[发明专利]用于制氢的方法和反应器

权利要求书

1.用于制氢的方法，包括含碳燃料的重整从而获得合成气，特征在于所述方法包括：

-使所述合成气与氢吸着材料接触，

-将氢气吸收/吸附到所述氢吸着材料中，

-形成富含CO₂的剩余气体物流，以及

-从所述氢吸着材料中解吸氢气，

其中，所述氢气的吸收/吸附促进了氢气和二氧化碳的制备。

2.根据权利要求1的方法，特征在于在接近重整催化剂处进行所述重整。

3.根据权利要求1或2的方法，特征在于以第一运转模式进行吸着，以第二运转模式进行解吸，以及特征在于该方法进一步包括在所述两种运转模式之间循环运转。

4.根据权利要求1或2的方法，特征在于在第一反应器中进行吸着，并且特征在于该方法进一步包括将所述吸着材料从所述第一反应器转移到其中进行所述解吸的第二反应器。

5.根据权利要求1或2的方法，特征在于它进一步包括使所述合成气与水煤气变换催化剂接触。

6.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于它进一步包括：

-任选地，从所述剩余气体物流中部分除去水，以及

-在大气压或升高的压力下燃烧该剩余气体物流从而获得用于所述重整和/或解吸的热。

7.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于它进一步包括燃烧一部分所述解吸的氢气从而获得用于所述重整和/或解吸的热。

8.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于在接近所述氢吸着材料处进行所述重整。

9.根据权利要求8的方法，特征在于在接近水煤气变换催化剂处进行所述重整。

10.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述重整包括蒸汽重整。

11.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述重整包括自热重整。

12.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于该方法进一步包括上游的预重整。

13.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述吸着期间的温度在100到1000℃的范围，优选200到800℃，更优选在300和650℃之间，甚至更优选在350和550℃之间。

14.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述吸着期间的压力为2-150巴，优选15-80巴，更优选20-50巴。

15.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述解吸期间的温度比所述吸着期间的温度高10～400℃，优选高50～250℃。

16.根据上述权利要求中任一项的方法，特征在于所述解吸期间的压力比所述吸着期间低，优选低于吸着期间压力的50％，更优选低于吸着期间压力的20％。

17.制氢装置，特征在于该装置包括至少一个含有水煤气变换催化剂和氢吸着材料的氢增强吸着水煤气变换反应器，其中所述氢吸着水煤气变换反应器包括合成气入口、剩余气体/氢气出口或剩余气体和富氢吸着材料出口以及任选地吸着材料入口。

18.根据权利要求17的制氢装置，特征在于该装置包括至少两个氢吸着水煤气变换反应器，所述氢吸着水煤气变换反应器交换运转以连续制氢。

19.根据权利要求17的制氢装置，特征在于该装置进一步包括解吸反应器，该反应器具有与所述富氢吸着材料出口相连的吸着材料入口、氢气出口和与所述吸着材料入口相连的氢贫乏吸着材料出口。

20.根据权利要求17～19中任一项的制氢装置，特征在于该装置进一步包括重整器，该重整器具有用于含碳燃料、蒸汽以及任选的含氧物流的一个或多个入口，以及与所述合成气入口相连的合成气出口。

21.根据权利要求17～20中任一项的制氢装置，特征在于该装置进一步包括冷凝器，所述冷凝器具有与所述剩余气体出口相连的剩余气体入口和水出口以及干燥的剩余气体出口。

22.根据权利要求20～21中任一项的制氢装置，特征在于该装置进一步包括用于燃烧所述剩余气体以加热所述重整器或解吸的燃烧机构。