一种绿氢耦合碳捕集生产合成气工艺

技术领域

本发明属于合成气制备技术领域，具体涉及一种绿氢耦合碳捕集生产合成气工艺。

背景技术

二氧化碳等温室气体大量排放所造成的全球变暖目前引起了全世界范围的普遍关注。为了抑制全球变暖，世界主要的经济体均提出了碳中和目标。我国能源消耗主要以化石能源为主，在发电，炼钢，化工等产业均有大量的CO2排放。为实现“双碳”目标，一方面要对现有排放源进行减排，另一方面要加大可再生能源的比重，减少对化石能源的依赖。如何利用捕集后的CO

目前国内对二氧化碳直接加氢制甲醇进行了示范性探索，但是存在CO

发明内容

针对现有CO

为实现上述目的，本发明提供绿氢耦合碳捕集生产合成气工艺，包括以下步骤：

工业尾气进入二氧化碳捕集装置，得到CO

将原料气送入逆一氧化碳变换装置，在700～1000℃的条件下，CO

出逆一氧化碳变换装置的粗合成气送至合成气净化装置，脱除未反应的CO

进一步地，所述CO

原料气进入原料气分离器分离出夹带的液体，从原料气分离器出来的原料气进入原料气压缩机进行增压，增压后的原料气依次经过串联的原料气预热器壳体和原料气加热器进行加热；加热后的原料气进入逆变换反应器在催化剂的作用下进行逆一氧化碳变换反应，将二氧化碳和氢气转化为一氧化碳和水；

出逆变换反应器的逆变换气(包括一氧化碳和水，以及未反应的CO

进一步地，所述逆变换反应器为轴向或轴径向固定床催化反应器，反应器类型为绝热或者非绝热反应器，反应压力为0.1～2.0MPa(优选0.5～1.5MPa)。

进一步地，进所述逆一氧化碳变换装置中原料气分离器的原料气中H

进一步地，出所述合成气净化装置的合成气中CO

进一步地，所述原料气压缩机出口压力为0.1～2.0MPa(优选0.5～1.5MPa)。

进一步地，出所述原料气加热器的混合工艺气温度为700～1000℃(优选850～950℃)。

进一步地，所述逆变换反应器进出口温差为50～200℃。

进一步地，所述逆变换反应器中催化剂的活性组分为Pt、Pd、Au、Cu、Ni、Fe及Co中的一种或两种。

进一步地，给所述电解水制氢装置和逆一氧化碳变换装置供电的为可再生能源发电装置。(所用可再生能源可以是风能，太阳能，潮汐能，地热能等可再生能源中的一种或多种)。

本发明绿氢耦合碳捕集生产合成气工艺，通过逆一氧化碳变换反应将二氧化碳和氢气转化为一氧化碳和水，以制取不同H

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)将绿氢和碳捕集技术进行耦合，在实现CO

2)采用绿电作为维持逆一氧化碳变换反应及动力系统的能源，不会产生新的碳排放；

3)可以生产不同H

4)CO

附图说明

图1为本发明绿氢耦合碳捕集生产合成气工艺流程示意图；

图2为图1中逆一氧化碳变换装置工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1

如图1所示二氧化碳捕集装置1产生的CO

结合图2所示将原料气送至逆一氧化碳变换装置3，原料气送至原料气分离器6中分离出夹带的液体，从原料气分离器6出来的原料气进入原料气压缩机7进行增压至1.0MPa；增压后的原料气依次进入原料气预热器8壳体进行换热并预热至850℃，然后进入原料气加热器9加热至900℃送至逆变换反应器10；在逆变换反应器10中，原料气中的CO

来自逆一氧化碳变换装置的粗合成气送至合成气净化装置，脱除部分CO

本实施例中，逆变换反应器为轴向或轴径向固定床催化反应器，反应器类型为绝热反应器，反应压力为1.0MPa；

CO

给电解水制氢装置2和逆一氧化碳变换装置3供电的为可再生能源发电装置5。所用可再生能源可以是风能，太阳能，潮汐能，地热能等可再生能源中的一种或多种。

实施例2

如图1所示二氧化碳捕集装置1产生的CO

将原料气送至逆一氧化碳变换装置3，原料气送至原料气分离器6中分离出夹带的液体，从原料气分离器6出来的原料气进入原料气压缩机7进行增压至1.0MPa；增压后的原料气依次进入原料气预热器8壳体进行换热并预热至778℃，然后进入原料气加热器9加热至900℃送至逆变换反应器10；在逆变换反应器10中，原料气中的CO

来自逆一氧化碳变换装置的粗合成气送至合成气净化装置，脱除部分CO

本实施例中，逆变换反应器为轴向或轴径向固定床催化反应器，反应器类型为绝热反应器，反应压力为1.0MPa；

CO