至少一部分；或者第一产品流与第二产品流的组合的至少一部分作为第一进料流的一部分和/或第二进料流的一部分被再循环到绝热反应器中。

12.根据权利要求5所述的方法，其中，第一产品流的至少一部分；第二产品流的至少一部分；或者第一产品流与第二产品流的组合的至少一部分被传送到随后的反应器中。