[发明专利]用于处理输入燃料气体和蒸汽以制造二氧化碳和输出燃料气体的系统和方法

权利要求书

1.一种用于处理输入燃料气体和蒸汽以制造单独的CO₂和输出燃料气流的系统，所述系统包括：

脱碳剂部分，其被构造成使得至少固体吸附剂在其中与所述燃料气体和蒸汽发生反应从而除去来自所述输入燃料气体的碳并由所述脱碳剂制造排出气体中的所述输出燃料气流；

煅烧炉部分，其被构造成使得来自所述脱碳剂部分的固体吸附剂在其中发生反应以将作为CO₂的碳释放到CO₂气流中；

其中，所述系统被构造成使得分别对CO₂分压以及所述脱碳剂和煅烧炉部分中的温度进行控制，使得所述脱碳剂部分中的温度高于所述煅烧炉部分中的温度，从而从所述脱碳剂向所述煅烧炉提供热。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脱碳剂被构造成使得所述蒸汽与所述燃料气体中的一氧化碳或者由所述脱碳剂中的所述燃料气体制造的一氧化碳发生反应，从而制造用于由所述固体吸附剂吸附的CO₂。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述脱碳剂被构造成使得所述蒸汽与所述燃料气体中的烃发生反应从而制造一氧化碳和CO₂中的一种或两种。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于在所述脱碳剂和煅烧炉部分之间进行热交换的热交换单元；其中通过所述热交换单元来提供由所述脱碳剂提供至所述煅烧炉的热。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述输出燃料气流包含氢或甲烷。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述输入燃料气体包含合成气、氢化气体、SNG或NG。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在所述脱碳剂部分中设置固体催化剂以激活反应从而由所述脱碳剂制造所述排出气体中的输出燃料气体。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，将所述固体催化剂负载在所述脱碳剂部分中，或者将所述固体催化剂与作为单独颗粒的所述固体吸附剂一起混合，或者将所述固体催化剂并入到所述固体吸附剂中。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述固体催化剂包含氧化铁。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述固体催化剂与所述固体吸附剂混合，并且所述固体催化剂的粒度大于所述固体吸附剂的粒度。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述固体催化剂的粒度等于或大于约150微米，并且所述固体吸附剂的粒度小于约125微米。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于向所述煅烧炉部分提供另外的热的燃烧室。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述固体吸附剂包含石灰颗粒。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述石灰颗粒在约20-200微米的范围内，并且在所述煅烧炉和脱碳剂部分的排气处的温度在约700-950℃的范围内。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于将输出气流进料到分配网络中的进料部。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述甲烷气体分配系统包括现有的NG分配网络。

17.根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述NG分配网络包括液化气体的运输部和低压气体输送部。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的系统，其中，所述气体分配网络进一步被构造成向被构造为从所述甲烷中预燃烧除去CO₂的反应器中输送甲烷形式的输出燃料气体。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述被构造为从所述甲烷中预燃烧除去CO₂的反应器从所述甲烷产生单独的氢和CO₂流股。

20.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于将CO₂气流进料到CO₂气体分配网络中的进料部。