[发明专利]生成合成气的装置和方法

权利要求书

1.一种合成气生成装置(1000)，其特征在于，包括：

-用于生成氧气和氢气的水电解装置(1105)；

-二氧化碳供应通道(1110)；

-用于将氢气注入到供应有二氧化碳的供应通道(1015)中的装置(1115)，所述二氧化碳和所述氢气形成合成气；

-等温甲烷化反应器(1005)，包括：

-用于所述合成气并连接到所述合成气的供应通道(1015)的入口(1010)，以及

-合成天然气的出口(1020)；

-水分离装置(1025)，包括：

-合成天然气的入口(1030)，以及

-脱水合成天然气的出口(1035)；以及

-用于从水分离装置的出口到合成气供应通道的部分脱水合成天然气的支路(1040)，以便将支路的合成气和合成天然气的混合物提供到反应器。

2.根据权利要求1所述的装置(1000)，其包括：

-用于测量通过电解生成的氢气的流量的装置(1120)；以及

-用于处理作为所测量的氢气流量的函数的碳供应通道(1015)中的二氧化碳的装置(1125)。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置(1000)，其包括：

-反应器(1005)下游和水分离装置(1025)上游的合成天然气温度传感器(1062)；以及

-在反应器(1005)输入端的上游，用于根据测量的温度预热混合物的装置(1060)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1000)，其包括：

-表示燃料加热值或脱水合成天然气的成分的物理量值的传感器(1050)；以及

-输入到支路的天然气的再循环器(1055)，再循环器(1055)被作为所测量的物理量的值的函数而控制。

5.根据权利要求1至4任一项所述的装置(1000)，其包括用于部分所述热甲烷化反应产物的支路通道(1070)，所述支路通道(1070)包括：

-位于反应器(1005)的出口和水分离装置(1025)之间的入口(1075)；以及

-位于反应器入口上游的出口(1080)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置(1000)，其包括：

-用于测量混合位置下游的合成气的流量的装置(1085)；以及

-输入到支路通道(1070)中的热天然气的再循环器(1090)，再循环器(1090)由作为所测量的合成气流量的函数控制。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(1000)，其中所述分离装置(1025)被配置为将所述合成天然气冷却至-5℃和+60℃之间的温度。

8.根据权利要求7所述的装置(1000)，其中，所述水分离装置(1025)被配置为在所述反应器(1005)的操作条件下将所述合成天然气冷却至低于水的露点温度的温度。

9.根据权利要求7和8所述的装置(1000)，其中所述水分离装置(1025)被配置为在所述反应器(1005)的操作条件下将所述合成天然气冷却至低于露点温度的温度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(1000)，其中所述等温反应器(1005)是流化床反应器。

11.根据权利要求10所述的装置(1000)，包括位于所述流化床中的至少一个热交换表面(1006)。