[发明专利]用于通过转化成甲酸来再循环热解尾气的方法和系统

权利要求书

1.一种热解方法，包括：

热解原料以生成热解反应产物，所述热解反应产物包括来自所述原料的至少一些尾气；

从所述热解反应产物中将所述至少一些尾气和二氧化碳的一部分分离成分离的尾气，其中所述分离的尾气包括所述尾气的一种或更多种组分；

将所述分离的尾气和二氧化碳中的至少一些转化为甲酸；

将所述甲酸中的至少一些注入到热解反应中。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

从所述热解反应产物中分离甲烷和二氧化碳的流；以及

将分离的甲烷和二氧化碳中的至少一些转化为甲酸。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述热解使用超临界二氧化碳在从150℃-600℃的第一温度和从7MPa-12MPa的第一压力进行。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述原料选自烟煤、次烟煤、褐煤和无烟煤。

5.一种热解煤的方法，包括：

在二氧化碳气氛中，在反应器中，在二氧化碳处于超临界状态的温度和压力热解煤，以生成包括至少一些甲烷的反应产物；

从所述反应器中移除超临界二氧化碳和反应产物中的至少一些；

从移除的超临界二氧化碳和反应产物中分离至少一些甲烷和二氧化碳，以生成包括至少甲烷和二氧化碳的第一流；

干重整所述第一流的至少一部分以生成包括至少氢气和一氧化碳的第二流；

将所述第二流的至少一部分转化为包括氢气和二氧化碳的第三流；

经由甲酸生成反应将所述第三流的至少一部分转化为甲酸；以及

将生成的甲酸中的至少一些注入到热解反应中。

6.如权利要求5所述的方法，其中从所述移除的超临界二氧化碳和反应产物中分离至少一些甲烷和二氧化碳包括降低所述二氧化碳的温度、压力或两者。

7.如权利要求5所述的方法，其中注入所述生成的甲酸包括将所述甲酸注入到所述反应器中。

8.如权利要求5所述的方法，其中将所述第二流的至少一部分转化为包括氢气和二氧化碳的第三流还包括：

使用水煤气变换反应以将所述第二流的至少一部分转化为包括氢气和二氧化碳的第三流；以及

其中所述干重整、所述水煤气变换反应和所述甲酸生成反应中的至少一个在所述二氧化碳处于所述超临界状态的温度和压力进行。

9.如权利要求5-8中任一项所述的方法，其中所述干重整、所述转化和所述甲酸生成反应在所述二氧化碳处于所述超临界状态的温度和压力进行。

10.一种用于热解煤的系统，包括：

至少一个反应室，所述至少一个反应室能够在超临界二氧化碳气氛中热解煤；

分离系统，所述分离系统被配置成在所述煤的热解之后从所述反应室中接收所述超临界二氧化碳气氛，从二氧化碳中冷凝反应产物并且生成尾气和二氧化碳流；

干重整系统，所述干重整系统被配置成将所述尾气和二氧化碳流重整成含有合成气的第一流；

水煤气变换反应器，所述水煤气变换反应器被配置成将所述第一流中的至少一些转化为含有二氧化碳和氢气的第二流；

甲酸生产单元，所述甲酸生产单元被配置成将所述第二流中的至少一些转化为含有甲酸的第三流；以及

注入系统，所述注入系统被配置成将所述甲酸注入到所述至少一个反应室中。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述反应室能够将所述煤加热至足以生成至少一些包括甲烷的反应产物的温度。

12.如权利要求10或11所述的系统，还包括：

向所述反应室提供热能的热源。

13.如权利要求12所述的系统，还包括：

向所述反应室提供热能的核反应堆。