[发明专利]一种烟道气直接加氢的方法及系统

权利要求书

1.一种烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述烟道气直接加氢的方法包括：

对脱硫精制后的烟道气进行压缩升压，使升压后的烟道气进入合成甲醇反应器并与电解水制取的绿氢进行合成甲醇反应，反应结束后，所得混合气体经冷却后分离得到液态的甲醇和水，其余混合气体经压缩后进入合成氨反应器并与电解水制取的绿氢进行合成氨反应，反应结束后，所得混合气体经冷却后分离得到液态氨及气体组分；

或者，对脱硫精制后的烟道气进行压缩升压，使升压后的烟道气进入合成氨反应器并与电解水制取的绿氢进行合成氨反应，反应结束后，所得混合气体经冷却后分离得到液态氨，其余混合气体经压缩后进入合成甲醇反应器并与电解水制取的绿氢进行合成甲醇反应，反应结束后，所得混合气体经冷却后分离得到液态的甲醇和水以及气体组分。

2.根据权利要求1所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述气体组分作为循环气与脱硫精制后的烟道气混合后进行压缩升压。

3.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用烟道气的余热分别对所述合成氨反应和/或所述合成甲醇反应进行加热。

4.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述脱硫精制使用的脱硫剂为固体吸附剂，所述固体吸附剂的主要成分为金属氧化物和/或非金属氧化物；

优选地，所述固体吸附剂包括氧化锌、三氧化二铝、二氧化硅中的一种或者几种的组合；

还优选地，所述固体吸附剂呈条形，其直径范围为2～4mm；

还优选地，所述脱硫精制后的烟道气的硫含量0.1ppm；

还优选地，所述压缩升压为使脱硫精制后的烟道气的压力升至5～30MPa。

5.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述合成甲醇反应的温度为100～400℃，压力为5～30MPa，空速为5000～20000h^-1；

优选地，所述合成甲醇反应的温度为150～250℃，压力为10～20MPa；

还优选地，所述合成甲醇反应器的入口混合气体中，H₂与CO₂的体积比为3.0-3.3。

6.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述合成甲醇反应使用的催化剂的活性组分为CuO，载体为除CuO外的其他金属氧化物，以所述催化剂的总重量为100％计，CuO的含量为20～90％，优选为25～75％，更优选为25-50％；

还优选地，所述载体包括ZnO和/或Al₂O₃。

7.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述合成氨反应的温度为300～700℃，压力为10～30MPa，空速为5000～20000h^-1；

优选地，所述合成氨反应的温度为400～500℃，压力为15～25MPa；

还优选地，所述合成氨反应器的入口混合气体中，H₂与N₂的体积比为3.0-3.3。

8.根据权利要求1或2所述的烟道气直接加氢的方法，其特征在于，所述合成氨反应使用的催化剂的活性组分为FeO和/或Fe₂O₃，以所述催化剂的总重量为100％计，FeO的含量为30～40％，Fe₂O₃的含量为55～65％；

或者，所述合成氨反应使用的催化剂为Ba-Ru/BN催化剂，以Ba-Ru/BN催化剂的总重量为100％计，Ba、Ru的含量分别为0.5-3％wt。