[发明专利]逆流反应器中利用CO2

权利要求书

1.一种进行吸热反应的方法，所述方法包括：在反应器内的燃烧区中使含氧物流接触储氧组分以形成氧化的储氧组分，所述反应器任选地包括逆流反应器，所述储氧组分包含：金属氧化物体系和粘合剂，所述金属氧化物体系包含氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化镍或它们的组合物，所述粘合剂包含氧化镁、氧化钙、氧化钇或它们的组合物；使包含燃料物流和工作流体的燃料混合物与所述氧化的储氧组分在燃烧条件下反应以形成烟道气并将反应区中的一个或多个表面加热至600℃或更高的再生表面温度，所述燃料混合物包含20体积％或更多的CO₂；使所述烟道气的至少一部分再循环以形成所述工作流体的至少一部分；以及在所述再生表面温度下使吸热试剂物流接触所述反应区中的一个或多个表面以形成吸热产物流，所述反应区内的所述吸热试剂物流的流动方向相对于所述燃料混合物的流动方向是反向的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于所述储氧组分的重量，所述储氧组分包含20重量％至80重量％的所述粘合剂。

3.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述吸热试剂物流包含H₂O，并且所述吸热产物流包含温度高于所述吸热试剂物流的温度的H₂O。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述吸热产物流包含吸热反应产物流。

5.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个表面包含催化剂组合物。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个表面的至少一部分在所述燃烧区中。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述吸热试剂物流包含烃，所述吸热产物流包含重整流出物。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括：使所述重整流出物经水煤气变换反应条件处理以形成变换的合成气产物流；和通过变压吸附分离所述变换的合成气产物流以形成含H₂物流和含CO₂物流，所述燃料混合物任选地包含所述含CO₂物流的至少一部分。

9.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中使所述烟道气的至少一部分再循环以形成所述工作流体的至少一部分包括：分离所述烟道气以至少形成含CO₂物流和所述工作流体的至少一部分。

10.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述燃烧条件包括0.5MPa-g至7.0MPa-g的燃烧压力，所述储氧条件任选地包括与所述燃烧压力相差3.0MPa或更少的储氧压力。

11.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法还包括在所述燃料混合物反应之后且在使所述一个或多个表面接触所述吸热试剂之前，使所述储氧组分接触补充的含氧物流。

12.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中使所述含氧物流接触所述储氧组分包括：使空气接触所述储氧组分，以形成贫化空气物流，所述方法还包括将所述贫化空气物流通入涡轮机的燃烧区，所述贫化空气物流任选地包含12体积％至16体积％的O₂。

13.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述工作流体包含25体积％或更多的CO₂。