沼气干重整制合成气及氢燃料系统技术方案

本发明专利技术公开了一种沼气干重整制合成气及氢燃料系统，包括通过管道连接的高温干重整反应器、太阳能集热器、气气换热器、中温变换反应器、低压水蒸汽发生器、给水除氧器、变压吸附器。本发明专利技术将变压吸附器分离出来的二氧化碳回注到高温干重整反应器中，使反应器内二氧化碳的摩尔量呈数倍高于甲烷的摩尔量，从而最大程度提高沼气甲烷的转化率，并避免了甲烷发生高温裂解形成积炭，从而延长了反应器和催化剂的使用寿命。本发明专利技术完全回收了制氢过程产生的二氧化碳将其转化为合成气，可以同时对外输出氢燃料和合成气燃料两种产品，并实现了系统二氧化碳零排放，具有结构简单、生产成本低、使用寿命长、对环境友好等优点。

【技术实现步骤摘要】
沼气干重整制合成气及氢燃料系统
本专利技术属于沼气利用
，特别是涉及一种沼气干重整制合成气及氢燃料系统。
技术介绍
我国生物质资源丰富，生物沼气已经成为生物质利用的重要途径。目前我国的沼气利用技术相对落后，仍存在沼气利用效率较低的问题。通过沼气重整制氢，得到高热值无污染的氢燃料，是最理想的沼气升级技术手段。由于沼气的主要成分为50%～80%甲烷、20%～40%二氧化碳，使得沼气进行甲烷二氧化碳干重整反应时甲烷转化率较低，与此同时该重整反应是强吸热反应，需要在645℃以上高温和催化剂下进行，未转化的甲烷在高温下容易发生裂解反应造成催化剂表面积炭，积炭使催化剂失去活性，甚至阻塞反应管，从而降低了反应器的寿命，并增加了催化剂的费用。针对该问题，目前可采用的方法是在重整反应器中加入水蒸汽，使未转化的甲烷与水蒸汽发生湿重整反应，从而减少和抑制积炭产生，但水蒸汽在重整反应器中被加热至高温需要消耗大量的热能，同时对水质的要求比较高，导致了系统的能耗和运行成本的增加。另外，传统沼气制氢过程中产生的大量二氧化碳若直接排放会造成温室效应，因此需要考虑二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沼气干重整制合成气及氢燃料系统，其特征在于：包括高温干重整反应器、太阳能集热器、气气换热器、中温变换反应器、低压水蒸汽发生器、给水除氧器、变压吸附器、沼气输入管道、二氧化碳回注管道、合成气管道、合成气输出管道、变换气管道、氢气输出管道、给水管道、除氧水管道、水蒸汽管道；/n所述高温干重整反应器的原料进口与沼气输入管道和二氧化碳回注管道相连接，高温干重整反应器的合成气出口与合成气管道连接；所述太阳能集热器与高温干重整反应器进行热量传递；所述合成气管道螺旋或曲折穿过气气换热器后分为两路：一路与中温变换反应器的合成气进口连接，另一路与合成气输出管道连接并在该管道上设置低压水蒸汽发生器；所述中...

【技术特征摘要】
1.一种沼气干重整制合成气及氢燃料系统，其特征在于：包括高温干重整反应器、太阳能集热器、气气换热器、中温变换反应器、低压水蒸汽发生器、给水除氧器、变压吸附器、沼气输入管道、二氧化碳回注管道、合成气管道、合成气输出管道、变换气管道、氢气输出管道、给水管道、除氧水管道、水蒸汽管道；
所述高温干重整反应器的原料进口与沼气输入管道和二氧化碳回注管道相连接，高温干重整反应器的合成气出口与合成气管道连接；所述太阳能集热器与高温干重整反应器进行热量传递；所述合成气管道螺旋或曲折穿过气气换热器后分为两路：一路与中温变换反应器的合成气进口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏博生，陈志强，王浩明，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建;35