CN101759567A - 利用核能水解产物和二氧化碳生产绿色环保的气、液产品的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统,其包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置、用二氧化碳和所述水解所得的氢气生产甲醇的甲醇合成装置、以及用二氧化碳和甲醇生产碳酸二甲酯的碳酸二甲酯合成装置。本发明还相应地提供了一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的方法。本发明所提供的系统和方法可以有效利用核能水解获得的氢气和氧气、工业过程或人类生活中产生的二氧化碳和/或煤以及生物质等含碳物质来生产碳酸二甲酯(DMC)、合成天然气(SNG)等多种重要的气、液产品,并且可以实现绿色无污染的生产过程。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种利用核能水解产物和二氧化碳生产碳酸二甲酯(DMC)、合成天然气(SNG)等绿色环保的气、液产品的系统和方法。
【背景技术】
自工业革命以来,人类在交通运输和工业生产的过程中排放出大量二氧化碳,排放后的二氧化碳进入大气层,使地球升温,造成温室效应,给人类生态环境带来严重的负面影响。随着生态环境问题的日趋严峻,如何减少二氧化碳等气体的排放,以及如何有效利用工业过程或人类生活中产生的二氧化碳已经成为越来越受关注的问题之一。
另外,由于化石燃料导致的日益严重的环境污染和温室效应以及化石原料(尤其是石油)的日渐枯竭,使得人们迫切需要寻找新的洁净能源,以逐步取代现有的化石燃料,达到减少污染物与温室气体排放,最终实现零排放的目的。在人们探索的众多新能源中,氢能以其热值高、无污染、不产生温室气体等独特优点,受到了广泛关注,因而近年来美国、日本和欧洲各国纷纷投入大量的资金和人力用于对制氢技术的研究和开发,并取得了不错的成果。目前比较成熟的方法之一是水电解制氢。例如,日本开发的高温加压水电解法,效率达到75%。美国通用电气公司开发的固体聚合物电解质(Solid Polymer Electrolyte,SPE)法,效率达90%。然而由于储氢技术和氢能利用技术没有随着制氢技术的发展迅速发展起来,极大地限制了“氢经济”的发展,使得氢未能作为清洁的替代能源广泛使用,在某些情况下,储氢技术的不足还可能导致氢能的浪费。因此,如何有效利用氢能也成为一个日益受到关注的问题。
【发明内容】
本发明一方面提供了一种利用核能水解获得的氢气和氧气、工业过程或人类生活中产生的二氧化碳和/或煤以及生物质等含碳物质来生产碳酸二甲酯(DMC)、合成天然气(SNG)等多种重要的气、液产品的系统,该系统可实现绿色无污染的生产过程。
在一个实施例中,所述系统包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置、利用二氧化碳和从所述水解装置中获得的氢气生产第一甲醇的第甲醇合成装置、和利用二氧化碳和第三甲醇生产碳酸二甲酯的碳酸二甲酯合成装置。其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第一甲醇。
在一个实施例中,所述系统进一步包括生产合成气的装置。所述生产合成气的装置可以是天然气制合成气装置、生物质制合成气装置和煤气化制合成气装置中的一个或多个的组合。
在一个实施例中,所述系统进一步包括第二甲醇合成装置,用来将至少部分所述合成气转化为第二甲醇,其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第二甲醇。
在一个实施例中,所述系统进一步包括费托合成装置,用来将至少部分所述合成气转化为第一液态产品。
在一个实施例中,所述系统进一步包括煤直接液化装置,该煤直接液化装置在煤直接液化工艺下,利用所述水分解所得的氢气将煤转化为第二液态产品,并获得副产物煤渣。
在一个实施例中,所述副产物煤渣用于煤气化制合成气装置中生产合成气。
在一个实施例中,所述系统进一步包括第一甲烷合成装置,该第一甲烷合成装置利用所述水解装置中获得的氧气将煤或生物质转化成甲烷,同时获得副产物二氧化碳和一氧化碳。
在一个实施例中,所述副产物二氧化碳和一氧化碳用来输送到所述第一甲醇合成装置中用以合成第一甲醇。
在一个实施例中,所述系统进一步包括第二甲烷合成装置,该第二甲烷合成装置利用所述水解装置中获得的氢气和所述第一甲烷合成装置的副产物一氧化碳合成甲烷。
本发明的另一方面提供了一种利用核能水解获得的氢气和氧气、工业过程或人类生活中产生的二氧化碳和/或煤以及生物质等含碳物质来生产碳酸二甲酯、合成天然气等多种重要的气、液产品的方法。
在一个实施例中,所述方法包括以下步骤:利用核能将水分解为氢气和氧气,用二氧化碳和所述水解所得的氢气生产第一甲醇,用二氧化碳和第三甲醇生产碳酸二甲酯,所述第三甲醇包括至少部分所述第一甲醇。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:用天然气、生物质和煤中的一个或多个生产合成气。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:利用至少部分所述合成气制第二甲醇,其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第二甲醇。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:通过费托合成将至少部分所述合成气转化为第一液态产品。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:利用所述水分解所得的氢气对所述第一液态产品进行加氢处理。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:在煤直接液化工艺下,利用所述水分解所得的氢气将煤直接转化为第二液态产品,并获得副产物煤渣。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:将所述煤渣用于生产合成气。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:利用所述水分解所得的氢气对所述第二液态产品进行加氢处理。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:利用所述水解装置中获得的氧气将煤或生物质转化成甲烷,并获得副产物二氧化碳和一氧化碳。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:将所述副产物二氧化碳和一氧化碳输送到所述第一甲醇合成装置中用以合成第一甲醇。
在一个实施例中,所述方法进一步包括:用所述副产物一氧化碳和所述水解装置中获得的氢气合成甲烷。
【附图说明】
图1是本发明的一个实施例的示意图。
图2是本发明的另一个实施例的示意图。
图3是本发明的另一个实施例的示意图。
图4是本发明的另一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
如图1所示,在一个实施例中,一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统200包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置201、用二氧化碳和所述水解装置201中获得的氢气生产甲醇的甲醇合成装置203、以及用二氧化碳和所述甲醇合成装置203中生产的甲醇来生产碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC)的DMC合成装置205。
在水解装置201中实现的是以水为原料制取氢气和氧气的过程,该过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式的能量(包括电能、热能、光能等),即可使水分解。比如,目前应用较广且比较成熟的方法之一是电解水制氢,即通过电能使水分解制得氢气,效率一般在75~85%,其工艺过程简单,无污染。另外一种方法是热化学循环分解水制氢,如美国通用原子能公司(GA公司)提出的热化学碘硫循环制氢,详见美国专利US 4,127,644,US 4,089,940和US 4,089,939。这些方法都需要大量的能量,其可由各种一次能源提供,包括矿物燃料、核能、太阳能、水能、风能及海洋能等等。其中,核能可以提供低成本的电能、热能和其它多种形式的能量供水解制氢过程使用,比如,美国专利US 5,650,051揭示,可以用核反应器放射出的γ射线为水解制氢提供能量。
系统200中的水解装置201通过核能供电、供热(如由高温气冷堆供热)等方式提供水解能量,实现清洁无污染的水解制氢过程。在一个实施例中,水解装置201中的水解制氢气和氧气的能量来自核反应堆100所提供电能、余/废热或(和)其它形式的能量。该装置201内发生的主要反应为:
2H2O →2H2+O2
其中,反应产生的氢气的一部分或全部通入甲醇合成装置203中用来合成甲醇。
甲醇合成装置203以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇。该装置203内发生的主要反应为:二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,反应式可表示为:
CO2+3H2→CH3OH+H2O
其中,输入到所述甲醇合成装置203中的二氧化碳可以是来源于任何工业过程或人类生活所产生的二氧化碳废气,比如,来源于火电厂产生的废气、煤液化过程所排放的气体等等,也可以是系统内其他装置或过程中产生的二氧化碳废气。
该甲醇合成装置203中生成的甲醇输送到DMC合成装置205中用来合成DMC,生成的水可输送到水解装置201中用来电解生成氢气和氧气。
DMC合成装置205以甲醇和二氧化碳为原料合成DMC,该装置205内发生的主要反应为:甲醇和二氧化碳反应生成DMC和水,反应式可表示为:
2CH3OH+CO2→(CH3O)2CO+H2O
该过程还可进一步利用核反应堆100所提供的电能以及余/废热等,降低生产成本。
在一个实施例中,所述以甲醇和二氧化碳合成DMC的过程包括两个步骤,第一步是二氧化碳和氨发生反应生成尿素和水,第二步是尿素和甲醇发生尿素醇解反应生成DMC和氨,反应式可分别表示为:
CO2+2NH3→CO(NH2)2+H2O
CO(NH2)2+2CH3OH→(CH3O)2CO+2NH3
所述甲醇合成装置203中的甲醇合成过程和DMC合成装置205中的DMC合成过程均消耗二氧化碳。在一个实施例中,由所述系统200获得的DMC中的碳原子可以全部来自于二氧化碳。
通过综合控制所述水解装置201、甲醇合成装置203和DMC合成装置205中各反应的量,系统200可实现一个理想的反应过程,即以水和二氧化碳为原料生产DMC,同时获得氧气,该反应过程可表示为:
3CO2+3H2O→(CH3O)2CO+3O2
其中,生成的氧气可用于任何其他需要氧气的生产过程。
如图2所示,在另一实施例中,一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统300包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置301、用二氧化碳和所述水解装置301中获得的氢气生产甲醇的第一甲醇合成装置303、以及用二氧化碳和甲醇生产碳酸二甲酯的DMC合成装置305、天然气制合成气装置307、生物质制合成气装置309、煤气化制合成气装置311、用合成气来生产甲醇的第二甲醇合成装置313、费托合成装置315、以及煤直接液化装置317。
其中,水解装置301以核反应堆100提供的电能和(或)余/废热实现水的电解,制得氢气和氧气,氢气一部分输送到第一甲醇合成装置303用以合成甲醇,一部分可输送到第二甲醇合成装置313或(和)费托合成装置315中作原料,并用以调节氢碳比,另一部分可输送到煤直接液化装置317用作煤直接液化的原料,而氧气则可输送到天然气制合成气装置307、生物质制合成气装置309或(和)煤气化制合成气装置311用以制合成气。
天然气制合成气装置307、生物质制合成气装置309和煤气化制合成气装置311分别用来将天然气、生物质(如薪柴、锯未、麦秸、稻草、藻类)和煤转化成合成气,该生成的合成气输送到第二甲醇合成装置313或(和)费托合成装置315中用作原料。
所述第二甲醇合成装置313以合成气为原料制甲醇,该装置313内的主要反应为一氧化碳与氢气反应生成甲醇,反应式可表示为:
CO+2H2→CH3OH
该过程还可能产生部分二氧化碳副产物。
所述费托合成装置315以合成气为原料制第一液态产品,可能生成二氧化碳副产物。
所述第一甲醇合成装置303以二氧化碳和氢气为原料制得甲醇。所述DMC合成装置305以二氧化碳和甲醇为原料制得DMC,其所用的甲醇可以包括第一甲醇合成装置303中合成的甲醇、第二甲醇合成装置313中合成的甲醇或其组合。所述第一甲醇合成装置303和DMC合成装置305所需的二氧化碳可以来自于本系统300内各装置中产生的二氧化碳副产物,也可来自于系统外任何其他来源的二氧化碳气体。
所述煤直接液化装置317在氢气气氛下将煤、生物质等原料转化为第二液态产品,同时产生副产物煤渣。煤渣可输送到煤气化制合成气装置311中再次利用。
此外,所述水解装置301所获得氢气还可用于对所述第一、第二液态产品进行加氢处理。
其中,有关所述合成气制备、费托合成以及煤直接液化等过程的详细描述可参见本申请人于2008年11月14日提交的申请号为200810182143.3的中国专利申请“整合型煤液化方法”。
在其他实施例中,可根据具体情况对所述系统300中的一个或多个装置进行调整,或删减其中一个或多个装置。比如,在一个实施例中,系统300可以只包括天然气制合成气装置307、生物质制合成气装置309和煤气化制合成气装置311中的一个或两个用来制合成气。又比如,在一个实施例中,系统300中可将所有的合成气用来制甲醇,而不包括费托合成装置315,或将所有的合成气通过费托合成用来制液态产品,而不包括第二甲醇合成装置313。当然,所述系统300可根据具体情况和需要增加一个或多个其他装置。
所述系统300整合了水解制氢和氧的过程、合成气制备过程、费托合成过程和煤直接液化过程等多个过程,有效利用了这些过程中可能排放的二氧化碳来生产DMC。不仅降低了二氧化碳排放量,而且最大程度地利用了碳资源生产化工原料和能源。
如图3所示,在又一个实施例中,一种用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统400包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置401、用二氧化碳和所述水解装置401中获得的氢气生产甲醇的甲醇合成装置403、用二氧化碳和所述甲醇合成装置403中获得的甲醇来生产碳酸二甲酯的DMC合成装置405、以及用煤或生物质等含碳原料和所述水解装置401中获得的氧气生产甲烷的甲烷合成装置407。
其中,水解装置401以核反应堆100提供的电能和(或)余/废热实现水的电解,制得氢气和氧气,氢气输送到甲醇合成装置403用以合成甲醇,氧气一部分输送到甲烷合成装置407中用以合成甲烷,剩余氧气可用于系统400内部或外部任何其他需要氧气的生产过程。
甲烷合成装置407以含碳物质、水和氧气为原料合成高甲烷含量的气体混合物。在一个实施例中,含碳物质主要是指除天然气之外的其它含碳物质,比如煤和生物质等。在所述甲烷合成装置407中发生的主要反应为含碳物质、氧气和水反应生成二氧化碳、一氧化碳和甲烷,其可表示为:
4C+O2+2H2O→CO2+2CO+CH4
所述甲烷合成装置407生成的二氧化碳可通入甲醇合成装置403中用以合成甲醇,也可通入到DMC合成装置405中用于合成DMC,生成的一氧化碳通入到甲醇合成装置403中用以合成甲醇,而产物甲烷则输出到收集装置或下一处理环节(未图示)中。
甲醇合成装置403以二氧化碳、一氧化碳和氢气为原料合成主要含甲醇的物质。该装置403内发生的两个主要反应为:二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,一氧化碳和氢气反应生成甲醇,反应式分别表示为:
CO2+3H2→CH3OH+H2O
CO+2H2→CH3OH
该甲醇合成装置403中生成的甲醇输送到DMC合成装置405中用来合成碳酸二甲酯。
DMC合成装置405以甲醇和二氧化碳来合成碳酸二甲酯,并获得副产物水。在一个实施例中,DMC合成装置405中合成碳酸二甲酯的过程包括两个步骤,第一步是二氧化碳和氨发生反应生成尿素和水,第二步是尿素和甲醇发生尿素醇解反应生成DMC和氨。
所述甲醇合成装置403和DMC合成装置405中所用的二氧化碳可以是来自于甲烷合成装置407中生成的二氧化碳,也可以是来自系统400外部的二氧化碳,且该两个装置403和405中生成的水可用于甲烷合成装置407中用于合成甲烷,也可以用于水解装置401中用于制氢和氧。
在一实施例中,所述系统400还可以进一步包括系统300中的利用水解获得的氧气制合成气以及其后续利用合成气合成各种有用物质的一系列装置中的一部分和全部,以进一步充分利用所述水解装置401中产生的氧气,最大程度的减少对水解装置401中获得氢气和氧气的浪费。
系统400可实现以煤等含碳原料、水和二氧化碳为原料生产甲烷和碳酸二甲酯这两种重要的化工原料和物质。其中,甲烷是一种优质气体燃料。传统的甲烷合成方法释放大量二氧化碳,但系统400用于合成甲烷和碳酸二甲酯时不仅不会释放二氧化碳,而且还可能消耗大量其它工业过程排放的二氧化碳,既有利于解决温室效应问题,又能最大程度地利用碳资源生产化工原料和能源。
如图4所示,在又一个实施例中,一种用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统500包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置501、用二氧化碳和所述水解装置501中获得的氢气生产甲醇的甲醇合成装置503、用二氧化碳和所述甲醇合成装置503中获得的甲醇来生产碳酸二甲酯的DMC合成装置505、用煤或生物质等含碳原料和所述水解装置501中获得的氧气生产甲烷并获得副产物一氧化碳的第一甲烷合成装置507、以及用所述第一甲烷合成装置507中获得的副产物一氧化碳和所述水解装置501中获得的氢气生产甲烷的第二甲烷合成装置509。
其中,水解装置501以核反应堆100提供的电能和(或)余/废热实现水的电解,制得氢气和氧气,氢气一部分输送到甲醇合成装置503用以合成甲醇,另一部分输送到第二甲烷合成装置509中用来与一氧化碳反应制取甲烷,氧气一部分输送到第一甲烷合成装置507中用以合成甲烷,剩余氧气可用于系统500内部或外部任何其他需要氧气的生产过程。
第一甲烷合成装置507以含碳物质、水和氧气为原料合成高甲烷含量的气体混合物。在一个实施例中,含碳物质主要是指除天然气之外的其它含碳物质,比如煤和生物质等。在所述第一甲烷合成装置507中发生的主要反应为含碳物质、氧气和水反应生成二氧化碳、一氧化碳和甲烷,其反应式可表示为:
4C+O2+2H2O→CO2+2CO+CH4
其中生成的二氧化碳可通入到甲醇合成装置503中用以合成甲醇,也可通入到DMC合成装置505中用以合成碳酸二甲酯,生成的一氧化碳通入第二甲烷合成装置509中用以合成甲烷,而产物甲烷则输出到收集装置或下一处理环节(未图示)中。
甲醇合成装置503以二氧化碳和氢气为原料合成主要含甲醇的物质。该装置503内发生的主要反应为:二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,其反应式可表示为:
CO2+3H2→CH3OH+H2O
该甲醇合成装置503中生成的甲醇输送到DMC合成装置505中用来合成碳酸二甲酯。
DMC合成装置505以甲醇和二氧化碳来合成碳酸二甲酯,并获得副产物水。在一个实施例中,DMC合成装置505中合成碳酸二甲酯的过程包括两个步骤,第一步是二氧化碳和氨发生反应生成尿素和水,第二步是尿素和甲醇发生尿素醇解反应生成DMC和氨。
所述甲醇合成装置503和DMC合成装置505中所用的二氧化碳可以是来自于第一甲烷合成装置507中生成的二氧化碳,也可以是来自系统500外部的二氧化碳。
第二甲烷合成装置509以第一甲烷合成装置507中获得的一氧化碳和水解装置501中获得的氢气为原料合成甲烷。该装置509中发生的主要反应为:一氧化碳和氢气反应生成甲烷和水,其反应式可表示为:
CO+3H2→CH4+H2O
所获得的甲烷可与第一甲烷合成装置507中获得的甲烷一起输出到收集装置或下一处理环节。
所述甲醇合成装置503、DMC合成装置505、以及第二甲烷合成装置509中生成的水可用于第一甲烷合成装置507中用于合成甲烷,也可以用于水解装置501中用于制氢气和氧气。
在一实施例中,所述系统500还可以进一步包括系统300中的利用水解获得的氧气制合成气以及其后续利用合成气合成各种有用物质的一系列装置中的一部分和全部,以进一步充分利用所述水解装置501中产生的氧气,最大程度的减少对水解装置501中获得氢气和氧气的浪费。
系统500可实现以煤等含碳原料、水和二氧化碳为原料生产甲烷和碳酸二甲酯这两种重要的化工原料和物质,其过程不仅不会释放二氧化碳,而且还可能消耗大量其它工业过程排放的二氧化碳,既有利于解决温室效应问题,又能最大程度地利用碳资源生产化工原料和能源。
此外,所述各实施例中,也可以通过核能对水解装置外的其他装置提供能量,在一个实施例中,可以根据需要通过核反应堆100对其他装置提供适当能量,以便最大程度利用核能,降低生产成本。
Claims (20)
1.一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的系统,包括:可利用核能将水分解为氢气和氧气的水解装置、利用二氧化碳和从所述水解装置中获得的氢气生产第一甲醇的第一甲醇合成装置、和利用二氧化碳和第三甲醇生产碳酸二甲酯的碳酸二甲酯合成装置,其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第一甲醇。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括生产合成气的装置,所述生产合成气的装置可以是天然气制合成气装置、生物质制合成气装置和煤气化制合成气装置中的一个或多个的组合。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括第二甲醇合成装置,用来将至少部分所述合成气转化为第二甲醇,其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第二甲醇。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括费托合成装置,用来将至少部分所述合成气转化为第一液态产品。
5.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括煤直接液化装置,该煤直接液化装置在煤直接液化工艺下,利用所述水分解所得的氢气将煤转化为第二液态产品,并获得副产物煤渣。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于:所述副产物煤渣用于煤气化制合成气装置中生产合成气。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括第一甲烷合成装置,该第一甲烷合成装置利用所述水解装置中获得的氧气将煤或生物质转化成甲烷,同时获得副产物二氧化碳和一氧化碳。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于:所述副产物二氧化碳和一氧化碳用来输送到所述第一甲醇合成装置中用以合成第一甲醇。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于:所述系统进一步包括第二甲烷合成装置,该第二甲烷合成装置利用所述水解装置中获得的氢气和所述第一甲烷合成装置的副产物一氧化碳合成甲烷。
10.一种利用核能水解产物和二氧化碳生产气、液产品的方法,包括以下步骤:
可利用核能将水分解为氢气和氧气;
用二氧化碳和所述水解所得的氢气生产第一甲醇;
用二氧化碳和第三甲醇生产碳酸二甲酯,所述第三甲醇包括至少部分所述第一甲醇。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:用天然气、生物质和煤中的一个或多个生产合成气。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:利用至少部分所述合成气制第二甲醇,其中,所述第三甲醇包括至少部分所述第二甲醇。
13.如权利要求11所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:通过费托合成将至少部分所述合成气转化为第一液态产品。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:利用所述水分解所得的氢气对所述第一液态产品进行加氢处理。
15.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:在煤直接液化工艺下,利用所述水分解所得的氢气将煤直接转化为第二液态产品,并获得副产物煤渣。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:将所述煤渣用于生产合成气。
17.如权利要求15所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:利用所述水分解所得的氢气对所述第二液态产品进行加氢处理。
18.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:利用所述水解装置中获得的氧气将煤或生物质转化成甲烷,并获得副产物二氧化碳和一氧化碳。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:将所述副产物二氧化碳和一氧化碳输送到所述第一甲醇合成装置中用以合成第一甲醇。
20.如权利要求18所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:用所述副产物一氧化碳和所述水解装置中获得的氢气合成甲烷。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103282520A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | Posco公司 | 使用核反应堆的还原铁制备装置及使用该装置的还原铁制备方法 |
CN105645499A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 陈志强 | 核电站高温气冷堆发电制氢制淡水三联产系统及其方法 |
CN107461606A (zh) * | 2012-04-10 | 2017-12-12 | 卡尔·维尔纳·迪特里希 | 一种在天然气输气管道中存储电能的方法 |
CN115160107A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-11 | 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 | 一种新能源耦合煤化工合成甲醇的零碳工艺系统及工艺方法 |
CN115285936A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-04 | 何梓睿 | 碳酸二甲酯-甲醇的储氢及制氢方法、储氢及制氢系统 |
-
2009
- 2009-01-16 CN CN200910003342A patent/CN101759567A/zh active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103282520A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | Posco公司 | 使用核反应堆的还原铁制备装置及使用该装置的还原铁制备方法 |
CN107461606A (zh) * | 2012-04-10 | 2017-12-12 | 卡尔·维尔纳·迪特里希 | 一种在天然气输气管道中存储电能的方法 |
CN105645499A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 陈志强 | 核电站高温气冷堆发电制氢制淡水三联产系统及其方法 |
CN115160107A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-11 | 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 | 一种新能源耦合煤化工合成甲醇的零碳工艺系统及工艺方法 |
CN115285936A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-04 | 何梓睿 | 碳酸二甲酯-甲醇的储氢及制氢方法、储氢及制氢系统 |
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