单阶段反应器中高纯高压氢气的制备及CO₂和硫的就地捕获

摘要

本申请涉及一种生产氢气的方法，包括以下步骤：(a)将燃料气化成初始未净化的合成气，包括CO、氢气、水蒸汽和以H2S、COS和HX形式存在的硫和卤化物杂质，其中X是卤素；(b)将初始未净化的合成气通过注入了CaO和水蒸汽的水煤气变换反应器(WGSR)，CaO与变换后的气体发生反应以除去含CaCO3、CaS和CaX2的固相含钙产物中的CO2、硫和卤化物；(c)将固相含钙产物与富含氢气的产物分离；及(d)在选自以下一种条件下煅烧固相含钙产物，再生出CaO，这些条件为：在水蒸汽存在条件下，在CO2存在条件下，在合成气存在条件下，在H2和O2存在条件下，在部分真空条件下，以及以上条件组合。所述CaO的表面积至少为12.0m2/g，孔体积至少为0.015cm3/g，所述CaO的吸附力约为70g CO2/kg CaO。

主权项

一种生产氢气的方法，其包括以下步骤：将燃料气化成初始未净化的合成气，其包括CO、氢气、水蒸汽和以H2S、COS和HX形式存在的硫和卤化物杂质，其中X是卤素；将所述初始未净化的合成气通过注入了CaO和水蒸汽的水煤气变换反应器WGSR，在无催化剂的条件下，使所述初始未净化的合成气转化为变换后的气体；提供化学计量比为1∶3的碳与水蒸汽；使所述变换后的气体与所述CaO在所述水煤气变换反应器WGSR中反应以除去含CaCO3、CaS和CaX2的固相含钙产物中的CO2、硫和卤化物；将固相含钙产物与富含氢气的产物分离；以及在选自以下的一种条件下煅烧固相含钙产物，再生出CaO，这些条件为：在水蒸汽存在条件下，在CO2存在条件下，在合成气存在条件下，在H2和O2存在条件下，在部分真空条件下，以及以上条件组合。