【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源化工，具体是一种基于循环流化床的天然气干重整系统及方法。
技术介绍
1、天然气干重整，即天然气中甲烷等轻烃原料与二氧化碳反应制取主要成分为氢气与一氧化碳的合成气，可以将碳捕集过程中获得的二氧化碳再利用，有利于消减温室效应，实现碳中和。并且，天然气干重整所制备的合成气中一氧化碳含量较高，非常适合作为费托合成的原材料。但是，干重整过程中，在催化剂的活性位点极易形成碳单质，导致催化剂失活。因此，在干重整工艺设计中，通常应考虑催化剂再生过程。另外，由于干重整过程属于强吸热过程，需要大量的能量输入，反应温度较高，反应速率快，如何稳定高效地供热也是难点之一。
2、在工业上通常采用天然气自热干重整技术，即将天然气、二氧化碳、氧气通入同一个反应器内，将放热的轻烃部分氧化反应和吸热的轻烃重整反应耦合，由部分氧化反应为重整反应供热。不过，该技术由于氧气的引入，导致产物中会存在部分二氧化碳，降低二氧化碳的转化率，无法实现完全的二氧化碳再利用。
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于循环流化床的天然气干重整系统及方法，解决现有技术存在的二氧化碳再利用率低等问题。
2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
3、一种基于循环流化床的天然气干重整系统，包括重整单元，重整单元包括相互连通的氧化器、重整器，氧化器用于通入天然气和氧气进行氧化过程，重整器用于通入天然气和二氧化碳进行干重整过程。
4、作为一种优选的技术方案
5、作为一种优选的技术方案，重整单元还包括与氧化器连通的第一分离器、与重整器连通的第二分离器。
6、作为一种优选的技术方案，还包括预热单元，预热单元与氧化器、重整器分别连通。
7、作为一种优选的技术方案，还包括净化单元，净化单元与第二分离器连通。
8、作为一种优选的技术方案，净化单元包括相互连通的第一冷却系统、净化系统，第一冷却系统与第二分离器连通，第一冷却系统向预热单元提供热量。
9、作为一种优选的技术方案，还包括尾气脱水单元，尾气脱水单元与第一分离器连通。
10、作为一种优选的技术方案，尾气脱水单元包括相互连通的第二冷却系统、气液分离器，第二冷却系统与第一分离器连通，第二冷却系统向预热单元提供热量。
11、作为一种优选的技术方案，还包括与预热单元连通的空分装置。
12、一种基于循环流化床的天然气干重整方法，采用所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统进行天然气干重整。
13、本专利技术相比于现有技术，具有以下有益效果：
14、1)本专利技术通过循环流化床将自热干重整的氧化过程和重整过程分离，实现了自热干重整的空间细分；重整器与氧化器耦合于同一系统内，利用在双流化床内循环流动的载热颗粒将氧化过程释放的热量传递至重整器，实现向重整过程的稳定供热；
15、2)在重整器内失活的催化剂可与载热颗粒一同流入氧化器，将催化剂活性位点表面的积碳氧化，实现催化剂再生；
16、3)设置了空分单元，将氧气通入氧化器中，可排除氮气对系统的影响；氧化器内生成的高温尾气主要成分为二氧化碳、水蒸气以及少量一氧化碳，可经过降温、气液分离后作为原料直接通入重整器，实现全过程零碳排放。
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1.一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，包括重整单元(3)，重整单元(3)包括相互连通的氧化器(31)、重整器(32)，氧化器(31)用于通入天然气和氧气进行氧化过程，重整器(32)用于通入天然气和二氧化碳进行干重整过程。
2.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，氧化器(31)内具有催化剂、载热颗粒，重整器(32)内具有催化剂、载热颗粒，催化剂能在氧化器(31)与重整器(32)之间相互流动，载热颗粒能在氧化器(31)与重整器(32)之间相互流动。
3.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，重整单元(3)还包括与氧化器(31)连通的第一分离器(33)、与重整器(32)连通的第二分离器(34)。
4.根据权利要求3所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括预热单元(2)，预热单元(2)与氧化器(31)、重整器(32)分别连通。
5.根据权利要求4所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括净化单元(4)，净化单元(4)与
6.根据权利要求5所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，净化单元(4)包括相互连通的第一冷却系统(41)、净化系统(42)，第一冷却系统(41)与第二分离器(34)连通，第一冷却系统(41)向预热单元(2)提供热量。
7.根据权利要求4所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括尾气脱水单元(5)，尾气脱水单元(5)与第一分离器(33)连通。
8.根据权利要求7所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，尾气脱水单元(5)包括相互连通的第二冷却系统(51)、气液分离器(52)，第二冷却系统(51)与第一分离器(33)连通，第二冷却系统(51)向预热单元(2)提供热量。
9.根据权利要求3至8任一项所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括与预热单元(2)连通的空分装置(11)。
10.一种基于循环流化床的天然气干重整方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统进行天然气干重整。
...【技术特征摘要】
1.一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，包括重整单元(3)，重整单元(3)包括相互连通的氧化器(31)、重整器(32)，氧化器(31)用于通入天然气和氧气进行氧化过程，重整器(32)用于通入天然气和二氧化碳进行干重整过程。
2.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，氧化器(31)内具有催化剂、载热颗粒，重整器(32)内具有催化剂、载热颗粒，催化剂能在氧化器(31)与重整器(32)之间相互流动，载热颗粒能在氧化器(31)与重整器(32)之间相互流动。
3.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，重整单元(3)还包括与氧化器(31)连通的第一分离器(33)、与重整器(32)连通的第二分离器(34)。
4.根据权利要求3所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括预热单元(2)，预热单元(2)与氧化器(31)、重整器(32)分别连通。
5.根据权利要求4所述的一种基于循环流化床的天然气干重整系统，其特征在于，还包括净化单元(4)，净化单元(...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠凯，黄泽茂，李育亮，王智拓，
申请(专利权)人：中国成达工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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