[发明专利]天然气转甲醇装置

摘要

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。

主权项

1.一种天然气转甲醇装置，其特征在于，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；所述催化剂包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物；其中贵金属Pt的氧化物含量占催化剂总质量的0～2％，Pd的氧化物含量占催化剂总质量的0～5％，Cu的氧化物占催化剂总质量的5％～15％，Fe的氧化物占催化剂总质量的2％～10％，Zn的氧化物占催化剂总质量的10％～25％，稀土金属氧化物占催化剂总质量的5％～45％，其余为过渡金属氧化物；所述甲醇分离装置将氢气与甲醇进行分离，得到甲醇；分离的氢气用来燃烧或用于氢燃料电池发电；所述甲醇分离装置包括复合金属膜或瓷膜分离器；所述甲醇分离装置为表面镀钯银合金的多孔陶瓷，镀上的贵金属合金中，钯的质量百分比占75％～78％，银的质量百分比占22％～25％。