[发明专利]一种耦合联产制合成气的系统及方法

摘要

本发明公开了一种耦合联产制合成气的系统及方法，所述系统由空气中直接捕集二氧化碳单元和甲烷化学循环重整制合成气单元组成，其中空气中直接捕集二氧化碳单元包括干燥空气的干燥器、捕集二氧化碳的二氧化碳吸附室、冷凝器、气液分离器、气泵、储存解吸附出来二氧化碳的气罐和二氧化碳浓度检测仪等；甲烷化学循环重整制合成气单元包括还原反应器和氧化反应器；该系统通过调控二氧化碳捕集单元的湿度控制空气中二氧化碳的吸附和解吸附过程，解吸附出来的二氧化碳和空气的混合气储存在气罐中，再由气罐排气阀通过质量流量计控制进入甲烷化学循环重整单元；本发明实现了二氧化碳的负排放与能源转化再生一体化，提高了空气中二氧化碳的经济效益。

主权项

1.一种耦合联产制合成气的系统，其特征在于，包括空气中直接捕集二氧化碳单元(A)和甲烷化学循环重整制合成气单元(B)；所述空气中直接捕集二氧化碳单元(A)包括用于对空气进行过滤干燥的干燥器(1‑2)，干燥器(1‑2)进气口与空气相通，出气口与二氧化碳吸附室(1‑6)顶部的进气口连通，二氧化碳吸附室(1‑6)的顶部进气口和出口一条支路上分别设有第一二氧化碳浓度检测仪(1‑5)和第二二氧化碳浓度检测仪(1‑7)，用于检测二氧化碳吸附室(1‑6)进出口二氧化碳的浓度，此气路进行二氧化碳吸附过程；二氧化碳吸附室(1‑6)的侧面进气口与雾化水汽(5)相连，另一条支路出口设有冷凝器(1‑11)、气液分离器(1‑12)和气罐(1‑15)，此气路用于进行二氧化碳解吸附过程，用于储存解吸附出来的二氧化碳的气罐(1‑15)出气口与下游甲烷化学循环重整制合成气单元(B)中氧化反应器(1‑19)的进气口相连；此外，空气中直接捕集二氧化碳单元(A)中还包括用于为管路内气体流动提供动力的气泵、控制开关和流量的流量调节阀；所述甲烷化学循环重整制合成气单元(B)包括用于进行还原反应制合成气H₂和CO(9)的还原反应器(1‑23)，还原反应器(1‑23)进气口与甲烷(8)相连，出气口排出合成气H₂和CO(9)；还包括用于对失氧氧载体进行补氧反应的氧化反应器(1‑19)，氧化反应器(1‑19)进气口与上游的空气中捕集二氧化碳单元(A)的气罐(1‑15)的出气口相连，出气口排出CO(7)；还原反应器(1‑23)的被还原的氧载体出口连通氧化反应器(1‑19)被还原的氧载体进口，氧化反应器(1‑19)的再生后的氧载体出口连通还原反应器(1‑23)的再生后的氧载体进口；还原反应器(1‑23)进气口与甲烷(8)连通的管路上设置有质量流量计和流量调节阀。