【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇合成，具体是一种利用船舶尾气排放的二氧化碳，通过低能耗的加氢催化合成可以作为燃料的甲醇，实现碳循环目标。
技术介绍
1、随着全球温室气体排放的日益严重，绿色能源的研究和应用变得越来越重要。其中，甲醇作为一种清洁、可再生的燃料备受关注。绿色甲醇合成系统是一种新型的甲醇生产方式，它采用了先进的技术和工艺，能够实现高效、低排放的甲醇生产。绿色甲醇合成系统的应用前景广阔。它可以应用于交通运输、工业制造、家庭供暖等领域，成为未来能源转型的重要选择。同时，它也能够促进可再生能源的开发和利用，推动全球减排目标的实现。
2、绿色甲醇合成系统的优势在于它使用的原料和能源都是可再生的。它可以利用生物质、废弃物、太阳能等资源来生产甲醇，不仅减少了对传统石油、天然气等非可再生能源的依赖，还能有效地减少温室气体的排放量。此外，绿色甲醇合成系统还具有高效、安全、可控等优点。它采用了新型催化剂和反应器设计，能够提高甲醇合成的效率和产量。同时，它还能够控制反应过程中的温度、压力等参数，确保生产过程的安全和可控性。同时，能源产业的发展需要平衡环境保护和经济效益，不能只考虑其中一方面。因此，在推广绿色甲醇合成系统的过程中，需要考虑到其在生态、经济等多个方面的影响，做好科学的评估和规划，才能确保其可持续发展并为社会带来实际的益处。
3、随着全球经济的发展和人口的增长，能源需求将越来越大。因此，我们需要采取积极措施，加快能源转型，优化能源结构，推广清洁能源，减少污染和碳排放，以应对能源问题带来的挑战。
4、然而目前
技术实现思路
1、针对上述绿色甲醇合成系统存在的问题，本专利技术提出了一种低能耗绿色甲醇合成系统的方法和装备。
2、一种低能耗绿色甲醇合成系统，是一种利用可再生能源或者其他低碳能源来合成甲醇的系统。系统通常由多个部件组成，包括电解槽（1）、低功耗氢气供给加压系统（2）、低功耗二氧化碳供给加压系统（3）、合成气循环加压系统（4）、甲醇合成装置（5）、甲醇气液分离装置（6）、甲醇提纯装置（7）、甲醇储罐（8）等。其基本原理是将氢气和二氧化碳等原料在催化剂的作用下进行化学反应，生成甲醇。
3、本专利技术的系统可收集船舶尾气排放的二氧化碳，通过加氢催化合成可以作为燃料的甲醇，实现碳循环目标。
4、所述的低功耗二氧化碳供给加压系统（3）是由二氧化碳缓冲罐（31）、二氧化碳潜液增压泵（32）、二氧化碳计量单元（33）和二氧化碳气化器（34）及稳压管路组成。
5、所述低功耗二氧化碳供给加压系统（3）可以通过二氧化碳潜液增压泵（32）对液体二氧化碳进行加压到4-10mpa；
6、所述低功耗二氧化碳供给加压系统（3）可以通过二氧化碳气化器（34）和稳压管路对加压后的液体二氧化碳通过换热进行气化，将二氧化碳加热到100℃到220℃，并通过稳压管路将气化后的二氧化碳稳定在3-8mpa；
7、所述低功耗氢气供给加压系统（2）是由低压固态储氢装置（21）、低压缓冲罐（26）、高压固态储氢装置（22）、高压缓冲罐（27）、低温换热系统（23）、高温换热系统（24）、充放氢控制系统（28）和氢气加压装置（25）稳压管路组成
8、所述低功耗氢气供给加压系统（2），是利用金属氢化物在较低温度(一般为室温)和较低压力下吸氢后，将金属氢化物材料温度升高到较高温度，此时金属氢化物将释放出被增压的氢气。放氢压力视温度而定，并遵循van’thoff方程(lnpde＝δh/rt-δs/t)，其不存在传统机械式氢压缩机受压缩比限制的问题。
9、所述低功耗氢气供给加压系统（2）通过充放氢控制系统（28）控制低温换热系统（23）将低温介质循环给低压固态储氢装置（21）进行冷却，低压固态储氢装置（21）开始吸氢；低压固态储氢装置（21）达到吸氢平衡后，高温换热系统（24）将高温介质循环对给低压固态储氢装置（21）进行加热增压，然后放氢至低压缓冲罐（26）；增压后的氢气进入高压固态储氢装置（22）进行，同时低温换热系统（23）将低温介质循环给高压固态储氢装置（22）进行冷却，高压固态储氢装置（22）开始吸氢；高压固态储氢装置（22）达到吸氢平衡后，高温换热系统（24）将以高温循环介质给高压固态储氢装置（22）进行加热增压，达到预定压力后，控制系统调节相应阀门将高压氢气收集于高压缓冲瓶（27）中；根据混合器的压力及气体含量，充放氢控制系统（28）自动将高压氢气补充到气体混合装置（41）。
10、所述低功耗氢气供给加压系统中（2）的低温换热系统（23）和高温换热系统（24）的热源由合成甲醇合成装置（5）中热催化产生的余热提供，可提高整套系统的热效率。所述低功耗氢气供给加压系统（2）使用一至三套低压固态储氢装置（21）对应一套高压固态储氢装置（22）的连接方式，配合稳压管路，能提供持续的输出，并控制释放氢气压力在9mpa到12mpa。
11、所述低功耗氢气供给加压系统（2），包括通过氢气输送管道相连的低压固态储氢装置（21）和高压固态储氢装置（22），相邻级固态储氢系统之间的氢气输送管道上均设置有氢气控制阀。
12、所述低压固态储氢装置（21）装填低平台压储氢材料，能够吸收1.6～3.5mpa的氢气，能够释放5～6mpa的氢气。
13、所述高压固态储氢装置（22）装填高平台压储氢材料，能够吸收5～6mpa的氢气，能够释放9~12mpa的氢气。
14、所述低功耗氢气供给加压系统（2）配备了一套氢气加压装置（25），用于在系统启动阶段给气体混合装置（41）提供高压氢气，待整套系统稳定运行后，充放氢控制系统（28）会自动切换至固态储氢增压的方式给气体混合装置（41）补充氢气。
15、所述低功耗氢气供给加压系统（2）可以通过充放氢控制系统（28）自动控制固态储氢系统的氢气控制阀及低温换热系统（23）和高温换热系统（24）的传热介质控制阀，并通过稳压管路控制氢气的流量。所述低功耗的氢气供给加压系统（2）的低压固态储氢装置（21）与高压固态储氢装置（22）间安装有低压缓冲罐（26），高压固态储氢装置（22）与气体混合装置（41）间安装有高压缓冲罐（27），用于稳定供氢压力；
16、所述低功耗的氢气供给加压系统（2）的低压固态储氢装置（21）、高压固态储氢装置（22）、低压缓冲罐（26）和高压缓冲罐（27）上均设置有安全泄放装置。
17、所述的甲醇合成装置（5）是由固定床反应器、催化剂填装列管、催化剂、热管理装置及管路组成。
18、所述甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，由电解槽（1）、低功耗氢气供给加压系统（2）、低功耗二氧化碳供给加压系统（3）、合成气循环加压系统（4）、甲醇合成装置（5）、甲醇气液分离装置（6）、甲醇提纯装置（7）、甲醇储罐（8）组成。
2.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述的低功耗二氧化碳供给加压系统（3）是由二氧化碳缓冲罐（31）、二氧化碳潜液增压泵（32）、二氧化碳计量单元（33）和二氧化碳气化器（34）组成；
3.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，合成气循环加压系统（4）是由气体混合装置（41）、合成气预热装置（42）、合成气循环加压装置（43）组成。
4.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述的低功耗氢气供给加压系统（2）是由低压固态储氢装置（21）、低压缓冲罐（26）、高压固态储氢装置（22）、高压缓冲罐（27）、低温换热系统（23）、高温换热系统（24）、充放氢控制系统（28）和氢气加压装置（25）、稳压管路组成。
5.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲
6.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述低功耗氢气供给加压系统中（2）的低温换热系统（23）和高温换热系统（24）的热源由合成甲醇合成装置（5）中热催化产生的余热提供，可提高整套系统的热效率。
7.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述低功耗氢气供给加压系统（2）使用一至三套低压固态储氢装置（21）对应一套高压固态储氢装置（22）的连接方式，配合稳压管路，能提供持续的输出，并控制释放氢气压力在9MPa到12MPa。
8.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述低压固态储氢装置（21）装填低平台压储氢材料，能够吸收1.6～3.5MPa的氢气，能够释放5～6MPa的氢气。
9.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述高压固态储氢装置（22）装填高平台压储氢材料，能够吸收5～6MPa的氢气，能够释放9~12MPa的氢气。
10.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述低功耗氢气供给加压系统（2）配备了一套氢气加压装置（25），用于在系统启动阶段给气体混合装置（41）提供高压氢气，待整套系统稳定运行后，充放氢控制系统（28）会自动切换至固态储氢增压的方式给气体混合装置（41）补充氢气。
...【技术特征摘要】
1.一种低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，由电解槽（1）、低功耗氢气供给加压系统（2）、低功耗二氧化碳供给加压系统（3）、合成气循环加压系统（4）、甲醇合成装置（5）、甲醇气液分离装置（6）、甲醇提纯装置（7）、甲醇储罐（8）组成。
2.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述的低功耗二氧化碳供给加压系统（3）是由二氧化碳缓冲罐（31）、二氧化碳潜液增压泵（32）、二氧化碳计量单元（33）和二氧化碳气化器（34）组成；
3.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，合成气循环加压系统（4）是由气体混合装置（41）、合成气预热装置（42）、合成气循环加压装置（43）组成。
4.根据权利要求1所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述的低功耗氢气供给加压系统（2）是由低压固态储氢装置（21）、低压缓冲罐（26）、高压固态储氢装置（22）、高压缓冲罐（27）、低温换热系统（23）、高温换热系统（24）、充放氢控制系统（28）和氢气加压装置（25）、稳压管路组成。
5.根据权利要求4所述的低能耗绿色甲醇合成系统，其特征在于，所述低功耗氢气供给加压系统（2）通过充放氢控制系统（28）控制低温换热系统（23）将低温介质循环给低压固态储氢装置（21）进行冷却，低压固态储氢装置（21）开始吸氢；低压固态储氢装置（21）达到吸氢平衡后，高温换热系统（24）将高温介质循环对给低压固态储氢装置（21）进行加热增压，然后放氢至低压缓冲罐（26）；增压后的氢气进入高压固态储氢装置（22）进行，同时低温换热系统（23）将低温介质循环给高压固态储氢装置（22）进行冷却，高压固态储氢装...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹学磊，董然，刘炳言，高健，
申请(专利权)人：海德威科技集团青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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