一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统技术方案

技术编号:41363566 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 10:12
本技术涉及熔融金属裂解天然气制氢及高值碳技术领域,尤其为一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,包括反应容器,包括外管和内管,所述外管套设在所述内管的外部,所述外管和所述内管之间留有用于排出高值碳的间隙;碳收集装置,其上设置顶部开口、底部密封的多个碳收集腔,所述碳收集装置可旋转的连接在所述外管的底端,通过转动所述碳收集装置,能选择其中一个碳收集腔顶部的开口与所述间隙的底端连通;进料装置,用于向所述内管中添加金属催化剂;加热装置,用于加热所述内管内的金属催化剂;降温装置,用于降低所述内管内的金属催化剂的温度;以及气管。本技术实现了同一系统生成多种高值碳的快速转换的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及熔融金属裂解天然气制氢及高值碳,具体为一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统


技术介绍

1、在能源短缺和环境恶化双重压力下,可持续清洁能源的开发日益迫切。氢能是一种二次能源,被视为21世纪极具发展潜力的清洁能源。氢能的开发利用对于我国实现在2030年碳排放达峰和2060年碳中和具有重要作用,发展氢能已经提升到国家能源战略。熔融金属裂解天然气可以制得氢气和高值碳。

2、例如公告号为cn114590777a的中国技术专利申请公开了一种天然气无碳排放制氢和高值碳的反应装置,包括:反应装置,所述反应装置上端连接提纯装置,所述反应装置外设有加热装置,所述加热装置内设有固体氧化物燃料电池装置,所述固体氧化物燃料电池装置下端连接第一气体分离器,所述第一气体分离器连接提纯装置,所述固体氧化物燃料电池装置上端连接空气压缩机,所述反应装置下端连接收集装置;本技术利用熔融金属的高导热性和其本身的催化活性等特性,在高温条件下催化天然气直接裂解,可以实现长时间连续自动化生产,达到同时制备高纯氢气和高值碳的目的。

3、上述专利所公开的技术方案虽然可以制取氢气以及高值碳,但其制取的高值碳的种类单一,而想要制取其他种类的高值碳就需要更换其他的系统,总结来说,目前的制氢及高值碳的系统无法实现同一系统生成多种高值碳的快速转换。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,包括:

3、反应容器,包括外管和内管,所述外管套设在所述内管的外部,所述外管和所述内管之间留有用于排出高值碳的间隙;

4、碳收集装置,其上设置顶部开口、底部密封的多个碳收集腔,所述碳收集装置可旋转的连接在所述外管的底端,通过转动所述碳收集装置,能选择其中一个碳收集腔顶部的开口与所述间隙的底端连通;

5、进料装置,用于向所述内管中添加金属催化剂;

6、加热装置,用于加热所述内管内的金属催化剂;

7、降温装置,用于降低所述内管内的金属催化剂的温度;以及

8、气管,所述气管的一端插接至内管的内部。

9、优选的,所述气管的另一端通过三通阀与天然气源或储氢装置连通。

10、优选的,所述加热装置包括电阻丝加热器。

11、优选的,所述降温装置包括水冷散热器。

12、优选的,所述生成系统包括汽轮机发电装置以及与所述汽轮机发电装置电性连接的电力存储装置,所述汽轮机发电装置与所述降温装置连通;

13、所述电力存储装置与所述加热装置电性连接。

14、优选的,所述生成系统包括光伏发电装置,所述光伏发电装置与所述电力存储装置电性连接。

15、优选的,所述生成系统包括自动控制装置,所述加热装置、汽轮机发电装置、电力存储装置、光伏发电装置均与所述自动控制装置电性连接。

16、优选的,所述降温装置包覆在所述加热装置的外侧,所述加热装置包覆在所述外管的外侧,所述降温装置的外侧包覆设置有保温层。

17、优选的,所述碳收集装置与所述外管的底端单向旋转连接。

18、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

19、本技术通过设置的进料装置和降温装置,一方面,利用进料装置,可以根据所需要产出的高值碳的种类调整加入到反应容器内部的金属催化剂的种类,另一方面,利用降温装置,再配合加热装置,可以将反应容器内部的金属催化剂的温度快速的调整至所需要的温度,使得进料装置和降温装置的配合可以使熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统产生所需要的高值碳,同时,也实现了同一系统生成多种高值碳的快速转换的目的。

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【技术保护点】

1.一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述气管的另一端通过三通阀与天然气源或储氢装置连通。

3.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述加热装置包括电阻丝加热器。

4.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述降温装置包括水冷散热器。

5.根据权利要求4所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述生成系统包括汽轮机发电装置以及与所述汽轮机发电装置电性连接的电力存储装置,所述汽轮机发电装置与所述降温装置连通;

6.根据权利要求5所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述生成系统包括光伏发电装置,所述光伏发电装置与所述电力存储装置电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述生成系统包括自动控制装置,所述加热装置、汽轮机发电装置、电力存储装置、光伏发电装置均与所述自动控制装置电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述降温装置包覆在所述加热装置的外侧,所述加热装置包覆在所述外管的外侧,所述降温装置的外侧包覆设置有保温层。

9.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述碳收集装置与所述外管的底端单向旋转连接。

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【技术特征摘要】

1.一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述气管的另一端通过三通阀与天然气源或储氢装置连通。

3.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述加热装置包括电阻丝加热器。

4.根据权利要求1所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述降温装置包括水冷散热器。

5.根据权利要求4所述的一种熔融金属裂解天然气制氢及高值碳生成系统,其特征在于,所述生成系统包括汽轮机发电装置以及与所述汽轮机发电装置电性连接的电力存储装置,所述汽轮机发电装置与所述降温装置连通;

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜镱安蒲怡杨可新赵媛黄泓婧刘佳怡黄立新何婧怡王语蒋文静
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:新型
国别省市:

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