[实用新型]沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备

说明书

本实用新型提供一种沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备。一种沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备，其中，包括依次顺序连接的气体净化单元、沼气预热器、干湿双重整反应器、第一冷凝换热单元、第一气液分离器、气体增压系统、合成气预热器、合成气制甲醇反应器、第二冷凝换热单元以及第二气液分离器；所述沼气预热器上连接有纯净水制备操作单元，所述第一冷凝换热单元和第二冷凝换热单元的水路出水端均与所述沼气预热器连接，所述第一气液分离器的水路出水端与所述第二冷凝换热单元的水路入水端连接，所述第二气液分离器的气路出气端与所述气体增压系统连接。

技术领域

本实用新型涉及沼气转化技术领域，更具体地，涉及一种沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备。

背景技术

充足的物质保障和能源供应才能保证人类正常的社会生活，其中能源一直都是人类社会文明进步的基础。当今世界的能源供应主要是以煤、石油、天然气这三种不可再生化石资源为主。现在全球化的脚步迈进新世纪，人口数量的急剧上升和经济总量的快速增长，导致了地球资源被大肆利用，虽然目前仍然存在深海油气、可燃冰、煤层气及页岩气等多种资源可供开发和利用，人类也开始关注不可再生化石燃料潜在的短缺问题，在2050年之前，石油、天然气等不可再生自然资源将被耗尽，这种观点得到了全社会的一致认同。同时能源分布存在的不均衡问题，也导致并加剧了石油危机等现实的社会连锁矛盾。能源作为人类文明生存和发展的根本，也是用来衡量综合国力和制约国民经济的重要指标，因此对于国家安全具有关键性作用。我国石油储量和产量严重匮乏，当前的石油消费活动主要依赖进口，对国外供应产生严重依赖，致使我国面临极大的能源安全威胁。因此石油资源与国家安全己经牢不可分，成为了我国能源安全战略方面的核心内容。CO₂是温室气体的主要成分，而超过90％的人为CO₂排放被认为是化石能源使用时产生的，大量的的温室气体排放使大气中温室气体浓度增加、温室效应增强，从而导致全球气候变暖，海平面上升等诸多问题。化石能源的大量使用也是造成我国现在大气污染问题的重要原因。所以开发化石能源的替代清洁能源，对于我国国家安全和经济发展具有重大意义。当人类面临化石能源储量逐年降低的现实威胁时，随着甲醇成本和价格的降低，利用甲醇作为石油化工原料新来源已经发展为一种趋势。

作为可持续能源的沼气中的两个主要成分为甲烷和二氧化碳，这两种主要温室气体转化为有价值的重要的化学品甲醇在全球能源安全和气候变化方面具有重要意义。将这些气体转化为合成气，再经费-托反应制备出可持续的甲醇具有重要的发展前景。合成气系指一氧化碳和氢气的混合气，合成气中CO和H₂比值随原料和生产方法的不同而异，其摩尔比为1/2～3/1。合成气为有机合成原料之一，也是氢气和一氧化碳的来源，在化学工业中有着重要的作用。利用可再生的沼气作为原料代替合成气能够有效的降低环境污染以及温室效应。而现有的沼气利用技术及相关设备仍存在一些问题，首先现有技术的设备规模太大只能进行大规模的处理并且处理对象是具有大规模来源的天然气，煤炭和焦炉气。因此不能满足可持续原料沼气的处理需求。其次沼气的产地多种多样地域空间复杂，大型化设备不能有效的进行对应的处理并且浪费了大量的人工效率。最后现有的沼气处理技术和设备条件具有最低的操作限制，没有更好的小型设备能够做出相应的灵活化处理。

综上所诉开发出一套高效的沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备对于我国目前的国情具有深远的意义。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型提供一种沼气全组分热催化转化甲醇小型化设备。本实用新型能够完美解决产地以及利用设施的差异性，克服了时间和空间的限制，即产即用，摆脱了中间过程转化的繁琐，一步得到了所需的重要产品甲醇。