一种利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法与流程

技术特征：
1.一种利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)发电系统产生的电能送至电解水制氢装置，得到氢气和氧气，产生的氢气分为三股，一股送至储氢装置储存，一股送至逆变换装置，剩余一股送至净化装置出口；(2)电解水制氢装置得到的氧气与空气分离装置产生的氧气一起送至煤气化装置，与煤发生气化反应，得到高温合成气；(3)煤气化装置产生的高温合成气进入热回收装置进行降温，同时回收高温合成气的热量，该热量送至逆变换装置作为逆变换反应的热源；(4)出热回收装置的合成气进入净化装置除去其中的酸性气，分离出的二氧化碳气体与电解水制氢装置的氢气送至逆变换装置；(5)自电解水制氢装置来的氢气和自净化装置来的二氧化碳气体在逆变换装置中发生逆变换反应，得到水和一氧化碳，(6)出逆变换装置的包含氢气、一氧化碳、二氧化碳及水的逆变换与电解水制氢装置来的氢气以及净化装置来的净化气混合，获得一定氢碳比的合成气，该合成气作为原料送至下游合成装置。2.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的发电系统为水力发电系统、风力发电系统、太阳能发电系统、核能发电系统、生物质发电系统、地热发电系统、潮汐发电系统或海浪发电系统中的一种或多种。3.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的电解水制氢装置由一个或多个电解水单元组成，每个电解水单元包括电解水槽、气体处理系统。4.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的逆变换装置包括预处理系统、逆变换反应系统、气液分离系统；进逆变换装置的氢气和二氧化碳气体混合后首先进入预处理系统，除去杂质的同时调整反应入口温度为150～600℃，然后送至逆变换反应系统，在催化剂作用下发生逆变换反应，反应后的逆变换气送至气液分离系统，经过逐级冷却，会把反应生成的水冷凝出来，然后分离，剩余的饱和水与反应生成的一氧化碳、未反应的氢气和二氧化碳一起组成逆变换气，然后送出逆变换装置。5.如权利要求4所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，逆变换反应系统由一个或多个反应器串联或并联组成。6.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的逆变换装置所需热量由热回收装置提供，实现装置间的热量耦合。7.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的逆变换装置采用的原料为富氢气和富二氧化碳气体，氢气含量≥90v％，二氧化碳气体含量≥90v％。8.如权利要求1所述的利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法，其特征在于，所述的净化装置为酸性气脱除系统，采用化学吸收法、物理吸收法及物理
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化学双吸收法脱除酸性气。

技术总结
本发明涉及节能减排领域，具体公开了一种利用电能联合逆变换反应实现零碳排放的合成气制备方法。所述合成气制备装置包括发电系统、电解水制氢装置、储氢装置、煤气化装置、空气分离装置、热回收装置、逆变换装置及净化装置。本发明通过将电能、逆变换反应与传统煤化工生产过程进行耦合，一方面实现了氢气的绿色生产，另一方面对生产过程中产生的二氧化碳进行利用，减少了生产过程中的碳排放，实现煤化工的零碳排放生产。工的零碳排放生产。工的零碳排放生产。


技术研发人员：张镇 李陆星 赵卓雅 贺鑫平 陈斌 骆彩萍 于清 周敬林 刘艳军 张佳
受保护的技术使用者：华陆工程科技有限责任公司
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2021/12/7