[发明专利]平行制备氢气、一氧化碳和含碳产物的方法

权利要求书

1.一种平行制备氢气、一氧化碳和含碳产物的方法，其中将一种或多种烃在载体存在下热分解以制备含氢气体混合物和含碳产物，其中由分解反应形成的含碳产物以基于所形成的碳的总质量为至少90重量％的程度沉积在载体上；且在1000-1400℃的温度下从分解反应器的反应区中取出至少一部分所形成的含氢气体混合物，并与二氧化碳反应以形成包含一氧化碳和氢气的合成气体混合物，其中所述含氢气体混合物中的一氧化碳比例小于5体积％，其中氢气与二氧化碳反应以形成合成气体混合物所需的工艺热以至少50％的程度由供入的含氢气体混合物引入，从而使得甲烷化占小于3％，基于所用的二氧化碳。

2.如权利要求1的方法，其中从热分解的反应区中取出10-40％的含氢气体混合物，基于在反应中形成的全部含氢气体混合物。

3.如权利要求1的方法，其中氢气和/或甲烷与二氧化碳反应形成包含一氧化碳和氢气的合成气体混合物所需的工艺热以至少80％的程度由供入的含氢气体混合物引入。

4.如权利要求2的方法，其中氢气和/或甲烷与二氧化碳反应形成包含一氧化碳和氢气的合成气体混合物所需的工艺热以至少80％的程度由供入的含氢气体混合物引入。

5.如权利要求1-4中任一项的方法，其中所述含氢气体混合物包含超过80体积％的氢气。

6.如权利要求1-4中任一项的方法，其中热集成的效率，即热分解和RWGS反应吸收的总反应热与供入该方法的总热量之比，大于84％。

7.如权利要求1-4中任一项的方法，其中基于转化的二氧化碳总量，碳化副反应占小于0.001％。

8.如权利要求1-4中任一项的方法，其中在与二氧化碳反应之前，将含氧气体添加至所取出的含氢气体混合物中。

9.如权利要求8的方法，其中含氢气体混合物与二氧化碳的反应在反应器中进行，所述反应器在催化剂床上方具有不含气体的空间，所述含氢气体混合物和含氧气体一起或分开地引入该空间中并混合且可进行预反应。

10.如权利要求8的方法，其中所述含氧气体在分解反应器与RWGS反应器之间的侧取管线中添加至所述含氢气体混合物中。

11.如权利要求8的方法，其中侧取的含氢气体混合物中的氧气与残余甲烷之比选择为0.1-5。

12.如权利要求8的方法，其中使用工业级纯度的氧气作为所述含氧气体。

13.如权利要求1-4中任一项的方法，其中对合成气体混合物中的氢气与一氧化碳的2:1目标摩尔比而言，二氧化碳与所述含氢气体混合物中的氢气的摩尔比建立为1:2-1:2.5，对合成气体混合物中的氢气与一氧化碳的1:1目标摩尔比而言，二氧化碳与所述含氢气体混合物中的氢气的摩尔比建立为1:1.5。

14.如权利要求1-4中任一项的方法，其中所述含氢气体混合物中的一氧化碳比例小于1体积％。