[發明專利]天然氣重整系統以及方法

在審

• 申請號: 202210913771.4
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115806271A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 劉庭碩;金裕錫;金昞衍
• 申請（專利權）人: 斗山恒能有限公司
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34;C01B3/48;C25B1/23
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 譚天;孫雅雯

1.一種天然氣重整系統，其特征在于，包括：

重整器，用于將天然氣通過水蒸氣重整反應轉化為包含氫和一氧化碳的重整氣；

水蒸氣發生器，用于對從所述重整器的燃燒器排出的燃燒氣進行熱交換以生成水蒸氣；

水煤氣轉換反應器，用于將所述重整氣的一氧化碳和水蒸氣通過水煤氣轉換反應轉化為氫和二氧化碳；

氫分離器，用于從所述水煤氣轉換反應器供給的氣體中分離出氫；

二氧化碳分離器，用于從所述氫分離器供給的氫已被分離的氣體中分離出二氧化碳；以及

共電解裝置，用于接收所述二氧化碳分離器分離的二氧化碳和水蒸氣并通過共電解反應生產包含氫和一氧化碳的合成氣以及氧。

2.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

將所述水蒸氣發生器生成的水蒸氣分別供給至所述重整器、所述水煤氣轉換反應器以及所述共電解裝置。

3.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

將所述共電解裝置生成的合成氣的至少一部分供給至所述重整器的燃燒器并進行燃燒。

4.根據權利要求3所述的天然氣重整系統，其特征在于，

將所述共電解裝置生成的剩余的合成氣供應至水煤氣轉換反應器的前端。

5.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

將所述共電解裝置生成的氧供給至所述重整器的燃燒器。

6.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

將所述二氧化碳分離器中二氧化碳已被分離的剩余氣體供給至所述重整器的燃燒器。

7.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

所述氫分離器以及所述二氧化碳分離器利用變壓吸附。

8.根據權利要求1所述的天然氣重整系統，其特征在于，

所述共電解裝置接收利用再生能源生產的電力。

9.一種天然氣重整方法，其特征在于，包括：

燃燒步驟，燃燒燃料以生成燃燒氣；

重整步驟，接收所述燃燒氣的熱量并將天然氣通過水蒸氣重整反應轉化為包含氫和一氧化碳的重整氣；

水蒸氣發生步驟，與所述燃燒氣進行熱交換以生成水蒸氣；

水煤氣轉換反應步驟，將所述重整氣的一氧化碳和水蒸氣通過水煤氣轉換反應轉化為氫和二氧化碳；

氫分離步驟，從所述水煤氣轉換反應步驟供給的氣體中分離出氫；

二氧化碳分離步驟，從所述氫分離步驟供給的氫已被分離的氣體中分離出二氧化碳；以及

共電解反應步驟，接收所述二氧化碳分離步驟中分離的二氧化碳和水蒸氣并通過共電解反應來生產包含氫和一氧化碳的合成氣及氧。

10.根據權利要求9所述的天然氣重整方法，其特征在于，

將所述水蒸氣發生步驟中生成的水蒸氣分別供給至所述重整步驟、所述水煤氣轉換步驟以及所述共電解變換反應步驟。

11.根據權利要求9所述的天然氣重整方法，其特征在于，

將所述共電解反應步驟中生成的合成氣的至少一部分作為燃料供給至所述燃燒步驟。

12.根據權利要求11所述的天然氣重整方法，其特征在于，

將所述共電解反應步驟中生成的剩余的合成氣供給至所述水煤氣轉換反應步驟。

13.根據權利要求9所述的天然氣重整方法，其特征在于，

將所述共電解反應步驟中生成的氧供給至所述燃燒步驟。

14.根據權利要求9所述的天然氣重整方法，其特征在于，

將所述二氧化碳分離步驟中二氧化碳已被分離的剩余氣體供給至所述燃燒步驟。