[发明专利]一种甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法及系统在审
| 申请号： | 202110141630.0 | 申请日： | 2021-02-02 |
| 公开（公告）号： | CN114835083A | 公开（公告）日： | 2022-08-02 |
| 发明（设计）人： | 姜标;赵虹 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海高等研究院 |
| 主分类号： | C01B3/04 | 分类号： | C01B3/04;C01B3/50;C01B32/914;C01B32/935;C01B32/942;C07C5/09;C10H21/00 |
| 代理公司： | 上海硕力知识产权代理事务所(普通合伙) 31251 | 代理人： | 郭桂峰 |
| 地址： | 201210 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 甲烷 裂解 制备 碱土金属 碳化物 耦合 工艺 方法 系统 | ||
1.一种甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：该方法包括碱土金属碳化物合成过程和甲烷裂解过程；所述碱土金属碳化物合成过程是将碱土金属基化合物与碳源放入高温反应炉进行高温反应，所述甲烷裂解过程是将甲烷通入所述高温反应炉中进行裂解反应；甲烷裂解反应和碱土金属碳化物合成反应在所述高温反应炉中同时进行。
2.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：所述方法还包括碱土金属碳化物发气过程，是指将生成的碱土金属碳化物降温冷却后与水反应生成乙炔。
3.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：所述方法还包括气相产物净化分离过程，是指将气相产物H2、CO混合气分离纯化得到H2和CO产品。
4.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：所述碳源选自焦炭、煤、兰炭、生物炭、沥青碳、石墨中的一种或者多种；所述碱土金属基化合物选自氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、氧化钡、碳酸钡、氢氧化钡。
5.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：甲烷与碱土金属基化合物的摩尔流率比为(0.1-10)：1。
6.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺方法，其特征在于：所述碳源与碱土金属基化合物的摩尔流率比为(2.0-4)：1。
7.一种甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺系统，其特征在于：该系统包括原料混合单元、高温反应单元、电石发气单元、气体分离净化单元；
碱土金属基化合物和碳源在原料混合单元中进行混合，通过物料输送管道输入至高温反应单元，同时甲烷通过气体输送管道输入至高温反应单元；
高温反应单元反应完成后的物料通过出口输送至电石发气单元，物料在电石发气单元冷却后与水反应生成乙炔；
高温反应单元反应完成后的气体输送至气体分离净化单元，气相产物H2、CO混合气在气体分离净化单元进行净化得到混合气产品或者进一步纯化得到H2和CO产品。
8.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺系统，其特征在于：所述系统还包括乙炔选择性加氢单元，所述电石发气单元中生成的乙炔气体输送至乙炔选择性加氢单元，通过加氢反应生成乙烯。
9.如权利要求1所述的甲烷裂解与制备碱土金属碳化物的耦合工艺系统，其特征在于：碱土金属基化合物和碳源在原料混合单元中进行混合后，进一步进行超细造粒，然后输入至高温反应单元。
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