本發(fā)明涉及非常高品質(zhì)(基本不含硫、芳烴或氮)的合成燃料，即汽油、煤油、瓦斯油和/或其它烴產(chǎn)品，如石腦油或潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油的生產(chǎn)。更特別地，本發(fā)明的一個(gè)目的是由二氧化碳(co2)和氫氣(h2)生產(chǎn)合成燃料。根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳的捕獲及其轉(zhuǎn)化成燃料基料包括兩個(gè)相繼步驟：二氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化成主要由co+h2組成的合成氣，然后通過費(fèi)-托(ft)法將合成氣轉(zhuǎn)化成合成烴。可以通過合適的后處理操作調(diào)節(jié)來自費(fèi)-托法的產(chǎn)物的性質(zhì)，以獲得所需燃料規(guī)格。
背景技術(shù)：
0、現(xiàn)有技術(shù)
1、使用逆水煤氣變換(rwgs)轉(zhuǎn)化法將二氧化碳和氫氣的混合物轉(zhuǎn)化成合成氣co+h2很早已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。這同樣適用于費(fèi)-托合成法，其使得能夠根據(jù)催化劑和操作條件將合成氣轉(zhuǎn)化成鏈烷烴和/或烯烴的混合物。在生產(chǎn)鏈烷烴的情況下，優(yōu)選改進(jìn)其某些性質(zhì)以使它們能夠用于運(yùn)輸應(yīng)用。
2、一系列的單元操作已經(jīng)成為專利申請(qǐng)的主題，這些系列的單元操作旨在將二氧化碳轉(zhuǎn)化成燃料基料，通常稱為e-fuels。
3、例如，可以提到專利申請(qǐng)us2010/0280135a1，其描述了可再生費(fèi)-托合成法，其使得能夠由風(fēng)能、殘余二氧化碳和水生產(chǎn)烴和醇。該方法包括以下單元操作：水的電解以生產(chǎn)氫氣和氧氣，用于生產(chǎn)合成氣的rwgs反應(yīng)器，在高溫多管式反應(yīng)器中的費(fèi)-托合成。描述了各種再循環(huán)選項(xiàng)(例如，在從rwgs中分離未轉(zhuǎn)化的二氧化碳之后再循環(huán)、將ex-ft二氧化碳再循環(huán)至rwgs、將ex-ft未轉(zhuǎn)化的h2和co再循環(huán)至ft)。
4、然而，專利申請(qǐng)us2010/0280135a1沒有提及有利地將單元操作與二氧化碳捕獲過程集成的可能性。也沒有提及由單元操作生成的各種熱能來源之間的熱集成。
5、專利申請(qǐng)us2007/0244208a1涉及一種由二氧化碳和水生產(chǎn)高辛烷值燃料的方法。原材料是工業(yè)二氧化碳和水。最終產(chǎn)物可以是高辛烷值汽油、高十六烷值柴油或適于驅(qū)動(dòng)常規(guī)內(nèi)燃機(jī)的其它液態(tài)烴混合物或適于進(jìn)一步工業(yè)加工或商業(yè)用途的烴。也可以從生產(chǎn)線中取出產(chǎn)物，如二甲醚或甲醇。由該方法中的放熱反應(yīng)生成的熱被充分利用，由生產(chǎn)過程產(chǎn)生的熱以及由不適于液體燃料的烴的再加工產(chǎn)生的熱也被充分利用。
6、然而，專利申請(qǐng)us2007/0244208?a1沒有提及有利地將單元操作與二氧化碳捕獲過程集成的可能性。也沒有提及從費(fèi)-托反應(yīng)器再循環(huán)以使燃料生產(chǎn)最大化。
7、專利申請(qǐng)us2012/0079767?a1描述了一種在控制產(chǎn)生的合成氣的摩爾比(h2/co)的同時(shí)通過將來自不同來源的氫氣和一氧化碳組合而生產(chǎn)合成氣的方法和系統(tǒng)。氫氣通過水的電解產(chǎn)生。一氧化碳通過固定式內(nèi)燃機(jī)的排氣中捕獲的二氧化碳與氫氣在rwgs反應(yīng)器中反應(yīng)產(chǎn)生。烴燃料由合成氣通過費(fèi)-托合成產(chǎn)生。
8、然而，專利申請(qǐng)us2012/0079767?a1沒有提及有利地將單元操作與二氧化碳捕獲過程集成的可能性。也沒有提及從費(fèi)-托反應(yīng)器再循環(huán)以使燃料生產(chǎn)最大化。
9、專利申請(qǐng)us2007/0142481?a1描述了一種合成烴的方法，其包括將氫氣和一氧化碳引入第一費(fèi)-托反應(yīng)階段，其能使氫氣和一氧化碳部分催化反應(yīng)以形成烴。將獲自第一反應(yīng)步驟的包含未反應(yīng)的氫氣和一氧化碳的尾氣的至少一部分引入第二費(fèi)-托反應(yīng)步驟，其是兩相高溫催化費(fèi)-托反應(yīng)步驟。氫氣和一氧化碳可以在第二反應(yīng)步驟中至少部分催化反應(yīng)以形成氣態(tài)烴。該專利申請(qǐng)的特征在于存在兩個(gè)串聯(lián)的費(fèi)-托反應(yīng)器，第二反應(yīng)器處理來自第一反應(yīng)器的未轉(zhuǎn)化的合成氣。沒有二氧化碳的再循環(huán)或水的再循環(huán)。
10、因此，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的分析表明，rwgs和費(fèi)-托單元操作的順序使得能夠由二氧化碳和氫氣生產(chǎn)用于燃料的合成基料，氫氣在一些情況下可能通過用太陽(yáng)能或風(fēng)能之類的電源電解水而生產(chǎn)。
11、然而，這些文獻(xiàn)沒有提供關(guān)于將單元操作與提供含有碳源的原材料以生產(chǎn)燃料的二氧化碳捕獲過程集成的可能性以及出乎意料的積極結(jié)果的任何要素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、發(fā)明概述
1、在上述背景下，本說明書的第一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且捕獲和以可用于運(yùn)輸應(yīng)用的合成燃料的形式提質(zhì)(upgrade)二氧化碳。
2、本發(fā)明涉及二氧化碳的捕獲和轉(zhuǎn)化，以生產(chǎn)co+h2合成氣，以及通過費(fèi)-托反應(yīng)將所述合成氣轉(zhuǎn)化成合成烴。然后可以通過后處理法(提質(zhì))調(diào)節(jié)來自費(fèi)-托合成的流出物的特征，以使它們與用于陸地、航空和船用燃料的用途相容。在費(fèi)-托反應(yīng)器的出口處產(chǎn)生的氣體也可以提質(zhì)為合成甲烷(e-methane)、合成天然氣sng(e-sng)或lpg(e-lpg)。
3、具體地，本發(fā)明涉及用于由二氧化碳和氫氣生產(chǎn)合成燃料的裝置和方法，其能夠改進(jìn)感興趣的產(chǎn)品的生產(chǎn)。有利地，該方法還能夠通過原始的熱集成使生產(chǎn)所述燃料的能量需求最小化。
4、本發(fā)明基于部分富氧燃燒單元(稱為“pox”，即部分氧化，其使用純氧在亞化學(xué)計(jì)量條件下進(jìn)行以產(chǎn)生h2/co混合物)的存在。有利地，將氣體流出物送回費(fèi)-托反應(yīng)單元的入口，以便能夠在費(fèi)-托反應(yīng)單元中提質(zhì)額外的co。
5、本發(fā)明還基于用于分離來自費(fèi)-托反應(yīng)段的氣體流出物中所含的二氧化碳的單元的存在，將從該氣體流出物中分離的二氧化碳再循環(huán)至rwgs反應(yīng)單元的入口。因此，可送至部分富氧燃燒單元的氣體流出物基本不再含有二氧化碳。
6、有利地，該方法的額外能量集成使得能夠使用在部分富氧燃燒單元中生成的熱釋放來將熱能供應(yīng)到該方法的其它單元，如rwgs反應(yīng)單元和/或二氧化碳捕獲單元，這限制了所需熱能的外部供應(yīng)。
7、該方法的能量集成也使得能夠通過熱回收發(fā)電。轉(zhuǎn)換成電力的這種熱使得能夠?yàn)樗碾娊夂?或?yàn)閞wgs反應(yīng)器和/或?qū)⒍趸己蜌錃廪D(zhuǎn)化成合成氣的捕獲單元都供應(yīng)能量。
8、有利地，通過水的電解產(chǎn)生的氫氣可用于二氧化碳的轉(zhuǎn)化、費(fèi)-托合成和后處理。優(yōu)選地，該方法中需要的氫氣完全由水電解單元提供。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法不需要外部氫氣供應(yīng)，例如通過天然氣的蒸汽重整產(chǎn)生的氫氣。電解槽優(yōu)選用低碳電力運(yùn)行，這有助于燃料和產(chǎn)生的氣體的可再生性質(zhì)。此外，用于生產(chǎn)氫氣的水可以至少部分來源于在該方法的各個(gè)步驟中產(chǎn)生的水的再循環(huán)，這具有限制外部水供應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
9、有利地，通過水的電解產(chǎn)生的氧氣可供入部分富氧燃燒段。
10、根據(jù)第一個(gè)方面，通過一種用于捕獲和轉(zhuǎn)化含二氧化碳的原料的裝置獲得上述目的以及其它優(yōu)點(diǎn)，所述裝置包含以下單元：
11、-用于從原料中捕獲二氧化碳的單元，其使用例如至少一種基于胺的溶劑、至少一種例如基于聚乙二醇二甲基醚的物理溶劑和/或通過變溫吸附運(yùn)行的物理吸附設(shè)備，并且其適于產(chǎn)生富二氧化碳流出物；
12、-水電解單元，其適合轉(zhuǎn)化水以產(chǎn)生氧氣和氫氣；
13、-逆水煤氣變換rwgs反應(yīng)單元，其適于用氫氣處理所述富二氧化碳流出物并產(chǎn)生富集一氧化碳和水的rwgs氣體；
14、-費(fèi)-托反應(yīng)單元，其適于：轉(zhuǎn)化rwgs氣體并產(chǎn)生ft流出物，并且任選生成第一水蒸氣，其例如通過在位于費(fèi)-托反應(yīng)單元內(nèi)的交換器中氣化水而生成，以向二氧化碳捕獲單元供應(yīng)熱能；
15、-第一分離單元，其適于至少部分處理ft流出物并產(chǎn)生：烴流出物，任選至少部分再循環(huán)至水電解單元的入口的第一水流出物，和第一氣體流出物；
16、-第二分離單元，其適于處理第一氣體流出物，產(chǎn)生貧二氧化碳的氣體流出物并任選至少部分再循環(huán)至費(fèi)-托反應(yīng)單元，并將富二氧化碳的氣體流出物至少部分送至rwgs反應(yīng)單元；
17、-部分富氧燃燒反應(yīng)單元，其適于部分氧化所述貧二氧化碳的氣體流出物的至少一部分，產(chǎn)生包含一氧化碳、氫氣、二氧化碳和水的富氧燃燒流出物，并將所述富氧燃燒流出物送至費(fèi)-托反應(yīng)單元；和
18、-氫氣反應(yīng)單元(加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化單元)，其適于處理所述烴流出物并產(chǎn)生至少一種烴餾分，例如符合運(yùn)輸應(yīng)用的規(guī)格。
19、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，部分富氧燃燒反應(yīng)單元適于產(chǎn)生用于向rwgs反應(yīng)單元和/或二氧化碳捕獲單元(經(jīng)由進(jìn)料管線)供應(yīng)熱能的熱，例如通過熱交換以加熱富二氧化碳流出物和/或富含二氧化碳和/或水的氣體流出物，或通過將rwgs反應(yīng)單元的反應(yīng)段集成到部分富氧燃燒單元的室中。
20、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將一部分氫氣供應(yīng)至rwgs反應(yīng)單元的下游和費(fèi)-托反應(yīng)單元的上游。
21、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料/流出物熱交換使得rwgs流出物中可用的熱量能夠用于預(yù)熱進(jìn)入rwgs反應(yīng)單元的氣體(富含co2和h2的氣體)。
22、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該裝置包含第一熱交換器，其適于通過水和rwgs氣體之間的熱交換生成第二蒸汽，其可用于例如向二氧化碳捕獲單元供應(yīng)熱能。
23、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該裝置包含第一渦輪機(jī)，其用于處理由第一分離單元分離的貧二氧化碳的氣體流出物的至少一部分以生成電力。
24、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第二渦輪機(jī)適于至少部分處理第一蒸汽和/或第二蒸汽以產(chǎn)生電力。
25、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，電力用于向rwgs反應(yīng)單元和/或二氧化碳捕獲單元和/或水電解單元供應(yīng)熱能。
26、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，電力用于向二氧化碳捕獲單元的再生段供應(yīng)熱能。
27、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，水電解單元處理來自補(bǔ)充管線和/或來自rwgs氣體和/或來自ft流出物的水。
28、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，通過第三分離單元至少部分或基本完全分離來自rwgs氣體的水，以送至水電解單元。
29、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，富二氧化碳流出物和/或富二氧化碳的氣體流出物在引入rwgs反應(yīng)單元之前單獨(dú)地或在混合之后進(jìn)行純化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，rwgs氣體在引入費(fèi)-托反應(yīng)單元之前在第三分離單元的上游或下游進(jìn)行純化。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一水流出物在引入水電解單元之前進(jìn)行純化。流出物純化步驟旨在至少部分除去含硫化合物和含氮化合物、鹵素、重金屬和過渡金屬。用于純化氣體的主要技術(shù)是：吸附、吸收、催化反應(yīng)。
30、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該裝置包含設(shè)置在rwgs反應(yīng)單元和費(fèi)-托反應(yīng)單元之間的二氧化碳分離單元。有利地，由此可以減小ft反應(yīng)單元13的尺寸。
31、根據(jù)第二個(gè)方面，通過一種捕獲和轉(zhuǎn)化二氧化碳的方法獲得上述目的以及其它優(yōu)點(diǎn)，所述方法包括以下步驟：
32、-在二氧化碳捕獲單元中處理原料以產(chǎn)生富二氧化碳流出物；
33、-在水電解單元中轉(zhuǎn)化水以產(chǎn)生氧氣和氫氣；
34、-在逆水煤氣變換rwgs反應(yīng)單元中用氫氣處理所述富二氧化碳流出物，以產(chǎn)生富集co和水的rwgs氣體；
35、-在費(fèi)-托反應(yīng)單元中轉(zhuǎn)化所述rwgs氣體以產(chǎn)生ft流出物；
36、-任選在費(fèi)-托反應(yīng)單元中生成第一蒸汽以向二氧化碳捕獲單元供應(yīng)熱能；
37、-在第一分離單元中處理所述ft流出物以產(chǎn)生至少一種烴流出物、第一水流出物和第一氣體流出物；
38、-在第二分離單元中處理第一氣體流出物以產(chǎn)生貧二氧化碳的氣體流出物和富二氧化碳的氣體流出物，將富二氧化碳的氣體流出物再循環(huán)至rwgs段的入口；
39、-在渦輪機(jī)中任選膨脹之后，在部分富氧燃燒反應(yīng)單元中部分氧化所述貧二氧化碳的氣體流出物的至少一部分，以產(chǎn)生包含一氧化碳和水的富氧燃燒流出物；
40、-將所述富氧燃燒流出物送至ft反應(yīng)單元；和
41、-在氫氣反應(yīng)單元中處理所述烴流出物以產(chǎn)生至少一種烴餾分，例如符合運(yùn)輸應(yīng)用所需的規(guī)格。
42、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，rwgs反應(yīng)單元包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
43、-在700℃至1200℃之間，優(yōu)選在800℃至1100℃之間，再更優(yōu)選在850℃至1050℃之間的溫度；
44、-在0.1mpa至10mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至5mpa之間，更優(yōu)選在0.1mpa至3.5mpa之間的壓力；
45、-在5000nl/kgcata/h至40?000nl/kgcata/h之間的反應(yīng)器入口處的氣體空速；
46、-包含選自元素ni、cu、fe、co、pt、pd、ru、ag和au的金屬或金屬組合的催化劑。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，用于rwgs反應(yīng)的催化劑包含例如基于氧化鋁、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、硅質(zhì)氧化鋁的載體。
47、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，ft反應(yīng)單元包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
48、-在170℃至280℃之間，優(yōu)選在190℃至260℃之間，優(yōu)選在210℃至240℃之間的溫度；
49、-在0.1mpa至6.0mpa之間，優(yōu)選在1.5mpa至3.5mpa之間，優(yōu)選在2.0mpa至3.0mpa之間的絕對(duì)壓力；
50、-包含鈷或鐵，優(yōu)選鈷的催化劑，所述催化劑任選包含例如基于氧化鋁、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、硅質(zhì)氧化鋁或鈦的載體。
51、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，部分富氧燃燒反應(yīng)單元包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
52、-在0.1mpa至9mpa之間，優(yōu)選在1mpa至4mpa之間的絕對(duì)壓力；
53、-在600℃至2000℃之間，優(yōu)選在800℃至1700℃之間，優(yōu)選在1100℃至1500℃之間的溫度。
54、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第二分離單元是借助膜和/或通過吸收在溶劑中和/或通過吸附在固體上來分離二氧化碳的單元。
55、在閱讀僅作為非限制性實(shí)例并參考以下附圖給出的以下描述時(shí)，根據(jù)上述方面的裝置和方法的實(shí)施方案以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
56、附圖名單
57、圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖，其中將富氧燃燒流出物特別送至ft反應(yīng)單元。
58、實(shí)施方案的描述
59、現(xiàn)在詳細(xì)描述根據(jù)第一個(gè)方面的裝置和根據(jù)第二個(gè)方面的方法的實(shí)施方案。在以下詳述中，公開了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)該裝置的更深入理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下使用該裝置。在另一些情況下，沒有詳細(xì)描述眾所周知的特征以避免不必要地使描述復(fù)雜化。
60、在本說明書中，術(shù)語“包含”與“包括”和“含有”同義(意思相同)，并且是包容性的或開放性的，不排除未指明的其它要素。要理解的是，術(shù)語“包含”包括排他性和封閉性術(shù)語“由…組成”。此外，在本說明書中，基本或僅包含化合物a的流出物對(duì)應(yīng)于包含至少95重量％，優(yōu)選至少98重量％，非常優(yōu)選至少99重量％的化合物a的流出物。
61、在本說明書中，術(shù)語“物理溶劑”與形成與溶質(zhì)的弱鍵(例如氫鍵、范德華鍵)的溶劑或不形成與溶質(zhì)的強(qiáng)鍵(例如共價(jià)鍵、離子鍵)的溶劑同義(意思相同)。
62、本發(fā)明可以被定義為包含一系列單元操作的裝置和方法，其用于由來自捕獲單元的二氧化碳生產(chǎn)優(yōu)選具有非常高品質(zhì)的合成烴，如合成燃料，例如汽油、煤油、瓦斯油和/或石腦油或潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油。
63、該裝置和方法的特征尤其在于，它們包含并使用以下單元：二氧化碳捕獲單元、逆水煤氣變換(rwgs)轉(zhuǎn)化單元、費(fèi)-托(ft)合成單元和來自ft反應(yīng)單元的烴餾分的氫氣處理(加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化)單元、從獲自費(fèi)-托工藝的氣體流出物中分離二氧化碳的單元以及在從中分離二氧化碳之后該方法(rwgs和費(fèi)-托合成和后處理)的氣體烴副產(chǎn)物的部分富氧燃燒單元。有利地，所需的氫氣可以由水電解單元產(chǎn)生，所述水有可能來源于rwgs和費(fèi)-托反應(yīng)單元。有利地，部分富氧燃燒所需的氧氣可以由水的電解產(chǎn)生以供入部分富氧燃燒段，并且任選由另一單元，如空氣分離單元產(chǎn)生。
64、本發(fā)明的特征之一可以概括為使用二氧化碳生產(chǎn)非常高品質(zhì)的合成燃料、汽油、煤油、瓦斯油和/或石腦油或潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油。本發(fā)明特別基于存在二氧化碳分離單元以從該方法的其它氣體烴副產(chǎn)物中提取和再循環(huán)二氧化碳。本發(fā)明還基于部分富氧燃燒單元，其適于處理貧二氧化碳的烴副產(chǎn)物以產(chǎn)生富含二氧化碳的氣體流出物，以改進(jìn)感興趣的產(chǎn)品的生產(chǎn)。
65、此外，由部分燃燒生成的熱的釋放可以有利地用于向rwgs反應(yīng)單元和/或向二氧化碳捕獲單元供應(yīng)熱能。這種熱能輸入可以例如通過與以下這些的熱交換進(jìn)行：
66、-在富氧燃燒室內(nèi)的富氧燃燒氣體；和/或
67、-在富氧燃燒室下游的高溫氣體流出物；和/或
68、-由部分富氧燃燒反應(yīng)單元和/或通過與富氧燃燒氣體流出物的熱交換生成的蒸汽。
69、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，通過基于使用費(fèi)-托反應(yīng)單元和任選rwgs反應(yīng)單元的出口處的熱解吸二氧化碳(例如在二氧化碳捕獲單元中，更特別在溶劑再生單元中與胺絡(luò)合的二氧化碳)的原始能量集成，本發(fā)明還能使得該方法外部的碳能源的量最小化并因此使得對(duì)環(huán)境的影響最小化。
70、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，也可以由以來自費(fèi)-托反應(yīng)單元的流出物和/或蒸汽(例如在費(fèi)-托反應(yīng)單元和/或rwgs反應(yīng)單元的出口處產(chǎn)生)為進(jìn)料的渦輪機(jī)產(chǎn)生電力，這種電力使得能夠例如向根據(jù)本發(fā)明的裝置，例如向rwgs反應(yīng)單元供應(yīng)熱能。
71、因此，用于捕獲和化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化碳的單元與優(yōu)選原始熱集成的組合使得能夠生產(chǎn)燃料基料，特別是用于航空業(yè)的燃料基料，同時(shí)使該方法的環(huán)境影響最小化。
72、優(yōu)選地，使用水電解單元處理由rwgs反應(yīng)單元和/或費(fèi)-托單元產(chǎn)生的水也能夠使得該方法的環(huán)境影響最小化。
73、參考圖1，用于將二氧化碳轉(zhuǎn)化成液體烴的裝置包含：
74、-二氧化碳捕獲單元2，其適于處理含有二氧化碳的原料1并產(chǎn)生富二氧化碳的(氣體)流出物3(即與原料1相比富集二氧化碳)；
75、-水電解單元5，其適于處理水4(新鮮的或再循環(huán)的)以產(chǎn)生氧氣6和氫氣7；
76、-rwgs反應(yīng)單元8，其適于將來自富二氧化碳流出物3的二氧化碳至少部分轉(zhuǎn)化成富co的rwgs氣體9(即與富二氧化碳流出物3相比富集co(和水)的合成氣)；
77、-費(fèi)-托(ft)反應(yīng)單元13，其適于轉(zhuǎn)化rwgs氣體9并產(chǎn)生費(fèi)-托(ft)流出物14，并且任選適于生成第一蒸汽22，其例如通過在位于ft反應(yīng)單元13內(nèi)的交換器中氣化水而生成，以向二氧化碳捕獲單元2供應(yīng)熱能；
78、-第一分離單元15，其適于至少部分處理ft流出物14并產(chǎn)生：至少烴流出物17、第一氣體流出物33(排氣)和第一水流出物16，即由氣態(tài)水在費(fèi)-托反應(yīng)的操作條件下的冷凝獲得的費(fèi)-托合成的產(chǎn)物；
79、-第二分離單元34，其用于由第一氣體流出物33產(chǎn)生貧二氧化碳的氣體流出物18和富二氧化碳的氣體流出物35，并將富二氧化碳的氣體流出物35再循環(huán)至rwgs段8的入口；
80、-部分富氧燃燒反應(yīng)單元28，其適于氧化由第二分離單元34分離的貧二氧化碳的氣體流出物18的至少一部分24，產(chǎn)生包含一氧化碳和水的富氧燃燒流出物29，并將富氧燃燒流出物29送至ft反應(yīng)單元13；
81、-氫氣反應(yīng)單元20(加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化單元)，其適于用氫氣7處理烴流出物17并分離至少一種烴餾分21，其包含例如以下餾分的至少一種：石腦油、汽油、煤油、瓦斯油和潤(rùn)滑劑基料；
82、-任選地，至少一個(gè)熱交換器31，其適于通過水和rwgs氣體9之間的熱交換生成第二蒸汽23，其可以例如向二氧化碳捕獲單元2供應(yīng)熱能；和
83、-優(yōu)選地，分離單元10，其適于處理rwgs氣體9以產(chǎn)生(與rwgs氣體9相比)貧水的rwgs氣體12，將其代替rwgs氣體9送至ft反應(yīng)單元13，并將第二水流出物11送至水電解單元5。
84、有利地，ft反應(yīng)單元13和任選第一熱交換器31適于通過熱交換產(chǎn)生蒸汽。有利地，蒸汽的使用使得能夠向二氧化碳捕獲單元2供應(yīng)能量，例如通過在二氧化碳捕獲單元2的再生單元中再生載有二氧化碳的基于胺的溶劑(或物理溶劑)或通過供入變溫吸附設(shè)備。
85、為了避免不必要地使描述和附圖復(fù)雜化，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，沒有詳細(xì)描述用于生成蒸汽的ft反應(yīng)單元13和熱交換器31的水供應(yīng)。二氧化碳捕獲單元2的水出口同樣如此。
86、二氧化碳捕獲單元
87、二氧化碳捕獲單元2使得能夠?qū)⒍趸寂c原料1的其余部分分離。這樣的二氧化碳捕獲單元常規(guī)使得能夠供應(yīng)可以壓縮以供提質(zhì)或儲(chǔ)存的co2。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含至少0.04體積％的二氧化碳，優(yōu)選至少2體積％的二氧化碳，非常優(yōu)選至少10體積％的二氧化碳。
88、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含燃燒煙氣或由燃燒煙氣組成。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含來自選自煉油廠、焚化爐、石化單元、化學(xué)單元、熱電廠、造紙廠、乙醇廠和煉糖廠的至少一個(gè)單元的氣體流出物。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含來自水泥廠的氣體流出物，和/或來自石灰生產(chǎn)單元的氣體流出物，和/或來自高爐的氣體流出物。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，燃燒煙氣來源于設(shè)計(jì)為用氧化劑(通?？諝?燃燒燃料，如煤、天然氣、燃料油、生物氣、生物質(zhì)、有機(jī)廢物、市政廢物的燃燒室(例如鍋爐)。
89、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含生物氣、天然氣、合成氣、煉廠氣、生物質(zhì)發(fā)酵氣、水泥廠氣和/或高爐氣，或由其組成。
90、二氧化碳也可以是空氣中存在的二氧化碳。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，原料1包含空氣或由空氣組成。例如，二氧化碳捕獲單元2可以包括直接空氣捕獲(dac)裝置。
91、對(duì)于捕獲，可以使用幾種試劑，如溶劑和固體。根據(jù)本發(fā)明，二氧化碳捕獲單元2使用至少一種基于胺的溶劑和/或至少一種例如基于聚乙二醇二甲基醚的物理溶劑，和/或變溫吸附(物理吸附)設(shè)備。
92、一種普遍的二氧化碳捕獲技術(shù)基于吸收現(xiàn)象，即化學(xué)物類從氣體到液體的轉(zhuǎn)變。將含有雜質(zhì)或待分離物類的氣體送至塔，在此使其與液體溶劑接觸，這兩個(gè)料流有可能以各種流體動(dòng)力學(xué)配置使用(并流、錯(cuò)流或逆流，由于有利的熱力學(xué)平衡的原因，后一種解決方案是優(yōu)選的)。這種吸收使用包括化學(xué)溶劑或物理溶劑的吸收劑溶液進(jìn)行，這種區(qū)別與被吸收的組分和溶劑之間是否存在化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。
93、為了使該方法的能量成本最小化，物理吸收是優(yōu)選的；這在待分離物類的高分壓的情況下特別合適。
94、在待分離物類的高稀釋和低分壓的情況下和/或在需要該物類的高回收率的情況下，或者最后，如果需要達(dá)到關(guān)于洗滌后的氣體料流中該物類的最大允許濃度的嚴(yán)格規(guī)格，則化學(xué)吸收是優(yōu)選的。因此，為了從具有通常在3體積％至15體積％之間(通常在低壓氣體中)的低二氧化碳濃度值的(工業(yè))煙氣中捕獲二氧化碳，通過例如使用胺溶劑，例如烷醇胺類型的胺溶劑的化學(xué)吸收進(jìn)行的洗滌是非常合適的。
95、目前常用的吸收劑溶液是含有一種或多種反應(yīng)性化合物或與酸性化合物具有物理化學(xué)親和性的化合物的水溶液。反應(yīng)性化合物可以是例如但不限于胺(伯胺、仲胺、叔胺、環(huán)狀或非環(huán)狀胺、芳族或非芳族胺、飽和或不飽和胺)、鏈烷醇胺、多胺、氨基酸、氨基酸的堿金屬鹽、酰胺、脲、堿金屬的磷酸鹽、碳酸鹽或硼酸鹽。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，吸收劑溶液是包含一種或多種具有胺官能團(tuán)的反應(yīng)性化合物的水溶液，所述化合物的結(jié)構(gòu)描述在專利申請(qǐng)wo2007/104856的第6頁(yè)第1行至第7頁(yè)第3行中。
96、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，反應(yīng)性化合物構(gòu)成吸收劑溶液的總重量的10重量％至90重量％，優(yōu)選20重量％至50重量％之間，非常優(yōu)選25重量％至40重量％之間。
97、在胺溶劑中的化學(xué)吸收基于酸堿平衡，低溫促進(jìn)堿性胺和酸性二氧化碳之間的反應(yīng)，高溫促進(jìn)逆反應(yīng)。因此，使用例如含有20-50重量％胺的水相的胺法可以使用兩個(gè)塔(未示出)，其中溶劑從一個(gè)塔循環(huán)到另一個(gè)塔。在被稱為吸收器的第一塔中，使待洗滌的料流(即原料1)在低溫下與胺溶劑接觸。胺溶劑流入該塔并捕獲二氧化碳。在塔底，胺溶劑(“富”溶劑)達(dá)到預(yù)定負(fù)載率，即捕獲的二氧化碳的摩爾數(shù)與胺的摩爾數(shù)之間的比率；在塔頂，氣體料流本身以預(yù)定的規(guī)格離開，即二氧化碳含量例如接近煙氣中的初始含量的1/10倍。將富溶劑送至被稱為再生器的第二塔，其操作類似于在高溫下操作的蒸餾塔。再生的胺溶劑(“貧”溶劑)本身可以送回吸收器。胺溶劑因此在閉環(huán)中從一個(gè)塔連續(xù)循環(huán)到另一個(gè)塔，優(yōu)選通過原料/流出物熱交換器，以冷卻貧溶劑并預(yù)熱富溶劑，同時(shí)在該方法的全程中節(jié)省能量。
98、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，再生器在塔底部在90℃至250℃之間，優(yōu)選110℃至240℃之間，非常優(yōu)選120℃至200℃之間的高溫下運(yùn)行。
99、從再生器釋放的二氧化碳然后可以任選壓縮并提質(zhì)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，富二氧化碳流出物3包含至少90體積％的二氧化碳，優(yōu)選至少95體積％的二氧化碳，非常優(yōu)選至少98體積％的二氧化碳。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，富二氧化碳流出物3在離開二氧化碳捕獲單元2時(shí)具有在20℃至250℃之間，優(yōu)選在30℃至200℃之間，非常優(yōu)選在40℃至150℃之間的溫度。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，富二氧化碳流出物3在離開二氧化碳捕獲單元2時(shí)具有在0.20mpa至4mpa之間，優(yōu)選在0.30mpa至3.5mpa之間，非常優(yōu)選在0.4mpa至3mpa之間的壓力。
100、工業(yè)煙氣的溶劑處理操作的一個(gè)基本方面是分離劑的再生步驟。根據(jù)吸收類型(物理和/或化學(xué))，通常設(shè)想通過膨脹和/或通過蒸餾和/或通過被稱為“汽提氣體”的氣化氣體夾帶而再生。
101、目前常用的溶劑的主要限制之一是需要使用高流量的吸收劑溶液，這導(dǎo)致溶劑再生的高能量消耗，以及設(shè)備(塔、泵等)的大尺寸。在二氧化碳分壓低的情況下特別如此。這樣的能量消耗代表了二氧化碳捕獲方法的相當(dāng)大的操作成本。再生能量取決于胺的性質(zhì)和二氧化碳的分壓，并且通常為2gj/t至4gj/t捕獲的二氧化碳。新的捕獲方法傾向于減少該能量，以便趨向于低于2gj/t二氧化碳的值。在空氣處理的情況下，由于二氧化碳濃度非常低，消耗的能量非常高，約為5gj/t的二氧化碳至7.5gj/t的二氧化碳。
102、另一種可能的實(shí)施基于借助對(duì)二氧化碳具有強(qiáng)化學(xué)親和性的固體吸附劑的吸附原理。為了確保連續(xù)操作模式，該方法用幾個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器運(yùn)行。二氧化碳吸附在固體吸附劑上并且處理的料流(即，原料1)隨著其前進(jìn)通過固體床而變得貧化，并且在出口處，該料流不再含有或幾乎不含有任何二氧化碳。然而，固體吸附劑逐漸飽和，并且無法再吸附二氧化碳。然后將待處理的料流送到另一個(gè)含有未被二氧化碳飽和的固體吸附劑的反應(yīng)器，并且繼續(xù)進(jìn)行捕獲操作。同時(shí)，二氧化碳飽和的反應(yīng)器進(jìn)行再生操作：
103、–溫度的升高稱為變溫吸附(tsa)；和
104、–部分真空稱為變壓吸附(或vpsa，即真空變壓吸附，或簡(jiǎn)稱為vsa或psa，任選在促進(jìn)解吸的氣體存在下)。
105、tsa工藝的障礙是再生所需的大量熱。本發(fā)明中提出的熱集成使得能夠消除這一障礙。
106、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，用于二氧化碳捕獲的固體吸附劑選自以下化合物：活性炭、沸石、氧化鋁、二氧化硅、具有或不具有浸漬胺的合成纖維、金屬有機(jī)框架(mof)固體和負(fù)載型堿金屬碳酸鹽。這些固體吸收劑越來越多地用于從空氣中捕獲二氧化碳。在這些情況下，具有物理吸附的吸附劑，例如沸石上的再生能量為大約0.6至0.9gj/t二氧化碳。對(duì)于固體負(fù)載型胺，再生能量為5.4至7.2gj/t二氧化碳。
107、有利地，胺溶劑的再生和/或固體吸附劑的溫度升高所需的能量可以至少部分由第一蒸汽22和任選第二蒸汽23提供。二氧化碳捕獲單元2的這種能量輸入能夠使得該方法的能量效率最大化。
108、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，蒸汽22和/或23的溫度為至少110℃，優(yōu)選至少120℃，非常優(yōu)選至少130℃，例如在熱交換器31和/或ft反應(yīng)單元13的出口處。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，蒸汽22和/或23的溫度在110℃至270℃之間，優(yōu)選在120℃至260℃之間，非常優(yōu)選在130℃至220℃之間，例如在熱交換器31和/或ft反應(yīng)單元13的出口處。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，蒸汽22和/或23具有在0.1mpa至4mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至3.5mpa之間，非常優(yōu)選在0.1mpa至1.7mpa之間的壓力，例如在熱交換器31和/或ft反應(yīng)單元13的出口處。
109、水電解單元
110、水電解單元5處理來自補(bǔ)充管線和/或來自任選的第三分離單元10和/或來自第一分離單元15的水4。
111、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，水電解單元5包含適于從水4，例如從第一水流出物16中提取含氧化合物的預(yù)處理段。
112、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，水電解單元5包含至少一個(gè)堿性電解槽。其它電解槽技術(shù)可用于水電解單元，如質(zhì)子交換膜(pem)電解、固體氧化物電解(soe)或陰離子交換膜(aem)電解。操作條件(溫度、壓力、電解質(zhì)、電極和隔膜/膜的性質(zhì))因此是每種技術(shù)特有的。
113、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，水電解單元5包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
114、堿性電解槽：
115、-在60℃至90℃之間的溫度，
116、-在0.1mpa至20mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至4mpa之間的壓力
117、-包含koh的電解質(zhì)，
118、-包含金屬合金的電極，
119、-包含石棉、聚四氟乙烯和/或氧化鎳的隔膜；
120、質(zhì)子交換膜(pem)電解槽：
121、-在50℃至80℃之間的溫度，
122、-在0.1mpa至20mpa之間，優(yōu)選在1.8mpa至5.5mpa之間的壓力，
123、-包含聚合物膜的電解質(zhì)，
124、-包含金屬合金的電極；
125、固體氧化物電解槽(soe)：
126、-在800℃至900℃之間的溫度，
127、-在0.1mpa至2mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至0.5mpa之間的壓力，
128、-包含陶瓷(例如鈣鈦礦)膜的電解質(zhì)，
129、-包含金屬合金的電極；
130、陰離子交換膜(aem)電解槽：
131、-在50℃至70℃之間的溫度，
132、-在0.1mpa至20mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至3.5mpa之間的壓力，
133、-包含聚合物膜的電解質(zhì)，
134、-包含金屬合金的電極。
135、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，由水電解單元5產(chǎn)生的氧氣6包含在99.0重量％至99.8重量％之間的o2(在干燥后)。
136、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，由水電解單元5產(chǎn)生的氫氣7包含在99.5重量％至99.999重量％之間的h2(在干燥后)。
137、有利地，氧氣6用于部分富氧燃燒。由水電解單元5產(chǎn)生的氧氣6可用于此目的。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，如果需要，可以將氧氣6純化，并且如果在高于在水電解單元5中產(chǎn)生氧氣6的壓力的壓力下進(jìn)行富氧燃燒，則可以壓縮。
138、因此，本發(fā)明使得能夠通過在富氧燃燒單元內(nèi)提質(zhì)由水電解單元5產(chǎn)生的氧氣6來生成熱，產(chǎn)生的富氧燃燒流出物29可以直接引入ft反應(yīng)單元13。因此，用于電解的一部分能量可以借助氧氣6作為能量載體以熱的形式重新引入該系統(tǒng)。這代表了優(yōu)于常規(guī)富氧燃燒操作的優(yōu)點(diǎn)，后者需要通過從空氣中分離氧氣來生產(chǎn)純氧氣，這是一個(gè)能源成本高的步驟。
139、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，水電解單元5基于固體氧化物電解槽(soe)技術(shù)，其中至少一部分水4可以是至少部分由第一蒸汽22供應(yīng)并且任選由第二蒸汽23供應(yīng)的蒸汽形式。向電解單元5的這種能量供應(yīng)使得能夠改進(jìn)該方法的能量效率。
140、rwgs反應(yīng)單元
141、rwgs反應(yīng)單元8產(chǎn)生rwgs氣體9(合成氣)，其與含有未轉(zhuǎn)化的二氧化碳和水的富二氧化碳流出物3和35相比富集co(并且貧氫氣)。rwgs反應(yīng)所需的氫氣7來自水電解單元5。
142、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，rwgs反應(yīng)段8包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
143、-在700℃至1200℃之間，優(yōu)選在800℃至1100℃之間，再更優(yōu)選在850℃至1050℃之間的溫度；
144、-在0.1mpa至10mpa之間，優(yōu)選在0.1mpa至5mpa之間，更優(yōu)選在0.1mpa至3.5mpa之間的壓力；
145、-在5000nl/kgcata/h至40000nl/kgcata/h之間的反應(yīng)器入口處的氣體空速；
146、-基于元素ni、cu、fe、co或貴金屬如pt、pd、ru、ag和au的催化劑。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，用于rwgs反應(yīng)的催化劑包含例如基于氧化鋁、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁或硅質(zhì)氧化鋁的載體。
147、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，調(diào)節(jié)rwgs反應(yīng)單元8的入口處的氫氣量，以使rwgs反應(yīng)單元8的出口處的h2/co摩爾比與ft單元的需要相容，即在0.5至4之間，優(yōu)選在1至3之間，更優(yōu)選在1.5至2.5之間。
148、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，rwgs氣體9具有至少700℃，優(yōu)選至少750℃，非常優(yōu)選至少800℃的在rwgs反應(yīng)單元8的出口處的溫度。
149、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，至少一部分rwgs氣體9借助第一熱交換器31向二氧化碳捕獲單元2的再生單元供應(yīng)能量，第一熱交換器31通過水(未示出)和rwgs氣體9之間的(間接)熱交換產(chǎn)生第二蒸汽23，優(yōu)選直接在rwgs反應(yīng)單元8的出口處。
150、優(yōu)選將rwgs氣體9送至第三分離單元10。
151、費(fèi)-托反應(yīng)單元
152、根據(jù)本發(fā)明，在ft反應(yīng)單元13中，存在于rwgs氣體9(優(yōu)選貧水)中的一氧化碳和氫氣反應(yīng)以產(chǎn)生包含ft流出物14的料流，所述ft流出物14包含未轉(zhuǎn)化的合成氣、二氧化碳、氣態(tài)和液態(tài)烴產(chǎn)物和水。
153、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，送至ft反應(yīng)單元13的rwgs氣體9(優(yōu)選貧水)包含一氧化碳和氫氣，其中h2/co摩爾比在0.5至4之間，優(yōu)選在1至3之間，更優(yōu)選在1.5至2.5之間。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，調(diào)節(jié)ft反應(yīng)單元13的上游(例如入口處)的氫氣量，例如借助任選的氫氣供應(yīng)，以使h2/co摩爾比如上文定義。
154、ft反應(yīng)單元13在包含一個(gè)或多個(gè)合適反應(yīng)器的反應(yīng)單元中使用，其技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。這可以是例如一個(gè)或多個(gè)多管式固定床反應(yīng)器，或一個(gè)或多個(gè)淤漿鼓泡塔反應(yīng)器，或一個(gè)或多個(gè)微通道反應(yīng)器。
155、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，ft反應(yīng)單元13使用一個(gè)或多個(gè)鼓泡塔反應(yīng)器。由于該合成是高度放熱的，這一實(shí)施方案尤其能夠改進(jìn)反應(yīng)器的熱控制并造成僅很小的壓降。
156、在該費(fèi)-托合成中使用的催化劑通常是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于進(jìn)行費(fèi)-托合成的任何催化劑固體。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，在費(fèi)-托合成中使用的催化劑包含鈷或鐵，優(yōu)選鈷。所用催化劑通常是負(fù)載型催化劑。載體可以例如基于氧化鋁、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、硅質(zhì)氧化鋁或鈦。
157、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，ft反應(yīng)單元13包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
158、-在170℃至280℃之間，優(yōu)選在190℃至260℃之間，優(yōu)選在210℃至240℃之間的溫度，
159、-在0.1mpa至6.0mpa之間，優(yōu)選在1.5mpa至3.5mpa之間，優(yōu)選在2.0mpa至3.0mpa之間的絕對(duì)壓力。
160、將ft流出物14送至第一分離單元15。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，ft流出物14具有至少170℃，優(yōu)選至少190℃，非常優(yōu)選至少210℃的在ft反應(yīng)單元13的出口處的溫度。
161、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，ft反應(yīng)單元13適于產(chǎn)生第一蒸汽22并向二氧化碳捕獲單元2供應(yīng)熱能。第一蒸汽22例如通過在位于ft反應(yīng)單元13內(nèi)的熱交換器中氣化水(未示出)而生成，以使得能夠消除來自費(fèi)-托反應(yīng)(這是放熱反應(yīng))的熱能。
162、第一分離單元
163、在第一分離單元15中，處理ft流出物14的至少一個(gè)(第一)部分以產(chǎn)生：
164、-烴流出物17(與ft流出物14相比貧水)，
165、-第一氣體流出物33，和
166、-第一水流出物16。
167、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將ft流出物14的第二部分直接送至氫氣反應(yīng)單元20。優(yōu)選地，ft流出物14的所述第二部分是液體部分，優(yōu)選含有很少水或不含水。
168、在第一分離單元15的出口處，將烴流出物17送至氫氣反應(yīng)單元20，并且任選將第一水流出物16借助第一再循環(huán)管線送至水電解單元5。
169、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，烴流出物17包含：由氣態(tài)烴在費(fèi)-托反應(yīng)的操作條件下的縮合產(chǎn)生的正鏈烷烴、烯烴和含氧化合物。
170、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，烴流出物17包含小于5重量％的水，優(yōu)選小于2重量％的水，非常優(yōu)選小于1重量％的水。
171、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一水流出物16由費(fèi)-托合成產(chǎn)生，其由氣態(tài)水在費(fèi)-托反應(yīng)的操作條件下的冷凝產(chǎn)生。
172、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一氣體流出物33包含未轉(zhuǎn)化的合成氣、二氧化碳和氣態(tài)烴，如(主要)c1至c4鏈烷烴、c2至c4烯烴和c1至c3含氧化合物。
173、第二分離單元
174、在第二分離單元34中，處理來自第一分離單元15的第一流出物33以產(chǎn)生：
175、-貧二氧化碳的氣體流出物18；和
176、-與第一氣體流出物33的二氧化碳含量相比富含二氧化碳的氣體流出物35。
177、根據(jù)第一實(shí)施方案，第二分離單元34是膜分離單元。膜分離工藝最初并未被推薦用于燃燒后二氧化碳捕獲，在化學(xué)溶劑中的氣-液吸收工藝被認(rèn)為是最成熟和最適用于進(jìn)行這一操作的技術(shù)。然而，最新的技術(shù)使得能夠用膜(致密聚合物、無機(jī)材料、雜化基質(zhì)、液體膜)經(jīng)濟(jì)地分離二氧化碳?？梢詤⒖季C述文章：oil?gas?sci.technol.–rev.ifpenergies?nouvelles,第69卷,第6號(hào),2014年11月-12月。主要性能是捕獲率和大于90％的二氧化碳純度。
178、根據(jù)第二實(shí)施方案，第二分離單元34是基于在溶劑中的二氧化碳吸收的二氧化碳捕獲單元。
179、根據(jù)第三實(shí)施方案，第二分離單元34是基于在固體上的二氧化碳吸附的二氧化碳捕獲單元。
180、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將貧二氧化碳的氣體流出物18的(第一)部分19經(jīng)由第二再循環(huán)管線送至ft反應(yīng)單元13。
181、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，貧二氧化碳的氣體流出物18的至少一個(gè)(第二)部分24通過第一渦輪機(jī)26處理以產(chǎn)生電力，將離開第一渦輪機(jī)26的氣體27送至部分富氧燃燒反應(yīng)單元28。
182、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將貧二氧化碳的氣體流出物18的(第三)部分再循環(huán)至rwgs反應(yīng)單元8(未示出)，以將其轉(zhuǎn)化成合成氣，并由此改進(jìn)生產(chǎn)線的質(zhì)量產(chǎn)率。
183、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將貧二氧化碳的氣體流出物18的(第四)部分送至例如以下類型的獨(dú)立的合成氣生產(chǎn)單元(未示出)：
184、-部分氧化(或pox)；
185、-蒸汽甲烷重整(或smr)；
186、-自熱重整(或atr)；
187、-強(qiáng)化傳熱重整(或ehtr)。
188、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將在獨(dú)立單元中生產(chǎn)的所述合成氣再循環(huán)至rwgs反應(yīng)單元8的入口或出口。
189、部分富氧燃燒反應(yīng)單元
190、根據(jù)本發(fā)明，將氣體流出物18的至少一部分24送至部分富氧燃燒反應(yīng)單元28，在其中將存在的烴化合物、一氧化碳和氫氣(即，co、h2、每分子具有1至7個(gè)碳原子的鏈烷烴和烯烴，以及每分子具有1至3個(gè)碳原子的醇化合物)在氧氣6存在下至少部分轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，以產(chǎn)生(基本)包含二氧化碳和水(以及如果是部分富氧燃燒，任選co和h2)的富氧燃燒氣體。
191、完全富氧燃燒是玻璃、水泥和鋼鐵工業(yè)中的常見過程。與在空氣存在下的常規(guī)燃燒的主要區(qū)別在于燃料在純氧氣存在下燃燒。純氧氣(o2)(即，至少95重量％，優(yōu)選至少98重量％，非常優(yōu)選至少99重量％純)可以由從氧化劑料流中除去大氣氮(n2)的空氣分離單元，或由水的電解產(chǎn)生。然后在富氧燃燒出口處產(chǎn)生(與氣體流出物18相比)具有高濃度的二氧化碳和蒸汽的煙氣，稱為富氧燃燒流出物29。富氧燃燒技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，可以例如參考：int.j.energy?res.,2017,41,第1670–1708頁(yè)；energies?2021,14,第4333頁(yè)和wo?2006/013290。
192、部分富氧燃燒(pcx)，有時(shí)稱為氣化技術(shù)，是一種輕微放熱的過程，其可用作甲烷蒸汽重整的替代方案，以生產(chǎn)合成氣或氫氣。該反應(yīng)可應(yīng)用于烴(輕質(zhì)、重質(zhì)、瀝青、石油焦)，但也可應(yīng)用于煤和生物質(zhì)(例如木材、綠色垃圾等)。部分富氧燃燒優(yōu)選在高溫(例如在1100℃至1500℃之間)和高壓(例如在1mpa至9mpa之間或更高)下在純氧氣存在下并且在沒有催化劑的情況下進(jìn)行。該反應(yīng)對(duì)應(yīng)于部分氧化本身。其是通過預(yù)熱到例如300℃而使氣體混合物達(dá)到例如1000℃至1400℃的溫度的反應(yīng)。工業(yè)部分富氧燃燒法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，由shell、texaco、basf-lurgi、air?liquide等銷售的方法。參見例如百科全書ullmann’s?encyclopedia?of?industrial?chemistry的章節(jié)hydrogen,2.production(第249頁(yè)，第18卷)和carbon?monoxide(第679頁(yè)，第6卷)。
193、在部分富氧燃燒操作的情況下，其優(yōu)選在氧氣化學(xué)計(jì)量下進(jìn)行，以便獲得烴、氫氣和一氧化碳混合物的氧化，并且以便在富氧燃燒流出物29中具有最大一氧化碳濃度。
194、為了控制絕熱火焰溫度(其可以從使用空氣時(shí)的1900℃上升到使用95％o2時(shí)的2800℃)，可以使用惰性氣體，如蒸汽或二氧化碳。
195、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，為了具有在所需范圍內(nèi)的富氧燃燒溫度，將富二氧化碳流出物3的一部分引入部分富氧燃燒單元28。這種引入可以直接在部分富氧燃燒單元28中進(jìn)行，或在與氣體流出物18的至少第二部分24預(yù)混合后進(jìn)行，或在與氧氣6混合后進(jìn)行。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，調(diào)節(jié)氧氣流量以獲得富氧燃燒室中的目標(biāo)溫度并使富氧燃燒流出物29中的輕質(zhì)烴含量最小化。
196、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，部分富氧燃燒反應(yīng)單元28包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
197、-在0.1mpa至9mpa之間，優(yōu)選在1mpa至4mpa之間的絕對(duì)壓力；
198、-在600℃至2000℃之間，優(yōu)選在800℃至1700℃之間；優(yōu)選在1100℃至1500℃之間的溫度；和
199、-存在用于燃燒的氧氣，其中充氧率在0.3至0.8之間，優(yōu)選在0.4至0.7之間，以促進(jìn)一氧化碳的形成。充氧率被定義為注入的氧氣的摩爾流量與所有烴完全氧化所需的理論氧氣流量的比率。
200、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將獲自氫氣反應(yīng)單元20的“輕質(zhì)”烴餾分(未示出)至少部分送至部分富氧燃燒反應(yīng)單元28(未示出)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，烴餾分包含氣態(tài)烴，如(主要)c1至c4鏈烷烴、c2至c4烯烴以及c1至c3含氧化合物。
201、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，在部分富氧燃燒反應(yīng)單元28中產(chǎn)生的富氧燃燒氣體具有在600℃至2000℃之間，優(yōu)選在800℃至1700℃之間，優(yōu)選在900℃至1500℃之間的溫度，以及在0.1mpa至9mpa之間，優(yōu)選在1mpa至4mpa之間的絕對(duì)壓力。
202、在部分富氧燃燒反應(yīng)單元28中產(chǎn)生的富氧燃燒氣體處于高溫下使得能夠經(jīng)由進(jìn)料管線32供應(yīng)rwgs反應(yīng)單元8和/或二氧化碳捕獲單元2所需的一部分熱能。
203、熱能的輸入可以例如通過與由部分富氧燃燒反應(yīng)單元28產(chǎn)生的蒸汽的熱交換和/或在部分富氧燃燒反應(yīng)單元28的富氧燃燒室內(nèi)的熱交換進(jìn)行。
204、有利地，部分富氧燃燒反應(yīng)單元28使得有可能將該方法的基本所有烴副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成co，并因此將它們以所需產(chǎn)物的形式提質(zhì)。因此改進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的方法的所需產(chǎn)物的產(chǎn)率。
205、將部分富氧燃燒反應(yīng)單元28的出口處的富氧燃燒流出物29再循環(huán)至ft反應(yīng)單元13的入口。
206、氫氣反應(yīng)單元
207、將烴流出物17送至氫氣反應(yīng)單元20以進(jìn)行加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化反應(yīng)，其中可以將一種或多種烴餾分21提質(zhì)，特別是非常高品質(zhì)(基本不含硫、芳烴、氮)的合成燃料，即汽油、煤油、瓦斯油和/或其它烴產(chǎn)品，如石腦油或潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油。一種可能的選擇是生產(chǎn)鏈烷烴餾分，石油化學(xué)工藝的基礎(chǔ)產(chǎn)品，例如生產(chǎn)旨在用于生產(chǎn)直鏈烷基苯(lab)的c10-c13餾分，或用于各種工業(yè)應(yīng)用的蠟。
208、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，氫氣反應(yīng)單元20包含至少一個(gè)在至少一個(gè)以下操作條件下使用的反應(yīng)器：
209、-在250℃至450℃之間，更優(yōu)選在280℃至450℃之間，再更優(yōu)選在320℃至420℃之間的溫度；
210、-在0.2mpa至15mpa之間，優(yōu)選在0.5mpa至12mpa之間，更優(yōu)選在1mpa至10mpa之間的壓力；
211、-在0.1h-1至10h-1之間，優(yōu)選在0.2h-1至7h-1之間，更優(yōu)選在0.5h-1至5h-1之間的空速，被定義為在環(huán)境溫度和壓力下的原料體積流量與催化劑體積的比率；
212、-在100至2000標(biāo)準(zhǔn)升的氫氣/升原料/小時(shí)之間，優(yōu)選在150至1500標(biāo)準(zhǔn)升的氫氣/升原料之間，更優(yōu)選在300至1500標(biāo)準(zhǔn)升的氫氣/升原料之間的氫氣流量。
213、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含選自周期表第vib族和第viiib族金屬的至少一種加氫-脫氫金屬和至少一種作為布朗斯臺(tái)德酸的固體，即能夠釋放一個(gè)或多個(gè)質(zhì)子的固體，以及任選粘合劑。
214、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含至少一種第viiib族貴金屬，其選自單獨(dú)或作為混合物的釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑，優(yōu)選選自單獨(dú)或作為混合物的鉑和鈀，并且優(yōu)選以它們的還原形式使用。
215、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含：至少一種選自鎳、鉬、鎢、鈷、釕、銦、鈀和鉑的金屬；至少一種選自氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦和粘土的載體。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，載體是氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、硅質(zhì)氧化鋁或二氧化硅。
216、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含與至少一種選自鉬和鎢的第vib族金屬組合的至少一種選自鎳和鈷的第viiib族賤金屬，它們單獨(dú)或作為混合物使用，并且優(yōu)選以它們的硫化物形式使用。
217、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，在所述加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含至少一種第viiib族貴金屬的情況下，相對(duì)于催化劑的總重量計(jì)，所述催化劑中的貴金屬含量在0.01重量％至5重量％之間，優(yōu)選在0.05重量％至4重量％之間，非常優(yōu)選在0.10重量％至2重量％之間。
218、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，在所述加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含與至少一種選自鎳和鈷的第viii族非貴金屬組合的至少一種第vib族金屬的情況下，相對(duì)于催化劑的總重量計(jì)，所述催化劑中的第vib族金屬的含量以氧化物當(dāng)量計(jì)在5重量％至40重量％之間，優(yōu)選在10重量％至35重量％之間，并且所述催化劑中的第viiib族金屬的含量以氧化物當(dāng)量計(jì)在0.5重量％至15重量％之間，優(yōu)選在1重量％至10重量％之間，優(yōu)選在1重量％至8重量％之間，非常優(yōu)選在1.5重量％至6重量％之間。
219、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑包含至少一種貴金屬和載體或由至少一種貴金屬和載體組成，所述載體包含至少一種沸石和至少一種粘合劑或由至少一種沸石和至少一種粘合劑組成。
220、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，基于沸石的加氫處理和/或加氫裂化和/或加氫異構(gòu)化催化劑有利地為雙官能類型，即其具有加氫-脫氫功能和加氫異構(gòu)化功能。
221、第三分離單元
222、在第三分離單元10中，例如通過冷凝處理rwgs氣體9，以產(chǎn)生(與rwgs氣體9相比)貧水的rwgs氣體12，并將例如第二水流出物11再循環(huán)至水電解單元5。
223、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，貧水的rwgs氣體12包含小于1摩爾％的水，優(yōu)選小于0.5摩爾％的水，非常優(yōu)選小于0.25摩爾％的水。
224、將貧水的rwgs氣體12送至ft反應(yīng)單元13。
225、渦輪機(jī)
226、參考圖1，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明使得能夠借助至少一個(gè)渦輪機(jī)26以電力形式回收能量。
227、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一渦輪機(jī)26適于處理貧二氧化碳的氣體流出物18的至少一部分24以生成電力。
228、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第二渦輪機(jī)(未示出)適于至少部分處理第一蒸汽22和/或第二蒸汽23以產(chǎn)生電力(未示出)。
229、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該電力用于向rwgs反應(yīng)單元8和/或向二氧化碳捕獲單元2和/或向水電解單元5供應(yīng)熱能。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，電力25用于向rwgs反應(yīng)單元8供應(yīng)熱能。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，電力25可用于驅(qū)動(dòng)用于預(yù)熱rwgs反應(yīng)單元8的原料的電爐。
230、二氧化碳分離單元
231、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該裝置進(jìn)一步包含用于分離二氧化碳和任選甲烷(未示出)(可能存在于rwgs氣體9中的化合物)的單元。有利地，二氧化碳可以再循環(huán)到rwgs反應(yīng)單元8中。
232、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將二氧化碳分離單元設(shè)置在rwgs反應(yīng)單元8和ft反應(yīng)單元13之間。有利地，由此可以減小ft反應(yīng)單元13的尺寸。
233、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將二氧化碳分離單元設(shè)置在ft反應(yīng)單元13的出口處。
234、附加富氧燃燒單元
235、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，獲自水電解單元的氧氣6在附加富氧燃燒單元(部分或完全氧化)中提質(zhì)，例如以轉(zhuǎn)化通過二氧化碳分離單元分離的rwgs氣體9中存在的所形成的甲烷。
236、流出物純化單元
237、根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，富二氧化碳流出物3和/或富二氧化碳的氣體流出物35在引入rwgs反應(yīng)單元8之前單獨(dú)地或在混合之后進(jìn)行純化。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，rwgs氣體9在引入ft反應(yīng)單元13之前在第三分離單元10的上游或下游進(jìn)行純化。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一水流出物16在引入水電解單元5之前進(jìn)行純化。流出物純化步驟旨在至少部分除去含硫化合物和含氮化合物、鹵素、重金屬和過渡金屬。用于純化氣體的主要技術(shù)是：吸附、吸收、催化反應(yīng)。
238、在本專利申請(qǐng)中，化學(xué)元素的族默認(rèn)根據(jù)cas分類給出(crc?handbook?ofchemistry?and?physics,crc?press出版,主編d.r.lide,第81版,2000-2001)。例如，根據(jù)cas分類的第viiib族對(duì)應(yīng)于根據(jù)新iupac分類的第8、9和10列的金屬；根據(jù)cas分類的第vib族對(duì)應(yīng)于根據(jù)新iupac分類的第6列的金屬。
239、實(shí)施例
240、各種實(shí)施例涉及根據(jù)本發(fā)明或非根據(jù)本發(fā)明的序列，其目的是由含有21重量％二氧化碳的煙氣生產(chǎn)烴餾分。對(duì)于所有實(shí)施例，待處理的煙氣的流量為3641kg/h。
241、非根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1
242、實(shí)施例1例示了具有將貧二氧化碳的氣體流出物18的一部分24提質(zhì)到空氣燃燒單元以生成用于rwgs反應(yīng)單元8的熱的序列的操作。貧二氧化碳的氣體流出物18獲自第二分離單元34，以使得能夠從獲自第一分離單元15的流出物33中除去一部分二氧化碳。將富二氧化碳的氣體流出物35送至rwgs反應(yīng)單元8。將貧二氧化碳的氣體流出物18的一部分24送至燃燒單元。將來自燃燒單元的燃燒流出物送至二氧化碳捕獲單元2。
243、供入二氧化碳捕獲單元2的煙氣流量為3641kg/h，其中必須加上來自燃燒單元的燃燒流出物的煙氣流量，這得到5332kg/h的原料1的總流量。將來自二氧化碳捕獲單元2的富二氧化碳流出物3的流與富二氧化碳的氣體流出物35混合，它們的總流量達(dá)到1352kg/h，送至rwgs反應(yīng)單元8。
244、1403kg/h的水4供給水電解單元5，其中709kg/h是新鮮水。水電解單元5的電力消耗為6.6mwe。
245、由ft反應(yīng)單元13生成的第一蒸汽22的量為1377kg/h。在二氧化碳捕獲單元2和第二分離單元34的運(yùn)行所需的2392kg/h中，熱交換器31生成1332kg/h的第二蒸汽23。覆蓋了二氧化碳捕獲單元2的再沸器和第二分離單元34的再沸器的蒸汽需求。
246、烴餾分21的產(chǎn)量為186kg/h。
247、表1概括了工藝單元的入口和出口處的流量。
248、表1
249、
250、需求：
251、-水電解單元5的消耗:6.6mwe；
252、-在864℃下的rwgs反應(yīng)單元8消耗的熱:0.2mwth；
253、-將rwgs單元的原料(3+35+7)預(yù)熱至864℃所需的熱:0.8mwth；
254、-送至二氧化碳捕獲單元2的再沸器的蒸汽:2002kg/h；
255、-送至第二分離單元34的再沸器的蒸汽:390kg/h。
256、能量回收：
257、-由在1200℃(具有20％過量空氣)下的空氣燃燒反應(yīng)單元釋放的熱:0.56mwth；
258、-在空氣燃燒反應(yīng)單元的出口處煙氣從1200℃冷卻至150℃的過程中回收的熱:0.7mwth(用于在單元8的入口處部分預(yù)熱原料(3+35+7))；
259、-在熱交換器31處產(chǎn)生的蒸汽:1332kg/h；
260、-在ft反應(yīng)單元13中產(chǎn)生的蒸汽:1377kg/h；
261、-在第一渦輪機(jī)26處的發(fā)電量:3.5kwe。
262、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2
263、實(shí)施例2例示了具有將貧二氧化碳的氣體流出物18的一部分24提質(zhì)到在氧氣中部分氧化的反應(yīng)單元28以生成用于rwgs反應(yīng)單元8的熱的序列的操作。貧二氧化碳的氣體流出物18獲自第二分離單元34，以使得能夠從獲自第一分離單元15的流出物33中除去一部分二氧化碳。將富二氧化碳的氣體流出物35送至rwgs反應(yīng)單元8。將貧二氧化碳的氣體流出物18的一部分24送至在氧氣中部分氧化的反應(yīng)單元28。將來自在氧氣中部分氧化的反應(yīng)單元28的部分富氧燃燒流出物29送至費(fèi)-托反應(yīng)單元13。
264、供給二氧化碳捕獲單元2的煙氣的總流量為3641kg/h。將(來自第二分離單元34)的富二氧化碳的氣體流出物35添加到富二氧化碳流出物3中使得能夠?qū)崿F(xiàn)987kg/h的在rwgs反應(yīng)單元8的入口處的co2流量。
265、在熱交換器31之前將部分富氧燃燒流出物29與來自rwgs反應(yīng)單元8的rwgs氣體9混合。
266、1230kg/h的水4供給水電解單元5，其中504kg/h是新鮮水。水電解單元5的電力消耗為5.4mwe。
267、由ft反應(yīng)單元13生成的第一蒸汽22的量為1880kg/h。在單元2和32的運(yùn)行所需的1355kg/h中，熱交換器31生成1660kg/h(23)的第二蒸汽23。覆蓋了二氧化碳捕獲單元2的再沸器和單元32的再沸器的蒸汽需求。
268、在氧氣中部分氧化的反應(yīng)單元28的入口處的氧氣6的流量為126kg/h，這對(duì)應(yīng)于0.52的充氧率，其被定義為注入的氧氣的摩爾流量與存在的所有烴(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等)完全氧化所需的理論氧氣流量的比率。調(diào)節(jié)這一比率以轉(zhuǎn)化所有甲烷并限制或甚至防止其它分子(特別是co)的轉(zhuǎn)化。
269、在處理的煙氣的量與實(shí)施例1中相同的情況下，烴餾分的產(chǎn)量為230kg/h，而非之前的186kg/h。
270、表2概括了工藝單元的入口和出口處的流量。
271、表2
272、
273、需求：
274、-水電解單元5的消耗:5.4mwe；
275、-在864℃下的rwgs反應(yīng)單元8消耗的熱:0.17mwth；
276、-將rwgs單元的原料(3+35+7)預(yù)熱至864℃所需的熱:0.7mwth；
277、-送至二氧化碳捕獲單元2的再沸器的蒸汽:1025kg/h；
278、-送至二氧化碳捕獲單元32的再沸器的蒸汽:330kg/h。
279、能量回收：
280、-由在1200℃下在氧氣中部分氧化的反應(yīng)單元28釋放的熱:0.00mwth；
281、-在熱交換器31處產(chǎn)生的蒸汽:1660kg/h；
282、-在ft反應(yīng)單元13中產(chǎn)生的蒸汽:1880kg/h；
283、-在第一渦輪機(jī)26處的發(fā)電量:4.3kwe。