用于回收氢并将碳化合物转化为有价值的有机产物的方法和系统技术方案

一方面，一种回收氢的方法，该方法包括在催化剂的存在下使烃反应形成碳化合物和氢，其中该碳化合物包括二氧化碳或一氧化碳中的至少一种；将碳化合物与氢分离；将碳化合物引导至电化学电池的阴极侧并将水引导至电化学电池的阳极侧；在阳极侧电解水以形成氧气和质子；向电化学电池中的膜和电极组件施加电压，以使质子从阳极穿过质子交换膜到达阴极侧的阴极；和使质子与碳化合物反应形成有机产物。和使质子与碳化合物反应形成有机产物。和使质子与碳化合物反应形成有机产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收氢并将碳化合物转化为有价值的有机产物的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年2月18日提交的美国临时专利申请系列号62/807,004的权益。相关申请通过整体引用并入本文。

技术介绍

[0003]氢用于整个石化精炼厂的各种加氢处理过程，包括硫氢化，其中硫从燃料中除去并转化为元素硫；加氢异构化，其中正链烷烃转化为异链烷烃；脱芳构化，其中芳烃氢化为环烷烃或烷烃；和加氢裂化，其中长链烃裂化为汽油范围内的较短链。在精炼过程的不同阶段产生的氢可以被收集并输送到工厂的特定加氢处理过程中。然而，随着对更清洁燃烧的燃料的需求持续增长以及精炼操作效率的改善成为必要，氢需求正越来越多地超过精炼过程所提供的生产率。因此，精炼厂不得不通过多种不同的方法补充其氢现场供应，包括：甲烷或其他烃的蒸汽重整；从精炼厂废气中回收；从合成气中回收；和油精炼残余物的气化。
[0004]目前，精炼厂经常将包含氢的废气料流排放到大气中，而损失其中所含的氢。氢是形成石化产物的有价值的组分，因此需要新的回收方法来回收所述氢。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种回收氢的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下使烃反应形成碳化合物和氢，其中所述碳化合物包括二氧化碳或一氧化碳中的至少一种；将碳化合物与氢分离；将碳化合物引导至电化学电池的阴极侧并将水引导至电化学电池的阳极侧；在阳极侧电解水以形成氧气和质子；向电化学电池中的膜和电极组件施加电压，以使质子从阳极穿过质子交换膜到达阴极侧的阴极；和使质子与碳化合物反应形成有机产物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述反应包括蒸汽重整、部分氧化、CO2重整或自热重整中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其中所述反应包括将烃和水引导至蒸汽重整器，并且使所述烃与水反应以形成包含碳化合物和氢的重整产物。4.如前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中所述反应包括将烃、水和二氧化碳引导至自热重整器，并使所述烃、水和二氧化碳反应以形成包含一氧化碳和氢的重整产物。5.如前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中所述烃包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁二烯、环己烷、苯或甲苯中的至少一种。6.如前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中所述分离包括变压吸附。7.如前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中所述分离包括将包含碳化合物和氢的重整产物料流引导至电化学氢分离器的阳极侧；向电化学氢分离器中的分离单元膜和电极组件施加电压，以使分离单元阳极处的氢解离成质子和电子，并将质子从分离单元阳极通过分离单元质子交换膜引导至分离单元阴极，其中质子与分离单元阴极处的电子重新结合形成氢；从电化学氢分离器的分离单元阴极侧移除氢；和从分离单元阳极侧移除分离的碳料流。8.如权利要求7所述的方法，其中所述施加电压包括通过可再生能源施加电压。9.如权利要求7至8中任一项或多项所述的方法，其中一定量的水从所述电化学氢分离器的分离单元阴极侧回收并用于反应中和/或引导至电化学电池。10.如前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中所述有机产物包括甲烷、羧酸、醇、甲醛或一氧化碳中的至少一种。11.一种方法，其包括：将包含碳化合物和氢的来自精炼厂的废气料流引导至电化学氢分离器的阳极侧；向电化学氢分离器中的分离单元膜和电极组件施加电压，以使分离单元阳极处的氢解离成质子和电子，并将质...

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦特，
申请(专利权)人：斯凯瑞股份有限公司，
类型：发明
国别省市：