一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置及方法。所述的装置包括发电系统、水电解制氢氧系统、空气分离系统、甲醇合成系统、氨合成系统及氧气储罐、氮气储罐、氢气储罐。本发明专利技术通过对发电系统、水电解制氢氧系统、空气分离系统、甲醇合成系统、氨合成系统及氧气储罐、氮气储罐、氢气储罐的合理布置及综合利用，能够有效缓解可再生能源发电领域的弃风、弃光、弃水等问题，实现了氢气的高安全、低成本的就地消纳及能源的低成本大规模综合利用，指明了煤化工的低碳发展方向。另外，由于本发明专利技术合成氨采用的是水电解制氢氧中的氢气，因此，摆脱了传统氨醇联产工艺中对煤气化产氢的依赖，能够灵活调整氨醇的比例，避免了设备和能耗的双重浪费。

Device and method for comprehensively utilizing electric energy to combine methanol and ammonia

The invention discloses a device and a method for comprehensively utilizing electric energy to combine methanol and ammonia. The device comprises a power generation system, a water electrolysis hydrogen and oxygen system, an air separation system, a methanol synthesis system, an ammonia synthesis system, an oxygen storage tank, a nitrogen storage tank and a hydrogen storage tank. The reasonable arrangement on the power system, water electrolysis hydrogen system, air separation system, methanol synthesis system, ammonia synthesis system and oxygen storage tank, gas tank, hydrogen storage tank and comprehensive utilization, can effectively alleviate the problem of the field of renewable energy generation, abandoned, abandoned abandoned wind light water, to realize the low cost of mass the comprehensive utilization of energy and local consumption of high security, low cost of hydrogen, pointed out the low carbon development direction of coal chemical industry. In addition, due to the invention of synthetic ammonia is used in water electrolysis hydrogen in hydrogen, therefore, to get rid of dependence on coal gasification hydrogen production and traditional technology of ammonia and alcohol, can flexibly adjust the proportion of ammonia and alcohol, and avoids wasting equipment and energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置及方法
本专利技术属于化学工程
，具体涉及一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置及方法。
技术介绍
随着世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视，加快发展可再生能源已成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。但是，由于风电、光伏等可再生能源具有随机性、间歇性等特性严重影响了电网的安全稳定运行，近年来我国可再生能源发电面临的限电问题日趋严重，未来要实现2020年15％非化石能源比重目标面临的挑战巨大。国家能源局数据显示，2015年，我国弃风率飙升至15％，甘肃省为39％，创史上新高，多省份弃光率接近三成，云南等地的小水电每年弃电500～600亿千瓦时。一边是弃风、弃光、弃水等“三弃顽疾”难以医治，另一边火电机组的增长势头却十分迅猛。此外，由于风电、光伏等可再生能源具有随机性、间歇性、反调峰等问题因而需要火电这一稳定的电源为其提供辅助服务。火电参加深度调峰则一年要多烧938.25万吨标准煤，不妨可称之为“弃煤”。随着水电、风电、光伏发电份额的增加，这种“弃煤”还会增加，这必将进一步加剧温室气体的排放以及雾霾的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于，包括发电系统、水电解制氢氧系统、空气分离系统、甲醇合成系统、氨合成系统及氧气储罐、氮气储罐、氢气储罐。

【技术特征摘要】
1.一种综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于，包括发电系统、水电解制氢氧系统、空气分离系统、甲醇合成系统、氨合成系统及氧气储罐、氮气储罐、氢气储罐。2.如权利要求1所述的综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于：所述发电系统为可再生能源发电系统或火力发电系统；所述可再生能源发电系统为风力发电系统、太阳能发电系统、水力发电系统、核能发电系统、生物质发电系统、地热发电系统、潮汐发电系统或海浪发电系统中的一种或多种；所述风力发电系统的风机为永磁直驱风电机组、双馈异步风电机组或双馈-直驱混合风电机组；所述太阳能发电系统为单晶硅太阳能发电系统、多晶硅太阳能发电系统、薄膜太阳能发电系统或太阳能光热发电系统中的一种或多种。3.如权利要求1所述的综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于：所述的水电解制氢氧系统为一个水电解制氢氧单元或多个水电解制氢氧单元；所述的水电解制氢氧单元包括电解槽装置、气液分离装置及氢气纯化装置；所述的电解槽装置为碱性水电解槽、固体高分子电解质水电解槽或高温固体氧化物水电解槽中的一种或多种。4.如权利要求1所述的综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于，所述的空气分离系统为深冷空气分离系统、分子筛空气分离系统或膜空分空气分离系统中的一种或多种。5.如权利要求1所述的综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于：所述的深冷空气分离系统包括空压机和冷凝器；所述的甲醇合成系统包括煤气化炉、净化装置、气体调比装置、甲醇合成塔；所述的氨合成系统包括气体调比装置、氨合成塔。6.如权利要求1-5任一项所述的综合利用电能联合制甲醇及氨的装置，其特征在于：所述发电系统的电能输出端连接水电解制氢氧系统、空气分离系统、甲醇合成系统、氨合成系统，用于为各系统提供电能；所述水电解制氢氧系统中的氢气纯化装置的出口与氢气储罐入口连接，所述氢气储罐的出口一路与甲醇合成系统中的气体调比装置的氢气入口连通，另一路与氨合成系统中的气体调比装置的氢气入口连通；所述水电解制氢氧系统中的氧气出口及空气分离系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员：华青松，
申请(专利权)人：华青松，
类型：发明
国别省市：北京,11