一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及能源化工装置领域，为解决现有技术下甲烷干重整工艺对二氧化碳利用率不高，且催化剂易积碳失活的问题，提供一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统及方法，所述系统包括制氢反应器和布多阿尔反应器，制氢反应器的氢气出口依次通过制氢侧分离器和制氢侧回料阀与布多阿尔反应器的制CO侧催化剂入口连接，制氢反应器的制氢侧催化剂入口依次通过制CO侧分离器和制CO侧回料阀与CO出口连接，制氢侧回料阀和制CO侧回料阀还设有惰性气体入口，系统中装填的催化剂为双功能催化碳载体。该系统能实现氢气和一氧化碳的绿色联产，减少了催化剂的中毒风险，并实现了二氧化碳资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源化工装置领域，尤其涉及一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统及方法。

技术介绍

1、天然气作为一种化石能源在能源消费中占有重要地位，通过技术创新，将天然气转化为零碳能源和化工产品，不仅有助于减少碳排放，还能为化工行业提供可持续的原料来源。甲烷重整工艺是最主要的天然气转化技术，通常反应温度在700-1100℃，甲烷与水蒸汽发生反应生成合成气。这是一个强吸热反应，反应工艺能耗高，而且合成气产物中h2/co比例为3，氢气含量明显高于下游f-t合成、甲醇化等反应所需的h2/co=2的合成气，因此需要额外的工序调整气体组分比例。在重整过程中会产生大量的co2排放，对于控制温室气体排放也带来了很大的压力。

2、甲烷干重整工艺是近年来较为热门的一种天然气转化技术，通常在700-900℃下甲烷与二氧化碳发生反应生成合成气。这一反应生成的合成气产物中h2/co比例为1，低于下游工艺f-t合成、甲醇化等反应的比例要求，同样也需要进行额外的工序调整气体组分。这一反应过程中存在较为严重的催化剂积碳失活现象，目前技术尚不成熟，需要进一步开发。

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【技术保护点】

1.一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统，其特征是，包括制氢反应器（1）和布多阿尔反应器（2），制氢反应器（1）中设有甲烷入口、氢气出口和制氢侧催化剂入口，布多阿尔反应器（2）中设有CO2入口、制CO侧催化剂入口和CO出口，制氢反应器（1）的氢气出口依次通过制氢侧分离器（3）和制氢侧回料阀（5）与制CO侧催化剂入口连接，布多阿尔反应器（2）的CO出口依次通过制CO侧分离器（4）和制CO侧回料阀（6）与制氢侧催化剂入口连接，制氢侧回料阀（5）和制CO侧回料阀（6）还设有惰性气体入口，系统中装填的催化剂为双功能催化碳载体。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统...

【技术特征摘要】

1.一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统，其特征是，包括制氢反应器（1）和布多阿尔反应器（2），制氢反应器（1）中设有甲烷入口、氢气出口和制氢侧催化剂入口，布多阿尔反应器（2）中设有co2入口、制co侧催化剂入口和co出口，制氢反应器（1）的氢气出口依次通过制氢侧分离器（3）和制氢侧回料阀（5）与制co侧催化剂入口连接，布多阿尔反应器（2）的co出口依次通过制co侧分离器（4）和制co侧回料阀（6）与制氢侧催化剂入口连接，制氢侧回料阀（5）和制co侧回料阀（6）还设有惰性气体入口，系统中装填的催化剂为双功能催化碳载体。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统，其特征是，所述制氢反应器（1）中，甲烷入口在制氢反应器（1）底部，氢气出口在制氢反应器（1）顶部，制氢侧催化剂入口在制氢反应器（1）侧面。

3.根据权利要求1或2所述的一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统，其特征是，所述布多阿尔反应器（2）中，co2入口在布多阿尔反应器（2）底部，co出口在布多阿尔反应器（2）顶部，制co侧催化剂入口在布多阿尔反应器（2）侧面。

4.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联合布多阿尔反应的系统，其特征是，所述双功能催化碳载体包括吸波载体材料和涂覆在吸波载体材料表面的双功能催化活性材料；其中吸波载体材料为sic和氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁浩然，刘飞，贺凡，李佳欣，祁志福，
申请(专利权)人：浙江省白马湖实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：