[发明专利]由生物气制备氢气的方法在审
申请号: | 202110885429.3 | 申请日: | 2021-08-03 |
公开(公告)号: | CN113460963A | 公开(公告)日: | 2021-10-01 |
发明(设计)人: | 许慎启;潘晓峰;佩特拉·佩霍瓦;阿兰·布里格利亚 | 申请(专利权)人: | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 |
主分类号: | C01B3/48 | 分类号: | C01B3/48;C01B3/38 |
代理公司: | 上海元好知识产权代理有限公司 31323 | 代理人: | 张静洁;贾慧琴 |
地址: | 法国巴黎奥*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 生物 制备 氢气 方法 | ||
1.一种由生物气制备氢气的方法,其特征在于,包括步骤:
(1)提供预处理后的粗生物气;
(2)在无预先分离CO2的情况下,提供第一原料气和第二原料气到至少部分粗生物气中,形成混合气,使得混合气中二氧化碳的体积比低于30%;
(3)所述混合气在催化剂的存在下进行蒸汽重整反应,得到包含氢气和一氧化碳的合成气;
(4)通过一氧化碳的变换反应将所述合成气中的一氧化碳氧化成二氧化碳,同时相应地产生氢气;
(5)在吸附装置中通过压力调节得到基本纯的氢气产品;
其中,所述第一原料气是水蒸汽,所述第二原料气为甲烷和/或氢气。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,以体积分数计,所述预处理后的粗生物气包含30%至60%的甲烷和30%至60%的二氧化碳。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述蒸汽重整反应中催化剂的积碳平衡常数K与反应熵Q的比值<1。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述蒸汽重整反应在重整反应器中进行,所述重整反应器设置有积碳预测和流量控制模块,所述积碳预测和流量控制模块中预先存储不同工况下的重整反应器内的各个K和Q值,通过监测K/Q值的大小,调节所述蒸汽重整反应。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二原料气为甲烷,直至该混合气中二氧化碳与总甲烷的体积比范围小于1:2.3。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二原料气为甲烷,直至所述水蒸汽与该混合气中总甲烷的体积比范围在1.4:1至5:1之间。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二原料气为氢气,直至混合气中氢气占该混合气体积的15~32%,较佳地为17%~32%,更佳地为25%~32%。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二原料气来源于所述基本纯的氢气产品。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基本纯的氢气产品的10%~30%体积作为第二原料气。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二原料气提供的甲烷来自基本纯的天然气或生物甲烷。
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