[发明专利]用于甲烷合成的反应装置及甲烷合成方法

权利要求书

1.一种甲烷合成装置，所述甲烷合成装置具有原料气进口、中部的催化剂床层及其下游的反应产物出口，所述催化剂床层的上游设有一级气体分布系统，所述催化剂床层的下游设有二级气体分布系统。

2.根据权利要求1所述的甲烷合成装置，其中，所述一级气体分布系统设有原料气进料防冲板和设于催化剂床层的上游的惰性瓷球层。

3.根据权利要求1所述的甲烷合成装置，其中，所述二级气体分布系统设有催化剂床层下游的惰性瓷球层和砖砌拱顶，拱顶上有多个孔道。

4.根据权利要求2所述的甲烷合成装置，其中，所述原料气进料防冲板由一个圆盘和多个吊杆构成，其中所述圆盘的直径为原料气进口内径的0.5～1.5倍，优选为1～1.2倍；所述吊杆长度与所述催化剂床层上游的惰性瓷球层的上表面至圆盘的距离的比为0.2～1，优选为0.4～0.7。

5.根据权利要求2所述的甲烷合成装置，其中，所述砖砌拱顶的弧度为60～150°，优选80～130°；所述孔道的轴心均大致指向拱顶球心，所述砖砌拱顶的具有弧形部分的开孔率以面积％计为1％～20％，优选8％～15％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的甲烷合成装置，其中，所述催化剂床层上游的惰性瓷球层的层数为2～3层，所述催化剂床层下游的惰性瓷球层的层数为2～4层，每层的铺设高度为50～300mm，优选80～160mm；所述惰性瓷球的粒径为φ1～φ80mm，优选φ10～φ60mm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的甲烷合成装置，所述甲烷合成装置还包括与所述下游的反应产物出口连接的废热锅炉。

8.根据权利要求7所述的甲烷合成装置，其中，所述废热锅炉为卧式废热锅炉，所述下游的反应产物出口与所述废热锅炉通过法兰或焊接直接连接。

9.一种合成甲烷的方法，所述方法使用根据权利要求1至8中任一项所述的甲烷合成装置进行。