CN110862838A - 一种化学产品提供系统 - Google Patents

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Abstract

一种化学产品提供系统，该系统包括电解槽和气化单元，而气化单元由电解器产生的氧气供给，以通过气化单元产生合成气，合成气是化学品的原料产品。还提供了一种用于提供化学产品的方法。本发明可以提高发电系统的整体效率，并且可以降低合成燃料或生产化学产品的成本和复杂性。

Description

一种化学产品提供系统
技术领域
本发明涉及一种用于提供化学产品的化学产品提供系统。
背景技术
可再生能源的重点是减少二氧化碳排放量，减少对其他初级能源的依赖。可再生能源可以取代大量现有的常规电厂，比如燃煤电厂。该源的缺点是，它并不总是可用所需的功率输出，并且它具有有限的可控性。这对于风力涡轮机来说尤其如此。可再生能源的馈入取决于源本身的可用性以及电网的剩余容量。为了减少CO2排放和独立于化石燃料，可再生能源的贡献需要最大化。这意味着有必要处理波动和随机能源。为了实现这一点，可再生能源发电的产能过剩可能是必要的。或者，为了允许在高需求时访问能量，能量的存储将有助于及时解耦能量产生和能量消耗。当供应与需求不匹配时，可以通过释放储存来提供能量。有许多不同的方式来存储电能。电能可以在电池中以电化学方式储存，例如在物理上，例如以压力或势能的形式。势能特别是储存在抽水蓄能器或压缩空气储能(CAES)中。抽水蓄能系统可用于存储接入能量。电能的接入可用于将水泵入较高海拔的存储器。水的储存势能随后可用于水轮机中的发电。CAES使用压缩空气在膨胀过程中的压缩能。基于CAES型天然气需要补偿压缩过程的热损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种化学产品提供系统，可以提高发电系统的整体效率，并且可以降低合成燃料或生产化学产品的成本和复杂性。
本发明的技术方案是：包括电解槽；ANDA气化单元，与电解器连接，使得气化单元由电解器产生的氧气供给，以通过气化单元产生合成气，其中合成气是用于化学产品的原料；化学产品是合成燃料；还包括产品合成单元生产将被提供给发电机或化工厂的化学产品，其中随后处理的合成气被馈送到产品合成单元；还包括一种主要燃料供给到气化单元，一级燃料包括至少一种选自煤、石油、石油气、生物质、重油、炼油厂残渣、废物、特别是有机废物、浆料的燃料；还包括一种水煤气变换反应器，合成气被送入水煤气变换器中，一氧化碳在化学反应中与水反应形成二氧化碳和氢气；将碳-氢比调节单元、由水煤气变换反应器和/或由电解器产生的合成气和氢气送入碳-氢比调节单元，以改变合成气中的碳和氢的比例，从而形成改性合成气。
产品合成单元生产将提供给发电厂或化工厂的化学产品，将改性合成气和由水煤气变换反应器和/或电解槽生产的氢气送入产品合成单元，产品合成单元。创造一种复杂的化学化合物。
所述控制通过分析管道的流动，使得离散的样品等分试样在被检测器测量之前在管道中向前和反向输送。
产品合成单元生产将被提供给发电机或化工厂的化学产品，由电解槽产生的改性合成气和氢气被送入产品合成单元，产物合成单元产生复杂的化学化合物。
所述化学产品提供系统还包括一种用于储存氢气的氢气储存装置，由电解槽产生。
所述化学产品提供系统利用能量存储系统的电解槽，所述电解器被用于产生用于能量产生的可储存的化学化合物。
本发明的有益效果在于：可以提高发电系统的整体效率，并且可以降低合成燃料或生产化学产品的成本和复杂性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1中，处理单元为矩形。固体材料、液体或气体的流将由这些单元之间的箭头表示，参考符号表示流的物质组成。箭头表示水流的方向。化学产品提供系统，特别是如果化学产品是合成燃料，有多个输入材料，如水、燃料、空气及其气体组分和/或氧气和输出材料，如合成气，可直接用于燃烧燃料气体作为在后续工艺步骤中合成燃料和/或化学产品的初步产品，如炉渣灰或二氧化碳等副产物。此外，可以添加机械能和/或电能来产生合成燃料，而在最终的发电步骤中，可以产生机械或电能。发电步骤可以通过将化学产品M作为合成燃料燃烧在发电装置中，例如涡轮9，它产生功率P。产品M可以是液体燃料、合成气或某种其他可燃材料。对于能量的转换，也可以直接使用稍后引入的气化单元5的输出。但是，使用进一步加工的产品M在这方面可能是有利的，产品M可以被优化用于储存或运输，尤其是液体或固体。产品M将由产品合成单元8生产，该产品合成单元通过任选添加氢G4(化学式：H2)来转化改性合成气L。氢G4由转移反应器6执行的稍后讨论的过程产生，该产物也作为氢分离器工作。由移位反应器6产生的氢将根据图形氢G2来调用。另外，氢也可以从氢存储3中取出，然后将其称为氢G1。在氢储能和生产单元1内，由电解槽2产生的化学式H2O纯水将贮存在贮氢3中的氢C。一般来说，在化学和制造中，电解是通过将电流通过它们来分离化学键合的元素和化合物的方法。在本例中，电解槽2分离水A，使得两个水分子H2O将导致两个氢分子H2参考符号C和一个氧分子O2参考符号B。两个氢分子H2将作为储氢载体中的能量载体储存。该储氢3可以是储能系统的一部分，这在本申请中没有被进一步讨论。然后，储存的氢气通常可用于给电动机和内燃机提供动力。具体地说，本发明用于改变合成气的化学组成，以产生优化产品，用于燃烧的产品M，或者化学工业的替代产品，例如乙醇。除了合成的燃料作为产品M之外，乙醇、氨或其他化学产品也可被合成为化学预制品，用于化学工业的加工步骤。为此，还需要对本系统进行轻微修改，例如在图中添加氮-N作为参考符号，还将化学元素符号作为输入到合成氨的产品合成单元8。在本发明中不需要在上述能量存储系统中产生的氧B。但它不会简单地被丢弃和当作废气处理。氧B将作为氧气F传递给气化单元5，可能是通过气化单元5对氧的需求与电解槽2提供的氧B不匹配而向氧B供给另外的任选氧E。氧E可以由可选的空气分离单元4产生，从周围空气D中分离氧，例如通过低温处理，使得氧气可以从空气中分离。该系统有利地控制空气，这样就不需要或仅需要少量的附加氧E。因此，5月4日不需要空气分离单元，因此，如果空气分离单元4不包含在系统中，则消耗更少的能量，不需要建造复杂且昂贵的空气分离单元4，并且系统的整体效率可以通过减少而增加。D成本。

Claims (6)

1.一种化学产品提供系统，其特征在于：包括电解槽；ANDA气化单元，与电解器连接，使得气化单元由电解器产生的氧气供给，以通过气化单元产生合成气，其中合成气是用于化学产品的原料；化学产品是合成燃料；还包括产品合成单元生产将被提供给发电机或化工厂的化学产品，其中随后处理的合成气被馈送到产品合成单元；还包括一种主要燃料供给到气化单元，一级燃料包括至少一种选自煤、石油、石油气、生物质、重油、炼油厂残渣、废物、特别是有机废物、浆料的燃料；还包括一种水煤气变换反应器，合成气被送入水煤气变换器中，一氧化碳在化学反应中与水反应形成二氧化碳和氢气；将碳-氢比调节单元、由水煤气变换反应器和/或由电解器产生的合成气和氢气送入碳-氢比调节单元，以改变合成气中的碳和氢的比例，从而形成改性合成气。
2.根据权利要求1所述的一种化学产品提供系统，其特征在于：产品合成单元生产将提供给发电厂或化工厂的化学产品，将改性合成气和由水煤气变换反应器和/或电解槽生产的氢气送入产品合成单元，产品合成单元。创造一种复杂的化学化合物。
3.根据权利要求1所述的一种化学产品提供系统，其特征在于：所述控制通过分析管道的流动，使得离散的样品等分试样在被检测器测量之前在管道中向前和反向输送。
4.根据权利要求1所述的一种化学产品提供系统，其特征在于：产品合成单元生产将被提供给发电机或化工厂的化学产品，由电解槽产生的改性合成气和氢气被送入产品合成单元，产物合成单元产生复杂的化学化合物。
5.根据权利要求1所述的一种化学产品提供系统，其特征在于：所述化学产品提供系统还包括一种用于储存氢气的氢气储存装置，由电解槽产生。
6.根据权利要求1所述的一种化学产品提供系统，其特征在于：所述化学产品提供系统利用能量存储系统的电解槽，所述电解器被用于产生用于能量产生的可储存的化学化合物。
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