[发明专利]电磁波耦合二氧化碳重整气化各种碳基化合物工艺

说明书

技术领域  能源化工

背景技术

由于电磁波具有很强的穿透能力，即“内加热”效应，可选择性地、整体均匀地加热容器内物料，因此避免了传统加热在传导过程中的能量损失。使用电磁波工艺的优点是：构造简单、容易控制、高效节能、产物气杂质少、热值高。

中国国家知识产权局专利申请号：2006100465042采用电磁波耦合水蒸汽重整气化各种碳基化合物的工艺。该工艺是以水蒸汽为气化剂，得到富含氢气的产品气或合成气。本工艺是以二氧化碳为气化剂，得到富含一氧化碳的产品气或合成气。两种技术除了使用的气化剂不同外，其它技术要点相似。使用二氧化碳作为气化剂比用水蒸汽作为气化剂工艺中耗费的能量要少。此外，利用工业废弃的二氧化碳还有利于减少温室气体排放，保护环境。

中国国家知识产权局专利申请号：00123256.8采用微波强化甲烷与二氧化碳重整制合成气的方法，原理与方法与本技术相似。但是该专利的加工对象单一，催化剂单一，加工对象和催化剂的物理状态单一。本技术扩大了原料的适用面和催化剂的选择范围，可取得更好的经济效益。尤其是可应用于对废弃的碳基原料的利用方面。

具体实施方式

(1)电磁波耦合金属含氧化合物催化二氧化碳重整气化工艺(间接法)

利用电磁波发生器产生的电磁波贯穿反应器壁输入能量至反应器内，并将电磁波能耦合给反应器中金属含氧化合物(或耦合给用金属氧化物烧结的陶瓷，两者等效)。以金属含氧化合物作为电磁波的吸收体，并将电磁能转换成热能。金属含氧化合物发热床料在与碳基化合物的直接接触中，在中低压，高温，无空气参与的氛围下，在持续高温二氧化碳气的介入反应下，催化各种碳基化合物氧化裂解成富含一氧化碳的产品气或合成气。这类同时具有催化效应的金属含氧化合物高温发热床料驻留在反应器中，在持续电磁波辐射下，循环参与不断加入的被加工物料的二氧化碳重整气化反应，各种碳基化合物在流动工艺下不断地被裂解成产品气。反应器壁不吸收或少吸收电磁波，它与金属含氧化合物床料都具有耐高温氧化性能。并且在高温下，反应器壁保持电磁波通透的稳定性。反应器壁外层包裹的保温材料也需是不吸收电磁波的材料。金属含氧化合物床料在反应温度下可以是固态，也可以是液态。固态时可以是任何形状。金属含氧化合物在反应温度下如果是固态，反应器的工作环境类似于固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作环境；金属含氧化合物在反应温度下如果是液态，反应器的工作环境类似于熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)的工作环境。

碳基化合物原料可以是固态、液态和气态(包括气溶胶形态，如焦油气等)。

非气体性不反应的物质以熔融物或渣的形式排出。

(2)电磁波耦合二氧化碳重整气化工艺(直接法)

直接法是以碳基化合物(比如：炭或高变质煤等)作为电磁波致发热反应物料，将电磁能转换成热能。反应物料在高温下，被二氧化碳氧化裂解，得到以一氧化碳气为主的产品气。

除了不使用金属含氧化合物作为发热床料以外，其它细节同(1)从属权项。