本发明专利技术提供了一种将CO2应用于二甲醚合成的化学链CO2重整甲烷方法，具体为：在CH4氧化反应器中，Fe3O4与CH4发生氧化还原反应生成H2、CO和FeO，将H2、CO作为二甲醚合成气源，将FeO转移至CO2还原反应器；在CO2还原反应器中，FeO与CO2发生氧化还原反应生成CO和Fe3O4；将CO作为二甲醚合成气源，将Fe3O4返回至CH4氧化反应器。本发明专利技术还提供了实现上述方法的装置，包括CH4氧化反应器、CO2还原反应器、第一气固分离装置、第二气固分离装置、CO2吸收器和二甲醚合成器。本发明专利技术通过以Fe3O4为氧载体的化学链燃烧，使CO2重整甲烷反应中CH4的部分氧化和CO2的还原被分成两步在不同的反应器中进行，降低了反应能垒，提高了反应效率，具有良好的工业应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种将CO2应用于二甲醚合成的化学链CO2重整甲烷方法，具体为：在CH4氧化反应器中，Fe3O4与CH4发生氧化还原反应生成H2、CO和FeO，将H2、CO作为二甲醚合成气源，将FeO转移至CO2还原反应器；在CO2还原反应器中，FeO与CO2发生氧化还原反应生成CO和Fe3O4；将CO作为二甲醚合成气源，将Fe3O4返回至CH4氧化反应器。本专利技术还提供了实现上述方法的装置，包括CH4氧化反应器、CO2还原反应器、第一气固分离装置、第二气固分离装置、CO2吸收器和二甲醚合成器。本专利技术通过以Fe3O4为氧载体的化学链燃烧，使CO2重整甲烷反应中CH4的部分氧化和CO2的还原被分成两步在不同的反应器中进行，降低了反应能垒，提高了反应效率，具有良好的工业应用前景。【专利说明】将CO2应用于二甲醚合成的化学链CO2重整甲烷方法及装置
本专利技术涉及二甲醚合成
，具体涉及一种将CO2应用于二甲醚合成的化学 链0) 2重整甲烷方法及装置。
技术介绍
目前，我国能源战略面临三大困境：其一，消费结构缺陷一一煤炭为主，加剧环境 污染；其二，供应缺口巨大一一石油短缺，危及能源安全；其三，利用效率低下一一经济粗 放，导致资源浪费。因此，我国能源整体将向着清洁化、多元化、高效化的方向发展。 二甲醚作为一种无毒、无腐蚀、易液化的清洁燃料，不仅燃烧效率高、动力性能好， 而且污染排放少，是我国摆脱能源困境的重要选择之一。二甲醚的制备途径主要有三种： 液相两步法、气-固相两步法及一步法。二甲醚的工业生产早期采用液相两步法，但由于 该工艺对环境污染大，且对设备腐蚀严重而逐渐被淘汰。目前工业中生产二甲醚主要采用 气-固相两步法，该工艺腐蚀小，无污染，但生产投资大、能耗高。 -步法是合成气在一定温度、压力和多功能催化剂作用下，直接合成二甲醚的工 艺，因其工艺简短、合成气转化率高、经济效益好，在学术界和企业界都备受关注，其化学反 应式如下： 3C0+3H2-CH30CH3+C0 2-246. 3kJ/mol (I) 反应（1)中合成气的来源可分为两种：煤气化一一该工艺污染重、流程长、投资 高、水耗大，尤其会加剧我国北方主要产煤区的水资源危机；CH 4重整一一工艺流程短、原料 丰富、〇)2排放量少，符合我国可持续发展的要求。 由CH4重整制合成气主要有三种反应途径，如下所示： 【权利要求】1. 一种将CO 2应用于二甲醚合成的化学链CO 2重整甲烷方法，其特征在于，具体为： 在〇14氧化反应器中，Fe 304与CH 4发生氧化还原反应生成H 2、⑶和FeO,将H2、C0作为 二甲醚合成气源，将FeO转移至C02还原反应器； 在〇)2还原反应器中，FeO与0)2发生氧化还原反应生成C0和Fe 304;将C0作为二甲醚 合成气源，将Fe304返回至CH 4氧化反应器。2. 根据权利要求1所述的将C0 2应用于二甲醚合成的化学链C0 2重整甲烷方法，其特 征在于，所述CH4氧化反应器的反应温度为800°C _900°C，所述C0 2还原反应器的反应温度 为 100 °C -200。。。3. -种将C02应用于二甲醚合成的化学链C02重整甲烷装置，其特征在于，包括014氧 化反应器（1)、C02还原反应器（2)、第一气固分离装置（3)、第二气固分离装置（4)、0)2吸 收器（5)和二甲醚合成器（6); CH4氧化反应器⑴具有014输入口、Fe 304输入口和输出口，CH4氧化反应器⑴的输 出口连通第一气固分离装置（3)的输入口，第一气固分离装置（3)的第一输出口连通二甲 醚合成器（6); C02还原反应器⑵具有0)2输入口、FeO输入口和输出口，0)2还原反应器⑵的FeO 输入口连通第一气固分离装置（3)的第二输出口，C02还原反应器（2)的输出口连通第二 气固分离装置（4)的输入口，第二气固分离装置（4)的第一输出口连通CH4氧化反应器（1) 的Fe304输入口，第二气固分离装置（4)的第二输出口连通C02吸收器（5)的输入口，吸收 器（5)的输出口连通二甲醚合成器（6)。【文档编号】C01B3/34GK104496765SQ201410853700【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日 【专利技术者】于敦喜, 何映龙, 徐明厚, 吕为智, 吴建群, 樊斌 申请人:华中科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将CO2应用于二甲醚合成的化学链CO2重整甲烷方法，其特征在于，具体为：在CH4氧化反应器中，Fe3O4与CH4发生氧化还原反应生成H2、CO和FeO，将H2、CO作为二甲醚合成气源，将FeO转移至CO2还原反应器；在CO2还原反应器中，FeO与CO2发生氧化还原反应生成CO和Fe3O4；将CO作为二甲醚合成气源，将Fe3O4返回至CH4氧化反应器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于敦喜，何映龙，徐明厚，吕为智，吴建群，樊斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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