[发明专利]依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的系统及方法

权利要求书

1.一种依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的系统，其特征在于，包括：用于将火力发电厂排出的烟气中的氮气、CO₂、水分离纯化的烟气分离纯化系统；用于对所述烟气分离纯化得到的水进行电解，以得到氢气的电解制氢系统，与烟气分离纯化系统连接；用于将所述烟气分离纯化得到的氮气、CO₂以及由电解制氢系统得到的氢气合成氨或尿素的合成氨或尿素装置；与烟气分离纯化系统、电解制氢系统分别连接。

2.根据权利要求1所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的系统，其特征在于，烟气分离纯化系统包括：与火力发电厂的排烟装置分别连接的CO₂捕集纯化装置、氮气纯化装置以及烟气取水装置。

3.根据权利要求2所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的系统，其特征在于，CO₂捕集纯化装置为化学吸收法碳捕集装置、吸附法碳捕集装置或膜分离法碳捕集装置。

4.根据权利要求3所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的系统，其特征在于，膜分离法碳捕集装置用于根据各组分在膜中渗透速率的不同，利用膜两侧压力差作为推动力，实现气体分离，用于CO₂分离的膜为有机膜或无机膜或混合基质膜，所述有机膜为聚氧乙烯膜、聚砜膜或聚酯膜。

5.一种依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的方法，其特征在于，包括：

将火力发电厂排出的烟气中的氮气、CO₂、水分离纯化；

对所述烟气分离纯化得到的水进行电解，以得到氢气；

将所述烟气分离纯化得到的氮气、CO₂以及由电解制氢系统得到的氢气合成氨或尿素。

6.根据权利要求5所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的方法，其特征在于，将火力发电厂排出的烟气中的氮气、CO₂、水分离纯化包括CO₂捕集纯化，CO₂捕集纯化为化学吸收法碳捕集、吸附法碳捕集或膜分离法碳捕集。

7.根据权利要求6所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的方法，其特征在于，膜分离法碳捕集根据各组分在膜中渗透速率的不同，利用膜两侧压力差作为推动力，实现气体分离，用于CO₂分离的膜为有机膜或无机膜或混合基质膜，所述有机膜为聚氧乙烯膜、聚砜膜或聚酯膜。

8.根据权利要求7所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的方法，其特征在于，吸附法碳捕集为变温吸附、变电吸附、变压吸附或变温变压吸附。

9.根据权利要求8所述的依托火力发电厂的高效清洁合成氨/尿素的方法，其特征在于，变压吸附通过控制压力的周期性变化，在高压时对进气中的CO₂进行吸收，低压时解析出CO₂。