[发明专利]甲烷化流化磁控反应器系统

权利要求书

1.一种由合成气制备富含CH₄气体的反应器系统，所述系统包括

反应器(100)，所述反应器(100)在一端具有合成气入口(101)，在另一端具有富含CH₄产物气体出口(102)，在所述反应器(100)内,在所述合成气入口(101)和所述产物气体出口(102)之间具有至少一个反应-吸附区(105)，其中所述反应-吸附区(105)包括甲烷化催化剂和能够吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物气体的吸附剂；

至少一个吸附剂再生器(200)，其通过废吸附剂输送管道(103)和再生吸附剂输送管道(104)与所述反应器(100)相连通，其中在所述反应器(100)中产生的废吸附剂通过其输送管道(103)进入所述吸附剂再生器(200)中，并在其中被再生，随后被再生的吸附剂通过其输送管道(104)被重新循环回所述反应-吸附区(105)中；和

磁场发生器，用于使所述反应-吸附区(105)内部产生方向与反应物料流化或流动方向相反的磁场，

其特征在于：通过施加上述磁场使磁性甲烷化催化剂颗粒产生一个方向与其流化力方向相反的磁力，抵消其流化力和其它流动的反应物对它的推动力，以使其相对于其它流动的反应物在所述反应-吸附区(105)中处于基本静止的状态，从而实现甲烷化催化剂颗粒与流动的废吸附剂颗粒的自动分离。

2.根据权利要求1所述的反应器系统，其中所述磁场发生器是直流电或交流电流经其间、并包围所述反应-吸附区(105)的至少一个线圈。

3.根据权利要求1所述的反应器系统，其中所述磁场的强度沿所述反应-吸附区(105)纵向方向或反应物料流化或流动方向变化。

4.根据权利要求3所述的反应器系统，其中所述磁场的强度在所述反应-吸附区(105)吸附剂出口一端最大。

5.根据权利要求3所述的反应器系统，其中所述磁场的强度在所述反应-吸附区(105)吸附剂出口一端为2000-7000A/m;而在其它区域为300-2000A/m。

6.根据权利要求1所述的磁感反应器，其中所述反应物流包括反应物和反应产物。

7.根据权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中所述磁性甲烷化催化剂颗粒是磁性材料颗粒、含磁性材料的颗粒、或以磁性材料为核的复合颗粒。

8.根据权利要求7所述的反应器系统，其中所述甲烷化催化剂是金属催化剂、金属氧化物催化剂、和/或金属碳化物催化剂。

9.根据权利要求8所述的磁感反应器，其中所述催化剂活性组分为Mo、Ni、Ru、Fe、Co、Rh、Pd、Pt、Cr和/或它们的氧化物或碳化物。

10.根据权利要求7所述的反应器系统，其中所述磁性材料选自至少一种以下物质：γ-Fe₃O₄、Fe₃O₄、CoFe₂O₄、MnFe₂O₄、NiFe₂O₄、Ni、Co、Fe、Fe-Co、和/或Ni-Fe。

11.根据权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中所述甲烷化催化剂是低耐硫或非耐硫的。

12.根据前述权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中所述吸附剂选自Ca、Zn、Cu、Fe、Mg、Al和碱土金属的氧化物或其混合物。

13.根据权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中所述反应-吸附区(105)包括甲烷化催化剂和吸附剂颗粒的流化床。

14.根据权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中所述反应器(100)具有多个所述反应-吸附区(105)，每个反应-吸附区(105)相同或不同。

15.根据权利要求1-6任何之一所述的反应器系统，其中在所述反应-吸附区(105)之上、之间、或之下插入一个或多个吸附区(105’)。