[发明专利]用于生产合成烃化合物的系统、方法及组合物

权利要求书

1.一种用于生产烃化合物的方法，其包括至少下述步骤：

a)在供应有电能的电解池中由水产生氢气；

b)将外部供应的二氧化碳气体和至少一部分所述氢气进料到逆向水煤气变换反应器，以产生包括至少水物流和合成气的气态物流，所述合成气为氢气和一氧化碳气体的混合物；

特征在于：

b1)所述逆向水煤气变换反应器包括串连连接的反应器，其中第一反应器供应有化学计量量大于二氧化碳气体的氢气；

b2)水物流在所述串连连接的反应器之间分离；

c1)将来自所述逆向水煤气变换反应器的合成气和如果存在的剩余二氧化碳气体供应给费-托反应器，以产生烃化合物；和

d)将来自费-托过程步骤的至少一部分过量热能转移至需要能量的过程步骤。

2.权利要求1的方法，其中来自所述逆向水煤气变换反应器和/或所述费-托反应器的至少一部分二氧化碳气体返回至所述逆向水煤气变换反应器的入口。

3.权利要求1或2的方法，其中在步骤b1)内进行如下步骤：

b11)将所述氢气和所述二氧化碳气体进料到第一逆向水煤气变换反应器，以产生第一合成气物流以及二氧化碳和水物流；

b12)通过与所述第一物流冷凝分离至少一部分水物流产生第二合成气物流以及二氧化碳；

b13)将所述第二合成气物流以及二氧化碳进料到第二逆向水煤气变换反应器，以产生第三合成气物流以及二氧化碳和水物流；

b14)通过与所述第三物流冷凝分离至少一部分水物流产生第四合成气物流以及二氧化碳；

b15)将所述第四合成气物流以及二氧化碳进料到第三逆向水煤气变换反应器，以产生第五合成气物流以及二氧化碳和水物流；

b16)通过与所述第五物流冷凝分离至少一部分水物流产生第六合成气物流以及二氧化碳；

b17)通过与所述第六物流分离至少一部分二氧化碳产生最后的合成气物流；

b18)将分离出来的二氧化碳进料到所述第一逆向水煤气变换反应器的入口；和

b19)将所述最后的合成气物流以及如果存在的剩余二氧化碳供应至所述费-托反应器的入口。

4.权利要求1-3任一项的方法，其中所述逆向水煤气变换反应器的操作温度在350-500℃之间。

5.权利要求1-4任一项的方法，其中所述费-托反应器包括具有中间水物流分离的串连连接的反应器。

6.权利要求5的方法，其中各费-托反应器在不同温度下操作。

7.权利要求1-6任一项的方法，其中将包含在费-托反应器出口物流中的至少一部分气体返回至其入口。

8.权利要求1-7任一项的方法，其中来自费-托反应器的出口气体和/或烃化合物在燃烧器-发电机中燃烧以产生至少一部分电能，从燃烧器发电机的废气中分离出蒸汽和将所述废气中的二氧化碳返回至RWGS反应器的入口。

9.权利要求1-8任一项的方法，其中来自费-托过程的至少一部分过量热能通过热泵过程传递给逆向水煤气变换反应器所需要的热量。

10.权利要求1-9任一项的方法，其中所述方法中气体的温度至少接近绝热地变化和/或所述方法中气体的压力至少接近等温地变化，其中通过使用来自电力管线的电能/向电力管线产生电能在压缩机/膨胀器中压缩/膨胀引入的气体而至少接近绝热地提高或降低所述温度，从而使所涉及的热能少于所应用/产生的电能的10%，和通过使用来自电力管线的电能/向电力管线产生电能在压缩机/膨胀器中压缩/膨胀引入的气体和通过向热量分配管线传递热量/从热量分配管线吸取热量冷却/加热被压缩/膨胀的气体而至少接近等温地提高或降低所述压力，从而使被处理气体的绝对温度°K与引入气体的绝对温度°K的偏差少于10%。

11.权利要求1-10任一项的方法，还包括热量分配过程，其中提供了连接两个或多个所述步骤的热量分配管线，用于接收来自所述步骤的热量或者用于将热量供应至所述步骤以减少对外部供应的此类热量或热能的余量的需求。

12.权利要求11的方法，其中热量分配管线中传递热量或热能的工作流体在所述换热器上游为气态和在所述换热器下游为液态，或者其中热量分配管线中吸收热量或热能的工作流体在所述换热器上游为液态和在所述换热器下游为气态。