[发明专利]用于捕捉和封存碳并且用于减少废气流中碳氧化物的质量的方法和系统

权利要求书

1. 一种捕捉和封存来自含碳氧化物气体流的碳的方法，所述方法包括：

将包含至少一种碳氧化物和至少一种还原剂的反应气体流引入至催化转化器以在存在催化剂的情况下将所述至少一种碳氧化物的至少一部分和所述至少一种还原剂的至少一部分转化成固体碳和含有水蒸汽的尾气流；以及

从所述催化转化器去除固体碳。

2. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括使所述尾气流的至少一部分再循环至所述催化转化器，所述尾气流的所述至少一部分包含：

来自初始工艺气体流的未反应的反应物的一部分；以及

在所述催化转化器中产生的所述水蒸汽的至少一部分。

3. 如权利要求2所述的方法，其中使所述尾气流的至少一部分再循环至所述催化转化器包括去除在所述催化转化器中产生的所述水蒸汽的至少一部分以形成干燥的尾气流，和使用所述干燥的尾气流的至少一部分作为所述反应气体流的至少一部分。

4. 如权利要求3所述的方法，其中使所述尾气流的至少一部分再循环至所述催化转化器包括在足以引起所述催化转化器中产生的所述水蒸汽的至少一部分冷凝而无需使用机械制冷的压力下再循环所述尾气流。

5. 如权利要求2所述的方法，其进一步包括将所述尾气流与所述反应气体流混合。

6. 如权利要求2所述的方法，其中使所述尾气流的至少一部分再循环至所述催化转化器包括使所述尾气流穿过碳氧化物浓缩器。

7. 如权利要求1所述的方法，其中将包含至少一种碳氧化物和至少一种还原剂的反应气体流引入至催化转化器包括使所述至少一种碳氧化物的一部分与所述至少一种还原剂在存在催化剂的情况下反应以形成固体碳和包含水蒸汽的尾气流。

8. 如权利要求1或权利要求7所述的方法，其中所述尾气流进一步包含所述反应气体流的未反应部分。

9. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述反应气体流选择为包含燃烧气体流出流、从燃烧气体流出流分离的碳氧化物、过程废气流、从过程废气流分离的碳氧化物或合成气体流中的至少一种。

10. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述反应气体流选择为包括包含氢、烷烃和醇或其混合物的还原气体。

11. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述反应气体流选择为包含主要包含二氧化碳的碳氧化物。

12. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述反应气体流选择为包含主要包含一氧化碳的碳氧化物。

13. 如权利要求1所述的方法，其中将包含至少一种碳氧化物和至少一种还原剂的所述反应气体流引入至催化转化器包括在足以引起所述初始工艺气体流流经所述催化转化器而无需进一步输入机械能或电能的压力下引入所述初始工艺气体流。

14. 如权利要求1所述的方法，其进一步包括将机械能或电能添加至所述反应气体流。

15. 如权利要求1所述的方法，其中将包含至少一种碳氧化物和至少一种还原剂的反应气体流引入至催化转化器包括：

使所述反应气体流穿过第一催化转化器以形成第一固体碳产物和含有水的中间气体流；

从所述第一催化转化器中去除所述第一固体碳产物；

去除所述中间气体流的水以形成干燥的中间气体流；

使所述干燥的中间气体流穿过第二催化转化器以形成第二固体碳产物和所述尾气流；

从所述第二催化转化器中去除所述第二固体碳产物；以及

使所述尾气流的至少一部分再循环至所述第一催化转化器。

16. 如权利要求2或权利要求15所述的方法，其中使所述尾气流的至少一部分再循环至所述催化转化器包括：

将所述尾气流传递至碳氧化物浓缩器而不去除所述尾气流的水；

在所述碳氧化物浓缩器中去除所述尾气流的所述水的至少一部分和除碳氧化物以外的气体的至少一部分以形成干燥的再循环气体流；以及

将所述干燥的再循环气体流的至少一部分与所述反应气体流混合。

17. 如权利要求15所述的方法，其中去除所述中间气体流的水包括使所述中间气体流的水冷凝以产生具有选定露点的干燥的中间气体流。