一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统和方法技术方案

技术编号:40548714 阅读:19 留言:0更新日期:2024-03-05 19:07
本发明专利技术公开了一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统和方法,气化炉与富CO合成气净化单元和熔盐分离单元通过管道相连,熔盐分离单元分别与固体分离单元和电解单元通过管道相连,电解单元分别与富H<subgt;2</subgt;气体净化单元、CO<subgt;2</subgt;分离储存单元和熔盐再生单元通过管道相连,CO<subgt;2</subgt;分离储存单元和熔盐再生单元通过管道相连,熔盐再生单元与气化炉通过管道相连。本发明专利技术耦合绿电加热的熔融床和电解单元,通过熔融床和电解单元间的碱金属盐的匹配,克服了可再生能源生产的绿电周期性、波动性对制备合成气过程的影响,也从系统的角度降低了电解单元的生产成本,从而实现了耦合绿电以有效减少燃烧供热反应和变换反应CO<subgt;2</subgt;的排放这一目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤化工,具体为一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统和方法


技术介绍

1、我国可再生能源装机容量日益增长,这些可再生能源所产生的绿电将成为未来我国能源的主要部分,如妥善将绿电与工业生产过程结合,可降低相关过程的co2排放,从而支撑“双碳”目标的达成。在我国,以煤为源头的化学品生产占据重要地位,但以煤气化为源头的化学品生产工艺往往伴随大量co2排放,生产每吨化学品平均排放co2达3吨以上。在煤气化工艺中燃烧供热反应和变换反应均伴随大量co2排放。如能将煤气化过程耦合绿电,针对燃烧供热反应和变换反应进行优化,可有效降低co2排放。

2、现有技术通常针对变换反应进行优化,通过耦合电解水制氢单元,实现变换反应减排co2的目的,例如中国专利技术专利cn116144401a公开了一种通过电解水所得氢气提高煤气化合成气氢碳比,从而降低变换单元额外产生的co2而制备甲醇的方法。但需要指出,上述方法仅解决了h2的来源问题,但电解单元本身存在成本较高的问题难以解决,耦合绿电以减少燃烧供热反应的co2排放以制备合成气难度较大;尽管中国专利技术专利cn1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,至少包括气化炉(1)、富CO合成气净化单元(2)、熔盐分离单元(3)、电解单元(4)、富H2气体净化单元(5)、CO2分离储存单元(6)、熔盐再生单元(7)和固体分离单元(8),其特征在于:所述气化炉(1)与富CO合成气净化单元(2)和熔盐分离单元(3)通过管道相连,所述熔盐分离单元(3)分别与固体分离单元(8)和电解单元(4)通过管道相连,所述电解单元(4)分别与富H2气体净化单元(5)、CO2分离储存单元(6)和熔盐再生单元(7)通过管道相连,所述CO2分离储存单元(6)和熔盐再生单元(7)通过管道相连,所述熔盐再生单元(7)与气化炉(1)通...

【技术特征摘要】

1.一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,至少包括气化炉(1)、富co合成气净化单元(2)、熔盐分离单元(3)、电解单元(4)、富h2气体净化单元(5)、co2分离储存单元(6)、熔盐再生单元(7)和固体分离单元(8),其特征在于:所述气化炉(1)与富co合成气净化单元(2)和熔盐分离单元(3)通过管道相连,所述熔盐分离单元(3)分别与固体分离单元(8)和电解单元(4)通过管道相连,所述电解单元(4)分别与富h2气体净化单元(5)、co2分离储存单元(6)和熔盐再生单元(7)通过管道相连,所述co2分离储存单元(6)和熔盐再生单元(7)通过管道相连,所述熔盐再生单元(7)与气化炉(1)通过管道相连。

2.根据权利要求1所述的一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,其特征在于:所述气化炉(1)为基于碱金属熔融碳酸盐的熔融床气化反应器,所述气化炉(1)采用旋流或对喷的进料方式输入含碳固体原料和气化剂,所述气化剂为co2;所述气化炉(1)采用绿电通过外加热或内加热形式对碱金属碳酸盐和固体燃料加热;绿电来自于水力发电装置、风力发电装置、太阳能发电装置或生物质发电装置中的一种或多种,所述气化炉(1)上还设有排渣口;

3.根据权利要求1所述的一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,其特征在于:所述富co合成气净化单元(2)用于分离焦油在热解过程中产生的甲烷以及其他烃类气体。

4.根据权利要求1所述的一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,其特征在于:所述熔盐分离单元(3)采用溶解方法分离易溶于水的碱金属碳酸盐和不溶于水的未反应残炭、灰分以及反应所得不溶盐。

5.根据权利要求1所述的一种耦合绿电的熔融床制备合成气的系统,其特征在于:所述电解单元(4)采用若干台碱性电解槽作为电解装置电解碱金属碳酸盐溶液和相应碱溶液的混合物,制备h2、o2和co2,电解单元(4)的电力来自绿电,碱性电解槽使用阳离子膜分离阴极和阳极,阴极获得h2,阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭啸晋徐祥薛晓勇李喜全赵凯
申请(专利权)人:江苏中科能源动力研究中心
类型:发明
国别省市:

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