[发明专利]天然气转甲醇装置

说明书

本发明揭示了一种天然气转甲醇装置，包括甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置，甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置依次连接。所述甲烷提纯装置包括第一液化机构、第二液化机构、气化机构；所述第一液化机构将天然气中沸点最低的氮气液化，剩余气体输送至第二液化机构；所述第二液化机构将剩余气体中的甲烷气体液化，收集生成的液化甲烷，通过气化机构气化甲烷液体，输送至甲烷转甲醇装置。所述甲烷转甲醇装置内设有多孔的沸石状催化剂，通过所述沸石状催化剂将甲烷、水催化生成甲醇和氢气。本发明提出的天然气转甲醇装置，可将天然气制备成水氢发电机所需要的原料甲醇，便于亿万家庭用户在特殊情况下使用水氢发电机发电。

技术领域

本发明属于甲醇制备技术领域，涉及一种甲醇制备设备，尤其涉及一种天然气转甲醇装置。

背景技术

如今，随着科技的发展，电力已经成为人们工作、学习、生活的必需品，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、电磁炉、冰箱、空调、电脑、通讯基站等均需要电能才能工作。

本申请人经过多年探索，制备出了体积小(如电脑主机箱般大小)、便于携带的水氢发电机，其利用甲醇水的混合物为原料，通过高温重整制备氢气，而后将氢气通过氢燃料电池发电，目前已经开始逐步市场化。

但如何将水氢发电机方便地应用于千家万户，一直是有待解决的问题。其中一个原因便是原料甲醇如今不方便采购。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种甲醇制备方式，以便克服现有甲醇制备方式存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种天然气转甲醇装置，可将天然气制备成水氢发电机所需要的原料甲醇，便于亿万家庭用户使用水氢发电机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种天然气转甲醇装置，所述天然气转甲醇装置连接天然气管道，用以将天然气转化为甲醇，将生成的甲醇输送至甲醇存储容器中；

所述天然气转甲醇装置包括甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置，甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置依次连接；

所述甲烷提纯装置包括第一液化机构、第二液化机构、气化机构；

所述第一液化机构将天然气中沸点最低的氮气液化，温度控制为低于-196℃；生成的液化氮通过排放管路排放，剩余气体输送至第二液化机构；

所述第二液化机构将剩余气体中的甲烷气体液化，温度控制为-195～-162℃；收集生成的液化甲烷，通过气化机构气化甲烷液体，输送至甲烷转甲醇装置；

所述甲烷提纯装置还包括换热器、压缩机、过冷器、冷凝蒸发器；

所述压缩机连接换热器，换热器连接第一液化机构、第二液化机构、过冷器，过冷器连接第一液化机构、第二液化机构、冷凝蒸发器；

所述第一液化机构连接换热器、过冷器，将天然气中沸点最低的氮气液化，温度控制为-195～-162℃；生成的液化氮通过排放管路排放，剩余气体输送至第二液化机构；

所述第二液化机构连接换热器、过冷器，温度控制为-191～-89℃，将剩余气体中的甲烷气体液化；

所述甲烷转甲醇装置内设有多孔的沸石状催化剂，通过所述沸石状催化剂将甲烷、水催化生成甲醇和氢气；所述沸石状催化剂空隙中嵌入铜原子，反应过程中甲烷分子在其表面分解为碳和氢原子，通过由水分解产生的氧原子氧化后形成甲醇和氢气；

CH4+H2O＝CH3OH+H2；