专利名称：一种用碳合成甲烷的方法
技术领域：
本发明涉及一种合成甲烷气体的方法，特别是指一种用碳合成甲烷气体的方法。
背景技术：
目前在世界各国，主要是各国城市天然气的利用率与日俱增，而天然气的储量却非常有限，运输管道只能将一处物质运输到另一处，却不能从根本上长远地解决能源紧缺问题。为此，依据可持续发展的长远规划，给后世遗留一些宝贵财富，是现代人义不容辞的历史责任。本发明就是针对能源紧缺而发明的一种长治久安的合理合成天然气的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对天然碳、天然气实施可持续发展，既利国，又利民，既无环境污染，又能顺应历史发展的必然规律，且价格低廉，满足率高。
本发明的目的是这样实现的一种用碳合成甲烷气体的方法，其包括以下步骤(分子数比)a.将2份的水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，并使该锅炉的过热蒸汽的温度达到400℃--500℃之间，工作压力的数值控制在0.98个大气压--9.8个大气压的条件下，使该2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态，待后备用。
b.将汽化潜热等于零状态下的蒸汽，封闭通过一台事先装有纯铝液，并且温度保持在990℃-1150℃之间的熔炉中部，也就是说，纯铝液必须淹没封闭多管式连通器，使该蒸汽封闭通过该温度的熔铝炉内进行分解反应，该蒸汽分解的产物分别为0.984×1030个氢气分子和0.554×1030的氧气分子。
上述a过程和b过程所需用的时间为4-6小时。
c.将通过熔炉后分解的产物0.554×1030的氧气分子进行储存，并加以利用或销售。
d.将通过上述熔炉分解的产物0.984×1030分子的氢气和在高温下密闭进行深加工的0.082×1030碳分子进行碳化反应。深加工的目的在于排除碳分子中含有的水分和其它挥发物质，变化为纯碳，该碳发热量较高，而且具有性质硬、脆的特征。该反应必要的条件下应具备选粒和造粒的系统体系。
e.碳化炉分两层，外层为保温层，内层为反应球型炉，保温液一般采用铝液，温度保持在800℃-1200℃之间，球形炭化炉内外设置防止碳粒集成为沉积物而设置翻动气，该反应的时间为3-5个小时，据实验所得一个碳分子的质量为0.6774×10-27千克，一个氢分子的质量为0.1129×10-27千克，一个甲烷分子的质量为0.9032×10-27千克，从而，该反应生成0.573×1030分子的甲烷。待后备用。
f.将经球形碳化炉反应生成的0.573×1030分子的甲烷气体再进行液化，该液化炉也由两层构成，外层为保温层，内层为反应层，保温层依据蒸汽温度来控制液化反应的温度，该温度范围180℃-210℃之间，压强范围在4MPa-5MPa的条件下进行反应，将166.66千克甲烷气体进行液化反应，液化后的甲烷气体就是反应的最终产物。
g.将最终合成的产物储存并销售。
上述所述碳是指结晶形碳和无定形碳。
本发明所述用碳合成甲烷气体的方法是利用蒸汽中的氢与深加工后的纯碳经碳化反应、液化反应后，人工合成的甲烷气体，将地下天然气开采、管道运输及危险事故降低到最底限度，有利于生产天然气的地区长期生产，可以减少过热过大的投资，减少异地运输。
说明书附图附
图1为本发明所述用碳合成甲烷气体的方法中各阶段的化学反应方程式。
附图2为本发明所述用碳合成甲烷气体的方法中各阶段的工艺流程图。
具体实施方案下面结合实例对本发明做进一步的描述，一种用碳粒合成甲烷的方法，其包括以下步骤(分子数比)a.将2份的水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，并使该锅炉的过热蒸汽的温度达到400℃--500℃之间，工作压力的数值控制在0.98个大气压--9.8个大气压的条件下，使该2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态，待后备用。
b.将汽化潜热等于零状态下的蒸汽，封闭通过一台事先装有纯铝液，并且温度保持在990℃-1150℃之间的熔炉中部，也就是说，纯铝液必须淹没封闭多管式连通器，使该蒸汽封闭通过该温度的熔铝炉内进行分解反应，该蒸汽分解的产物分别为0.984×1030个氢气分子和0.554×1030的氧气分子。
上述a过程和b过程所需用的时间为4-6小时。
c.将通过熔炉后分解的产物0.554×1030的氧气分子进行储存，并加以利用或销售。
d.将通过上述熔炉分解的产物0.984×1030分子的氢气和在高温下密闭进行深加工的0.082×1030碳分子进行碳化反应。深加工的目的在于排除碳分子中含有的水分和其它挥发物质，变化为纯碳，该碳发热量较高，而且具有性质硬、脆的特征。该反应必要的条件下应具备选粒和造粒的系统体系。
e.碳化炉分两层，外层为保温层，内层为反应球型炉，保温液一般采用铝液，温度保持在800℃-1200℃之间，球形炭化炉内外设置防止碳粒集成为沉积物而设置翻动气，该反应的时间为3-5个小时，据实验所得一个碳分子的质量为0.6774×10-27千克，一个氢分子的质量为0.1129×10-27千克，一个甲烷分子的质量为0.9032×10-27千克，从而，该反应生成0.573×1030分子的甲烷。待后备用。
f.将经球形碳化炉反应生成的0.573×1030分子的甲烷气体再进行液化，该液化炉也由两层构成，外层为保温层，内层为反应层，保温层依据蒸汽温度来控制液化反应的温度，该温度范围180℃-210℃之间，压强范围在4MPa-5MPa的条件下进行反应，将166.66千克甲烷气体进行液化反应，液化后的甲烷气体就是反应的最终产物。
g.将最终合成的产物储存并销售。
上述用碳粒制备(合成)甲烷的方法中所用的碳粒原料是指结晶形碳通过造粒机制得同等大小碳粒和无定型碳通过造粒机制得同等大小的碳粒而合成甲烷液化气的方法。
结晶形碳粒是指金刚石、石墨等。
无定形碳粒是指烟墨、天然碳、骨碳、木碳、焦碳、白碳等。
具体实施例用木炭来合成甲烷液化气的方法，其包括以下步骤(分子数比)。
a.将2份的水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，并使锅炉的过热蒸汽的温度达到400℃-500℃之间，工作压力的数值控制在0.98个大气压——9.8个大气压的条件下，使该2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态，待后备用。
b.将汽化潜热等于零状态下的蒸汽，封闭通过一台事先装有纯铝液，并且温度保持在990℃-1150℃之间的熔炉中部，也就是说，纯铝液必须淹没封闭多管式连通器，使该蒸汽封闭通过该温度的熔铝炉内进行分解反应，该蒸汽分解的产物分别为0.984×1030个氢气分子和0.554×1030的氧气分子。
上述a过程和b过程所需用的时间为4-6小时。
c.将通过熔炉后分解的产物0.554×1030的氧气分子进行储存，并加以利用或销售。
d.将通过上述熔炉分解的产物0.984×1030个分子的氢气和木炭粒进行炭化反应。
e.碳化炉分两层，外层为保温层，内层为反应炭化球型炉，保温液一般采用铝液，温度保持在800℃-1200℃之间，球形炭化炉内外设置防止碳粒集成为沉积物而设置翻动气，该反应的时间为3-5个小时。该反应生成0.573×1030个分子的甲烷。待后备用。
f.将经球形碳化炉反应生成的0.573×1030个分子的甲烷气体再进行液化，该液化炉也由两层构成，外层为保温层，内层为反应液化层，保温层依据蒸汽温度来控制液化反应的温度，该温度范围180℃-210℃之间，压强范围在4MPa-5MPa的条件下进行反应，将166.66千克甲烷气体进行液化反应，液化后的甲烷气体就是反应的最终产物。
g.将此由氢气和木炭合成的最终产物储存并销售。
权利要求
1.一种用碳合成甲烷的方法，其特征在于其包括以下步骤(分子数比)。a.将2份的水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，并使该锅炉的过热蒸汽的温度达到400℃-500℃之间，工作压力的数值控制在0.98个大气压-9.8个大气压的条件下，使该2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态，待后备用。b.将汽化潜热等于零状态下的蒸汽，封闭通过一台事先装有纯铝液，并且温度保持在990℃-1150℃之间的熔炉中部，也就是说，纯铝液必须淹没封闭多管式连通器，使该蒸汽封闭通过该温度的熔铝炉内进行分解反应，该蒸汽分解的产物分别为0.984×1030个氢气分子和0.554×1030的氧气分子。上述a过程和b过程所需用的时间为4-6小时。c.将通过熔炉后分解的产物0.554×1030的氧气分子进行储存，并加以利用或销售。d.将通过上述熔炉分解的产物0.984×1030分子的氢气和在高温下密闭进行深加工的0.082×1030碳分子进行碳化反应。深加工的目的在于排除碳分子中含有的水分和其它挥发物质，变化为纯碳，该碳发热量较高，而且具有性质硬、脆的特征。该反应必要的条件下应具备选粒和造粒的系统体系。e.碳化炉分两层，外层为保温层，内层为反应球型炉，保温液一般采用铝液，温度保持在800℃-1200℃之间，球形炭化炉内外设置防止碳粒集成为沉积物而设置翻动气，该反应的时间为3-5个小时，据实验所得一个碳分子的质量为0.6774×10-27千克，一个氢分子的质量为0.1129×10-27千克，一个甲烷分子的质量为0.9032×10-27千克，从而，该反应生成0.573×1030分子的甲烷。待后备用。f.将经球形碳化炉反应生成的0.573×1030分子的甲烷气体再进行液化，该液化炉也由两层构成，外层为保温层，内层为反应层，保温层依据蒸汽温度来控制液化反应的温度，该温度范围180℃-210℃之间，压强范围在4MPa-5MPa的条件下进行反应，将166.66千克甲烷气体进行液化反应，液化后的甲烷气体就是反应的最终产物。g.将最终合成的产物储存并销售。
2.根据权利要求1所述的一种用碳合成甲烷气体的方法，其特征在于a.蒸汽的汽化潜热绝对等于零。b.通过熔铝炉的连通器一般分为两种，(1)平面状连通器，(2)球面状连通器。c.球形碳化炉的构造由两层组成，保温液为铝液。d.液化炉的构造由两层组成，保温液为蒸汽。e.所述碳是指结晶形碳和无定形碳。(1)结晶形碳金刚石，石墨等。(2)无定形碳烟墨，地下碳，骨碳，木碳，焦碳，白碳等。
全文摘要
本发明是一种用碳合成甲烷气体的方法，其先将水转化为气态水，再将气态水转化为单质。其次，将单质碳进行深加工。而后，将单质碳和单质气体经过碳化球反应，再经过液化而合成的一种液化气。本发明具有工艺复杂，技术要求高的特点。本发明所述的碳原料是指结晶形碳和无定性碳。本发明与天然形成的天然气相比，除具有天然形成的天然气的一切优点外，还具有原料广泛易得和设备投资少等优点。
文档编号C07C1/00GK1754864SQ200410036759
公开日2006年4月5日 申请日期2004年4月23日 优先权日2004年4月23日
发明者马发军, 孙旖浓 申请人:马发军, 孙旖浓