[發(fā)明專利]一種CO2轉(zhuǎn)化利用新方法及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810202350.4
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108165316A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓江則;侯娟敏;尚會建;李昆杰;趙瑞紅;許永權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: C10J3/64
• 分類號: C10J3/64;C10J3/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及固體燃料能源化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及了一種適用于CO₂轉(zhuǎn)化利用的新方法及工藝。本發(fā)明的CO₂轉(zhuǎn)化利用新方法包括以下步驟：以煤作為原料，該原料首先在上游反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過熱解或部分氣化，產(chǎn)生的固體半焦部分用于燃燒發(fā)電，在此過程中產(chǎn)生的CO₂與剩余部分半焦反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為CO。生成的CO與上游反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的H₂構(gòu)成合成氣成分用于化學(xué)品合成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體燃料能源化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種CO₂轉(zhuǎn)化利用新方法及工藝。

背景技術(shù)

社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開能源的支持，煤、石油和天然氣等化石燃料的消耗為生產(chǎn)力的進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn)，同時也帶來資源枯竭的能源問題和溫室效應(yīng)等環(huán)境問題。因此如何解決資源匱乏和環(huán)境污染問題，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會的可持續(xù)發(fā)展，是全球共同面臨的課題。

我國是一個富煤少氣貧油的國家，能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主。在煤氣化的轉(zhuǎn)化過程中，大約70%的碳生成CO₂后排放到大氣中。我國火電廠每年要排放數(shù)十億噸的CO₂，目前尚未有成熟的商業(yè)方法實(shí)現(xiàn)CO₂捕集封存，而人類每年排放的CO₂已超過海水吸收和自然光合作用的能力，因此需要大量捕集和轉(zhuǎn)化循環(huán)利用二氧化碳。

因此，在當(dāng)今化工領(lǐng)域，采用高能效、低污染、經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)路線成為必然，能夠配套CO₂回收利用的工藝路線更將成為亮點(diǎn)，也是大型煤化工的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提出了一種CO₂轉(zhuǎn)化利用新方法及工藝。

具體是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于CO₂轉(zhuǎn)化利用新方法及工藝，本發(fā)明以煤作為原料，該原料首先在上游反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過熱解或部分氣化，產(chǎn)生的固體半焦部分用于燃燒發(fā)電，在此過程中產(chǎn)生的CO₂與剩余部分半焦反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為CO，生成的CO與上游反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的H₂構(gòu)成合成氣成分用于化學(xué)品合成。

進(jìn)一步，上游反應(yīng)器內(nèi)主要發(fā)生的反應(yīng)為熱解或部分氣化，其目的是最大限度的將反應(yīng)原料中的氫提取出來，用于后續(xù)工藝。

進(jìn)一步，該上游反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的固體半焦部分用于燃燒發(fā)電，在此過程中產(chǎn)生的CO₂與剩余部分半焦反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為CO，以達(dá)到減少CO₂排放的目的。

進(jìn)一步，生成的CO與上游反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的H₂構(gòu)成合成氣成分用于化學(xué)品合成，最終在減少CO₂排放的同時實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高值利用。

進(jìn)一步，可在反應(yīng)原料中加入一定量鈣基礦物質(zhì)或其他具有CO₂捕獲能力的物質(zhì)。

進(jìn)一步，工藝包括供料、反應(yīng)器、固體收集和氣體收集等部件。

進(jìn)一步，根據(jù)不同的反應(yīng)條件下游的CO₂轉(zhuǎn)化反應(yīng)器可以是流化床、稀相輸送床、移動床或其他形式的反應(yīng)裝置。

附圖說明

圖1是一種CO₂轉(zhuǎn)化利用新工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以煤作為原料，該經(jīng)粉碎的原料煤首先在上游反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過熱解或部分氣化，獲得含有大量化學(xué)品的焦油和富氫燃?xì)狻Ｆ渲挟a(chǎn)生的固體半焦部分用于燃燒發(fā)電，在此過程中產(chǎn)生的CO₂與剩余部分半焦反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為CO。生成的CO與上游反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的H₂構(gòu)成合成氣成分用于化學(xué)品合成。該工藝將煤的熱轉(zhuǎn)化，燃燒發(fā)電及CO₂減排等工藝綜合起來，是實(shí)現(xiàn)煤炭高效清潔利用的有效途徑。