：

1.本實(shí)用新型涉及一種甲醇制備系統(tǒng)，尤其涉及一種新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.甲醇作為一種重要的化工產(chǎn)品，其使用量僅次于苯、乙烯和丙烯等，其下游產(chǎn)品豐富，主要有甲醛、甲基叔丁基醚、甲基丙烯酸甲酯、醋酸、以及直接作為燃料等新用途，隨著社會(huì)的發(fā)展甲醇很有可能會(huì)成為重要的替代能源。目前生產(chǎn)甲醇的主要原料是煤和天然氣，在生產(chǎn)過程中會(huì)消耗大量的化石能源，不可避免的會(huì)對環(huán)境造成污染。

3.與此同時(shí)，氫儲(chǔ)能作為智能電網(wǎng)和可再生能源發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的重要支撐，其制備方式包括煤制氫、天然氣制氫、電解水制氫以及頁巖氣制氫，其中，電解水制氫技術(shù)工藝過程簡單，且制得的氫氣純度最高，是一種完全清潔的制氫方式，但在電解水制氫的過程中需要由配電網(wǎng)提供電力來源；又由于目前，我國的電源裝機(jī)中，火電機(jī)組占比較大，以內(nèi)蒙古為例，截止至2019年10月底，內(nèi)蒙古電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量7214.8萬千瓦，直調(diào)火電裝機(jī)容量4075.2萬千瓦，火電裝機(jī)占比56.5％，所以，從電源而言，電解水制氫的電源是以煤炭為一次能源的火電，不利于節(jié)能減排。

4.同時(shí)，近些年三北地區(qū)風(fēng)電、光電規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是，由于電網(wǎng)缺少儲(chǔ)能設(shè)施等調(diào)峰手段，受風(fēng)電出力特性、光伏發(fā)電特性與用電負(fù)荷特點(diǎn)的影響，大部分電場都存在通過棄風(fēng)、棄光來限制風(fēng)電機(jī)組和光伏機(jī)組的出力，嚴(yán)重影響了風(fēng)電及光電的發(fā)電效率，制約了電場的經(jīng)濟(jì)效益。

5.此外，在全球氣候變暖的背景下，如何最大限度地實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的低碳化具有十分重大的意義，如何能將排放的co2實(shí)現(xiàn)有效的資源化利用是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本實(shí)用新型的目的在于提供一種新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，利用風(fēng)電與光伏的棄風(fēng)、棄光電力為電解水制氫單元提供清潔電力，利用二氧化碳捕捉工藝制取二氧化碳，最后將氫氣與二氧化碳混合并在催化劑的作用下來制備甲醇。

7.本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施：

8.新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，包括新能源發(fā)電單元、電解制氫單元、二氧化碳捕捉單元、甲醇合成單元以及配電網(wǎng)；

9.所述電解制氫單元的氫氣儲(chǔ)罐的出氣口分兩路，一路和所述二氧化碳捕捉單元的二氧化碳儲(chǔ)罐的出氣口均與所述甲醇合成單元的1# 混合器的進(jìn)氣口連通，另一路與所述甲醇合成單元的2#混合器的進(jìn)氣口連通；

10.所述新能源發(fā)電單元的風(fēng)力發(fā)電變壓器的電力輸出端和所述新能源發(fā)電單元的光伏發(fā)電變壓器的電力輸出端均與所述配電網(wǎng)的電力輸入端連接；

11.所述配電網(wǎng)的電力輸出端分別與所述電解制氫單元的電解制氫變壓器、所述甲醇

合成單元的合成單元變壓器的電力輸入端連接。

12.進(jìn)一步的，所述新能源發(fā)電單元包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電機(jī)組；

13.所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電變壓器，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力輸出端與所述風(fēng)力發(fā)電變壓器的電力輸入端連接；

14.所述光伏發(fā)電機(jī)組包括依次連接的光伏組件、逆變器和光伏發(fā)電變壓器。

15.進(jìn)一步的，所述電解制氫單元包括電解制氫變壓器、整流逆變器、堿液儲(chǔ)存罐、電解槽、氣液分離器以及氫氣儲(chǔ)罐；

16.所述電解制氫變壓器的電力輸出端與所述整流逆變器的電力輸入端連接，所述整流逆變器的電力輸出端與所述電解槽的電力輸入端連接；

17.所述堿液儲(chǔ)存罐的出液口與所述電解槽的電解液進(jìn)口連通，所述電解槽的電解液出口與所述堿液儲(chǔ)存罐的進(jìn)液口連通，所述電解槽的陰極產(chǎn)物出口與所述氣液分離器的進(jìn)氣口連通，所述氣液分離器的出氣口與所述氫氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口連通。

18.進(jìn)一步的，所述二氧化碳捕捉單元包括火電廠鍋爐、脫硝裝置、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、煙氣冷卻器、脫硫裝置、吸收塔、貧液冷卻器、貧富液換熱器、再生塔、再生氣冷凝器、再生氣液分離器、粗二氧化碳冷卻器、粗二氧化碳壓縮機(jī)、過濾器、脫硫塔、分子篩、二氧化碳冷凝器、精餾塔、過冷器以及二氧化碳儲(chǔ)罐；

19.所述火電廠鍋爐的排煙管路與所述脫硝裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述脫硝裝置的煙氣出口與所述空氣預(yù)熱器的煙氣進(jìn)口連通，所述空氣預(yù)熱器的煙氣出口與所述靜電除塵器的煙氣進(jìn)口連通，所述靜電除塵器的煙氣出口與所述煙氣冷卻器的煙氣進(jìn)口連通，所述煙氣冷卻器的煙氣出口與所述脫硫裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述脫硫裝置的煙氣出口與所述吸收塔的進(jìn)氣口連通，所述吸收塔底部的富液出口與所述貧富液換熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述貧富液換熱器的冷介質(zhì)出口與所述再生塔的富液進(jìn)口連通，所述再生塔頂部的再生氣出口與所述再生氣冷凝器的進(jìn)口連通，所述再生氣冷凝器的出口與所述再生氣液分離器的進(jìn)口連通，所述再生氣液分離器的出氣口與所述粗二氧化碳冷卻器的進(jìn)口連通，所述粗二氧化碳冷卻器的出口與所述粗二氧化碳壓縮機(jī)的進(jìn)口連通，所述粗二氧化碳壓縮機(jī)的出口與所述過濾器的進(jìn)氣口連通，所述過濾器的出氣口與所述脫硫塔的進(jìn)氣口連通，所述脫硫塔的出氣口與所述分子篩的進(jìn)氣口連通，所述分子篩的出氣口與所述二氧化碳冷凝器的進(jìn)氣口連通，所述二氧化碳冷凝器的出氣口與所述精餾塔的進(jìn)氣口連通，所述精餾塔的出氣口與所述過冷器的進(jìn)氣口連通，所述過冷器的出液口與所述二氧化碳儲(chǔ)罐的進(jìn)液口連通；

20.所述再生氣液分離器的出液口與所述再生塔的貧液進(jìn)口連通，所述再生塔的貧液出口與所述貧富液換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，所述貧富液換熱器的熱介質(zhì)出口與所述貧液冷卻器的進(jìn)口連通，所述貧液冷卻器的出口與所述吸收塔的貧液進(jìn)口連通。

21.進(jìn)一步的，所述甲醇合成單元包括1#混合器、換熱器、加氫反應(yīng)器、1#氧化鋅脫硫塔、2#氧化鋅脫硫塔、2#混合器、混合氣預(yù)熱器、甲醇反應(yīng)器、粗甲醇冷凝器、分離器、循環(huán)壓縮機(jī)、蒸汽包、粗甲醇儲(chǔ)罐、合成單元變壓器以及合成單元配電箱；

22.所述1#混合器的出氣口與所述換熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述換熱器的冷介質(zhì)出口與所述加氫反應(yīng)器的進(jìn)氣口連通，所述加氫反應(yīng)器底部的出氣口分別與并列設(shè)置的所述1#氧化鋅脫硫塔和所述2#氧化鋅脫硫塔的進(jìn)氣口連通，所述1#氧化鋅脫硫塔和所述2#氧化鋅脫硫塔的出氣口均與所述2#混合器的進(jìn)氣口連通，所述2#混合器的出氣口與所述混合氣

預(yù)熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述混合氣預(yù)熱器的冷介質(zhì)出口與所述甲醇反應(yīng)器的進(jìn)氣口連通；所述甲醇反應(yīng)器的粗甲醇出口分兩路，一路與所述混合氣預(yù)熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；所述混合氣預(yù)熱器的熱介質(zhì)出口和所述換熱器的熱介質(zhì)出口均與所述粗甲醇冷凝器的進(jìn)口連通，所述粗甲醇冷凝器的出口與所述分離器的進(jìn)口連通，所述分離器的出氣口與所述循環(huán)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述循環(huán)壓縮機(jī)的出氣口與所述2#混合器的進(jìn)氣口連通；所述分離器的出液口與所述粗甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)液口連通；

23.所述甲醇反應(yīng)器的蒸汽出口與所述蒸汽包的蒸汽進(jìn)口連通，所述蒸汽包的出液口與所述甲醇反應(yīng)器進(jìn)液口連通；

24.所述合成單元變壓器的電力輸出端與所述合成單元配電箱的電力輸入端連接，所述合成單元配電箱為1#混合器、加氫反應(yīng)器、1# 氧化鋅脫硫塔、2#氧化鋅脫硫塔、2#混合器、甲醇反應(yīng)器分離器、循環(huán)壓縮機(jī)供電。

25.進(jìn)一步的，還包括甲醇提純單元，所述甲醇合成單元的粗甲醇儲(chǔ)罐的出液口與所述甲醇提純單元的預(yù)精餾塔的進(jìn)料口連通；

26.所述配電網(wǎng)的電力輸出端還與所述甲醇提純單元的提純單元變壓器的電力輸入端連接。

27.進(jìn)一步的，所述甲醇提純單元包括預(yù)精餾塔、氫氧化鈉儲(chǔ)罐、1# 冷凝器、1#回收罐、1#再沸器、1#加壓泵、預(yù)熱器、加壓精餾塔、2# 再沸器、3#再沸器、2#回收罐、2#加壓泵、2#冷凝器、常壓精餾塔、 3#冷凝器、3#回收罐、精甲醇儲(chǔ)罐、提純單元變壓器以及提純單元配電箱；

28.所述氫氧化鈉儲(chǔ)罐的出液口與所述預(yù)精餾塔的氫氧化鈉補(bǔ)充液進(jìn)口連通，所述預(yù)精餾塔的塔頂采出口與所述1#冷凝器的進(jìn)口連通，所述1#冷凝器液相出口與所述1#回收罐的進(jìn)口連通，所述1#回收罐的液相出口與所述預(yù)精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；所述預(yù)精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與所述1#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述1#加壓泵的進(jìn)口連通；所述1#再沸器的再沸氣出口與所述預(yù)精餾塔塔底的氣相回流口連通，所述1#加壓泵的出口與所述預(yù)熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述預(yù)熱器的冷介質(zhì)出口與所述加壓精餾塔的進(jìn)料口連通；

29.所述加壓精餾塔的塔頂采出口與所述3#再沸器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，所述3#再沸器的冷凝液出口與所述2#回收罐的進(jìn)口連通，所述 2#回收罐的出口分兩路，一路通過2#加壓泵與所述加壓精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通，另一路與所述2#冷凝器的進(jìn)口連通，所述2#冷凝器的出口與所述精甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通；所述加壓精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與所述2#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述預(yù)熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；所述2#再沸器的再沸氣出口與所述加壓精餾塔塔底的氣相回流口連通，所述預(yù)熱器的熱介質(zhì)出口與所述常壓精餾塔的進(jìn)料口連通；

30.所述常壓精餾塔的塔頂采出口與所述3#冷凝器的進(jìn)口連通，所述3#冷凝器的出口與所述3#回收罐的進(jìn)口連通，所述3#回收罐的出口分兩路，一路與所述精甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，另一路與所述常壓精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；所述常壓精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與后系統(tǒng)連通，另一路與所述3#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述3#再沸器的再沸氣出口與所述常壓精餾塔塔底的氣相回流口連通；

31.所述提純單元變壓器的電力輸出端與所述提純單元配電箱的電力輸入端連接，所

述提純單元配電箱為預(yù)精餾塔、加壓精餾塔以及常壓精餾塔供電。

32.本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

33.本實(shí)用新型采用風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的棄風(fēng)、棄光為電解水制氫提供“綠色”電力，可以實(shí)現(xiàn)“綠氫”生產(chǎn)零碳排放；利用二氧化碳捕捉單元制取二氧化碳，氫氣與二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行混合形成混合氣，混合氣在催化劑作用下合成甲醇，粗甲醇經(jīng)過凈化裝置提純?yōu)榫状?。本?shí)用新型通過新能源制氫實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)內(nèi)多余的風(fēng)電電力的消納與儲(chǔ)存，通過二氧化碳捕捉技術(shù)將燃煤發(fā)電廠排放煙氣中的二氧化碳進(jìn)行捕捉，通過碳捕捉與新能源制氫氣相結(jié)合，為二氧化碳封存與利用提供了新應(yīng)用場景，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇進(jìn)行封存與應(yīng)用，同時(shí)也為氫氣的利用及下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供了新途徑。

附圖說明：

34.為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

35.圖1為本實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

36.圖中：新能源發(fā)電單元1、光伏組件1.1、逆變器1.2、光伏發(fā)電變壓器1.3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.4、風(fēng)力發(fā)電變壓器1.5、電解制氫單元2、電解制氫變壓器2.1、整流逆變器2.2、堿液儲(chǔ)存罐2.3、電解槽2.4、氣液分離器2.5、氫氣儲(chǔ)罐2.6、二氧化碳捕捉單元3、火電廠鍋爐3.1、脫硝裝置3.2、空氣預(yù)熱器3.3、靜電除塵器3.4、煙氣冷卻器3.5、脫硫裝置3.6、吸收塔3.7、貧液冷卻器3.8、貧富液換熱器3.9、再生塔3.10、再生氣冷凝器3.11、再生氣液分離器3.12、粗二氧化碳冷卻器3.13、粗二氧化碳壓縮機(jī)3.14、過濾器3.15、脫硫塔3.16、分子篩3.17、二氧化碳冷凝器3.18、精餾塔3.19、過冷器3.20、二氧化碳儲(chǔ)罐3.21、甲醇合成單元4、1#混合器4.1、換熱器4.2、加氫反應(yīng)器4.3、1#氧化鋅脫硫塔4.4、2#氧化鋅脫硫塔4.5、 2#混合器4.6、混合氣預(yù)熱器4.7、甲醇反應(yīng)器4.8、粗甲醇冷凝器 4.9、分離器4.10、循環(huán)壓縮機(jī)4.11、蒸汽包4.12、粗甲醇儲(chǔ)罐4.13、合成單元變壓器4.14、合成單元配電箱4.15、甲醇提純單元5、預(yù)精餾塔5.1、氫氧化鈉儲(chǔ)罐5.2、1#冷凝器5.3、1#回收罐5.4、1# 再沸器5.5、1#加壓泵5.6、預(yù)熱器5.7、加壓精餾塔5.8、2#再沸器 5.9、3#再沸器5.10、2#回收罐5.11、2#加壓泵5.12、2#冷凝器5.13、常壓精餾塔5.14、3#冷凝器5.15、3#回收罐5.16、精甲醇儲(chǔ)罐5.17、提純單元變壓器5.18、提純單元配電箱5.19、配電網(wǎng)6。

具體實(shí)施方式：

37.下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

38.實(shí)施例1：

39.如圖1所示的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，包括新能源發(fā)電單元1、電解制氫單元2、二氧化碳捕捉單元3、甲醇合成單元4以及配電網(wǎng)6；本實(shí)施例還包括甲醇提

純單元5。

40.新能源發(fā)電單元1包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電機(jī)組；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.4和風(fēng)力發(fā)電變壓器1.5，風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.4的電力輸出端與風(fēng)力發(fā)電變壓器1.5的電力輸入端連接；光伏發(fā)電機(jī)組包括依次連接的光伏組件1.1、逆變器1.2和光伏發(fā)電變壓器1.3。

41.電解制氫單元2包括電解制氫變壓器2.1、整流逆變器2.2、堿液儲(chǔ)存罐2.3、電解槽2.4、氣液分離器2.5以及氫氣儲(chǔ)罐2.6；

42.電解制氫變壓器2.1的電力輸出端與整流逆變器2.2的電力輸入端連接，整流逆變器2.2的電力輸出端與電解槽2.4的電力輸入端連接；

43.堿液儲(chǔ)存罐2.3的出液口與電解槽2.4的電解液進(jìn)口連通，電解槽2.4的電解液出口與堿液儲(chǔ)存罐2.3的進(jìn)液口連通，電解槽2.4的陰極產(chǎn)物出口與氣液分離器2.5的進(jìn)氣口連通，氣液分離器2.5的出氣口與氫氣儲(chǔ)罐2.6的進(jìn)氣口連通。

44.二氧化碳捕捉單元3包括火電廠鍋爐3.1、脫硝裝置3.2、空氣預(yù)熱器3.3、靜電除塵器3.4、煙氣冷卻器3.5、脫硫裝置3.6、吸收塔3.7、貧液冷卻器3.8、貧富液換熱器3.9、再生塔3.10、再生氣冷凝器3.11、再生氣液分離器3.12、粗二氧化碳冷卻器3.13、粗二氧化碳壓縮機(jī)3.14、過濾器3.15、脫硫塔3.16、分子篩3.17、二氧化碳冷凝器3.18、精餾塔3.19、過冷器3.20以及二氧化碳儲(chǔ)罐3.21；

45.火電廠鍋爐3.1的排煙管路與脫硝裝置3.2的煙氣進(jìn)口連通，脫硝裝置3.2的煙氣出口與空氣預(yù)熱器3.3的煙氣進(jìn)口連通，空氣預(yù)熱器3.3的煙氣出口與靜電除塵器3.4的煙氣進(jìn)口連通，靜電除塵器 3.4的煙氣出口與煙氣冷卻器3.5的煙氣進(jìn)口連通，煙氣冷卻器3.5 的煙氣出口與脫硫裝置3.6的煙氣進(jìn)口連通，脫硫裝置3.6的煙氣出口與吸收塔3.7的進(jìn)氣口連通，吸收塔3.7底部的富液出口與貧富液換熱器3.9的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，貧富液換熱器3.9的冷介質(zhì)出口與再生塔3.10的富液進(jìn)口連通，再生塔3.10頂部的再生氣出口與再生氣冷凝器3.11的進(jìn)口連通，再生氣冷凝器3.11的出口與再生氣液分離器3.12的進(jìn)口連通，再生氣液分離器3.12的出氣口與粗二氧化碳冷卻器3.13的進(jìn)口連通，粗二氧化碳冷卻器3.13的出口與粗二氧化碳壓縮機(jī)3.14的進(jìn)口連通，粗二氧化碳壓縮機(jī)3.14的出口與過濾器 3.15的進(jìn)氣口連通，過濾器3.15的出氣口與脫硫塔3.16的進(jìn)氣口連通，脫硫塔3.16的出氣口與分子篩3.17的進(jìn)氣口連通，分子篩 3.17的出氣口與二氧化碳冷凝器3.18的進(jìn)氣口連通，二氧化碳冷凝器3.18的出氣口與精餾塔3.19的進(jìn)氣口連通，精餾塔3.19的出氣口與過冷器3.20的進(jìn)氣口連通，過冷器3.20的出液口與二氧化碳儲(chǔ)罐3.21的進(jìn)液口連通；

46.再生氣液分離器3.12的出液口與再生塔3.10的貧液進(jìn)口連通，再生塔3.10的貧液出口與貧富液換熱器3.9的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，貧富液換熱器3.9的熱介質(zhì)出口與貧液冷卻器3.8的進(jìn)口連通，貧液冷卻器3.8的出口與吸收塔3.7的貧液進(jìn)口連通。

47.甲醇合成單元4包括1#混合器4.1、換熱器4.2、加氫反應(yīng)器4.3、 1#氧化鋅脫硫塔4.4、2#氧化鋅脫硫塔4.5、2#混合器4.6、混合氣預(yù)熱器4.7、甲醇反應(yīng)器4.8、粗甲醇冷凝器4.9、分離器4.10、循環(huán)壓縮機(jī)4.11、蒸汽包4.12、粗甲醇儲(chǔ)罐4.13、合成單元變壓器4.14 以及合成單元配電箱4.15；

48.1#混合器4.1的出氣口與換熱器4.2的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，換熱器 4.2的冷介質(zhì)出口與加氫反應(yīng)器4.3的進(jìn)氣口連通，加氫反應(yīng)器4.3 底部的出氣口分別與并列設(shè)置的1#氧化

鋅脫硫塔4.4和2#氧化鋅脫硫塔4.5的進(jìn)氣口連通，1#氧化鋅脫硫塔4.4和2#氧化鋅脫硫塔4.5 的出氣口均與2#混合器4.6的進(jìn)氣口連通，2#混合器4.6的出氣口與混合氣預(yù)熱器4.7的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，混合氣預(yù)熱器4.7的冷介質(zhì)出口與甲醇反應(yīng)器4.8的進(jìn)氣口連通；甲醇反應(yīng)器4.8的粗甲醇出口分兩路，一路與混合氣預(yù)熱器4.7的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與換熱器4.2的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；混合氣預(yù)熱器4.7的熱介質(zhì)出口和換熱器 4.2的熱介質(zhì)出口均與粗甲醇冷凝器4.9的進(jìn)口連通，粗甲醇冷凝器 4.9的出口與分離器4.10的進(jìn)口連通，分離器4.10的出氣口與循環(huán)壓縮機(jī)4.11的進(jìn)氣口連通，循環(huán)壓縮機(jī)4.11的出氣口與2#混合器 4.6的進(jìn)氣口連通；分離器4.10的出液口與粗甲醇儲(chǔ)罐4.13的進(jìn)液口連通；

49.甲醇反應(yīng)器4.8的蒸汽出口與蒸汽包4.12的蒸汽進(jìn)口連通，蒸汽包4.12的出液口與甲醇反應(yīng)器4.8進(jìn)液口連通；

50.合成單元變壓器4.14的電力輸出端與合成單元配電箱4.15的電力輸入端連接，合成單元配電箱4.15為1#混合器4.1、加氫反應(yīng)器 4.3、1#氧化鋅脫硫塔4.4、2#氧化鋅脫硫塔4.5、2#混合器4.6、甲醇反應(yīng)器4.8、分離器4.10、循環(huán)壓縮機(jī)4.11供電。

51.甲醇提純單元5包括預(yù)精餾塔5.1、氫氧化鈉儲(chǔ)罐5.2、1#冷凝器5.3、1#回收罐5.4、1#再沸器5.5、1#加壓泵5.6、預(yù)熱器5.7、加壓精餾塔5.8、2#再沸器5.9、3#再沸器5.10、2#回收罐5.11、2# 加壓泵5.12、2#冷凝器5.13、常壓精餾塔5.14、3#冷凝器5.15、3# 回收罐5.16、精甲醇儲(chǔ)罐5.17、提純單元變壓器5.18以及提純單元配電箱5.19；

52.氫氧化鈉儲(chǔ)罐5.2的出液口與預(yù)精餾塔5.1的氫氧化鈉補(bǔ)充液進(jìn)口連通，預(yù)精餾塔5.1的塔頂采出口與1#冷凝器5.3的進(jìn)口連通， 1#冷凝器5.3液相出口與1#回收罐5.4的進(jìn)口連通，1#回收罐5.4 的液相出口與預(yù)精餾塔5.1塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；預(yù)精餾塔5.1的塔底采出口分兩路，一路與1#再沸器5.5的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與1#加壓泵5.6的進(jìn)口連通；1#再沸器5.5的再沸氣出口與預(yù)精餾塔5.1塔底的氣相回流口連通，1#加壓泵5.6的出口與預(yù)熱器5.7 的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，預(yù)熱器5.7的冷介質(zhì)出口與加壓精餾塔5.8的進(jìn)料口連通；

53.加壓精餾塔5.8的塔頂采出口與3#再沸器5.10的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，3#再沸器5.10的冷凝液出口與2#回收罐5.11的進(jìn)口連通，2# 回收罐5.11的出口分兩路，一路通過2#加壓泵5.12與加壓精餾塔 5.8塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通，另一路與2#冷凝器5.13的進(jìn)口連通， 2#冷凝器5.13的出口與精甲醇儲(chǔ)罐5.17的進(jìn)口連通；加壓精餾塔 5.8的塔底采出口分兩路，一路與2#再沸器5.9的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與預(yù)熱器5.7的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；2#再沸器5.9的再沸氣出口與加壓精餾塔5.8塔底的氣相回流口連通，預(yù)熱器5.7的熱介質(zhì)出口與常壓精餾塔5.14的進(jìn)料口連通；

54.常壓精餾塔5.14的塔頂采出口與3#冷凝器5.15的進(jìn)口連通， 3#冷凝器5.15的出口與3#回收罐5.16的進(jìn)口連通，3#回收罐5.16 的出口分兩路，一路與精甲醇儲(chǔ)罐5.17的進(jìn)口連通，另一路與常壓精餾塔5.14塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；常壓精餾塔5.14的塔底采出口分兩路，一路與后系統(tǒng)連通，另一路與3#再沸器5.10的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，3#再沸器5.10的再沸氣出口與常壓精餾塔5.14塔底的氣相回流口連通；

55.提純單元變壓器5.18的電力輸出端與提純單元配電箱5.19的電力輸入端連接，提純單元配電箱5.19為預(yù)精餾塔5.1、加壓精餾塔5.8 以及常壓精餾塔5.14供電。

56.電解制氫單元2的氫氣儲(chǔ)罐2.6的出氣口分兩路，一路和二氧化碳捕捉單元3的二

氧化碳儲(chǔ)罐3.21的出氣口均與甲醇合成單元4的 1#混合器4.1的進(jìn)氣口連通，另一路與甲醇合成單元4的2#混合器 4.6的進(jìn)氣口連通；甲醇合成單元4的粗甲醇儲(chǔ)罐4.13的出液口與甲醇提純單元5的預(yù)精餾塔5.1的進(jìn)料口連通；

57.新能源發(fā)電單元1的風(fēng)力發(fā)電變壓器1.5的電力輸出端和新能源發(fā)電單元1的光伏發(fā)電變壓器1.3的電力輸出端均與配電網(wǎng)6的電力輸入端連接；

58.配電網(wǎng)6的電力輸出端分別與電解制氫單元2的電解制氫變壓器 2.1、甲醇合成單元4的合成單元變壓器4.14的電力輸入端連接。配電網(wǎng)6的電力輸出端還與甲醇提純單元5的提純單元變壓器5.18的電力輸入端連接。

59.工作原理：

60.新能源發(fā)電單元1根據(jù)配電網(wǎng)6的調(diào)度信息，當(dāng)新能源發(fā)電單元 1需要棄風(fēng)、棄光限電的時(shí)段，根據(jù)限電的功率，啟動(dòng)電解制氫單元2的電解制氫變壓器2.1，并按照棄風(fēng)限電的功率運(yùn)行電解制氫變壓器2.1的輸出功率。

61.本實(shí)施例中，電解制氫單元2采用堿性電解法，除堿性電解法外，還可以使用固體高分子電解質(zhì)電解法與高溫固體氧化物電解法，本實(shí)施例中，按照堿性電解法電解水制氫，在70～80℃的工作溫度下具有高傳導(dǎo)率的高濃度氫氧化鉀溶液(25％～30％水溶液)作為電解質(zhì)，使用鐵、鎳和鎳合金等在電極反應(yīng)中過電壓小的耐堿性材料作為電極，來自于新能源發(fā)電單元1的棄風(fēng)、棄光電力通過電解制氫變壓器 2.1變壓后經(jīng)過整流逆變器2.21.2將交流電轉(zhuǎn)為直流電，直流電通入電解槽2.4，直流電作用于氫氧化鉀溶液時(shí)，在電解槽2.4的陰極與陽極分別發(fā)生了電解反應(yīng)，電解液中的h

+

離子受陰極的吸引而向陰極移動(dòng)，接受電子而析出氫氣，電解液中的oh

?

受陽極的吸引而移向陽極，最后放出電子而成為水和氧氣，陰陽極總反應(yīng)為2h2o＝2h2+o2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)電解液濃度發(fā)生變化或溶液被消耗時(shí)，由堿液儲(chǔ)存罐2.3對電解槽2.4的電解液進(jìn)行補(bǔ)充，陰極生成的氫氣經(jīng)過管路送至氣液分離器2.5，在氣液分離器2.5中氫氣與水分離，氫氣被送至氫氣儲(chǔ)罐2.6中進(jìn)行儲(chǔ)存。

62.本實(shí)施例中，二氧化碳捕捉技術(shù)采用的是化學(xué)吸收法，吸收介質(zhì)為乙醇胺類水溶液，除了采用乙醇胺類水溶液為吸收介質(zhì)，還可以采用碳酸鉀水溶液、氨水等為吸收介質(zhì)，除了采用化學(xué)吸收法捕捉分離二氧化碳，還可以采用物理吸收法、混合吸收法、吸附法、膜分離法、低溫分離法等。化學(xué)吸附法是原料氣和化學(xué)溶劑在吸收塔3.7內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。富液進(jìn)入再生塔3.10加熱分解出二氧化碳，從而達(dá)到分離回收二氧化碳的目的。燃煤電廠煙氣中二氧化碳含量約為14％，煙氣通過風(fēng)機(jī)從煙道引出經(jīng)過脫硝、冷卻、除塵、再冷卻以及脫硫后進(jìn)入吸收塔3.7，塔頂有高效絲網(wǎng)除沫器除去液沫，塔底有液體儲(chǔ)槽儲(chǔ)存吸收了二氧化碳的乙醇胺溶劑富液，富液通過富液泵與貧液在貧富液換熱器3.9內(nèi)進(jìn)行熱交換后溫度上升為95℃左右，送往再生塔3.10 塔頂進(jìn)行解吸，再生塔3.10的結(jié)構(gòu)和吸收塔3.7相似有兩段填料，塔頂有再生氣冷凝器3.11和再生氣液分離器3.12，將解吸出來的再生氣中的水和乙醇胺經(jīng)再生氣冷凝器3.11冷凝后再經(jīng)再生氣液分離器 3.12從再生氣中分離出去，然后送回再生塔3.10以維持整個(gè)系統(tǒng)中的水平衡和乙醇胺平衡。再生氣經(jīng)再生氣液分離器3.12分離后主要成分即為二氧化碳，含有少量的氧氣、氮?dú)?、水蒸氣以及極少量的乙醇胺、硫化物，再生的二氧化碳再依次經(jīng)過粗二氧化碳冷卻器3.13 去除一部分的水分、經(jīng)粗二氧化碳壓縮機(jī)3.14加壓、經(jīng)過濾器3.15 濾除乙醇胺、經(jīng)脫硫塔3.16去除硫化物、經(jīng)分子篩3.17去除氮?dú)?、?jīng)二氧化碳冷凝器3.18去除水蒸氣、經(jīng)精餾塔3.19精餾提純、經(jīng)過冷器3.20

降溫后得到較為純凈的二氧化碳液體送入二氧化碳儲(chǔ)罐 3.21。

63.本實(shí)施例中，二氧化碳與氫氣在催化劑的作用下合成甲醇，首先含有微量二氧化硫的二氧化碳?xì)怏w與少量氫氣在1#混合器4.1內(nèi)混合后與甲醇反應(yīng)器4.8得到的高溫反應(yīng)氣在換熱器4.2內(nèi)進(jìn)行換熱，混合氣預(yù)熱至220℃左右，然后進(jìn)入加氫反應(yīng)器4.3內(nèi)，二氧化硫會(huì)被還原為硫化氫，經(jīng)1#氧化鋅脫硫塔4.4、2#氧化鋅脫硫塔4.5內(nèi)的氧化鋅脫除硫化氫以達(dá)到反應(yīng)要求，此時(shí)二氧化碳與氫氣和壓縮后的循環(huán)氣在2#混合器4.6內(nèi)混合，然后經(jīng)混合氣預(yù)熱器4.7與甲醇反應(yīng)器4.8得到的高溫反應(yīng)氣換熱后進(jìn)入甲醇反應(yīng)器4.8，甲醇反應(yīng)器 4.8可采用華東理工大學(xué)開發(fā)的絕熱管殼復(fù)合式反應(yīng)器，也可采用 lurgi公司的外冷列管式反應(yīng)器，本實(shí)施例采用的是華東理工大學(xué)開發(fā)的絕熱管殼復(fù)合式反應(yīng)器，反應(yīng)器列管外有沸騰水可將反應(yīng)熱移去，保證反應(yīng)處于較平穩(wěn)的溫度范圍，并副產(chǎn)低壓蒸汽，蒸汽進(jìn)入蒸汽包4.12為廠區(qū)內(nèi)的其他設(shè)備提供熱蒸汽，熱蒸汽經(jīng)降溫冷卻形成的冷凝水再次進(jìn)入甲醇反應(yīng)器4.8內(nèi)吸收一部分反應(yīng)熱，使得到的反應(yīng)氣由245℃下降到157℃，之后，反應(yīng)氣經(jīng)混合氣預(yù)熱器4.7、換熱器4.2降溫后，經(jīng)粗甲醇冷凝器4.9冷凝至35℃后，進(jìn)入分離器 4.10內(nèi)進(jìn)行氣液分離，大部分的水和甲醇會(huì)冷凝為液體，送往粗甲醇儲(chǔ)罐4.13，其余的為氣體作為循環(huán)氣送回循環(huán)壓縮機(jī)4.11。

64.本實(shí)施例中，甲醇提純單元5就是利用甲醇、水、有機(jī)物雜質(zhì)的揮發(fā)度不同、沸點(diǎn)不同，通過精餾方法將雜質(zhì)、水、甲醇進(jìn)行分離。將粗甲醇精餾為純組分，粗甲醇原料液的關(guān)鍵組分為甲醇和水，其余雜質(zhì)根據(jù)它們的沸點(diǎn)不同可以分為輕、重組分，一般可在預(yù)精餾塔 5.1中脫出輕組分，再于加壓精餾塔5.8和常壓精餾塔5.14中脫出重組分和水。本實(shí)施例中，利用加壓精餾塔5.8的塔頂蒸汽冷凝熱作為 3#再沸器5.10的加熱源，這樣不僅節(jié)約了加熱蒸汽，而且也節(jié)省冷卻用水，有效的利用了熱能。

65.粗甲醇進(jìn)入預(yù)精餾塔5.1內(nèi)和氫氧化鈉中和后進(jìn)入1#再沸器5.5 內(nèi)加熱后，然后進(jìn)入預(yù)精餾塔5.1，在預(yù)精餾塔5.1塔頂分離出輕組分(如氫氣、一氧化碳、二氧化碳等)，經(jīng)1#冷凝器5.3冷凝后經(jīng)1# 回收罐5.4返回至預(yù)精餾塔5.1內(nèi)；塔底采出的塔釜液由預(yù)精餾塔 5.1的塔釜送出，送至加壓精餾塔5.8。在加壓精餾塔5.8塔頂位置形成高純度甲醇蒸汽，高純度甲醇蒸汽作為常壓精餾塔5.14的3#再沸器5.10的熱源，甲醇蒸汽冷凝后先進(jìn)入2#回收罐5.11內(nèi)，之后一部分送往加壓精餾塔5.8塔頂作為回流液，而另外一部分經(jīng)2#冷凝器5.13冷卻后作為產(chǎn)品儲(chǔ)存于精甲醇儲(chǔ)罐5.17內(nèi)。加壓精餾塔 5.8塔釜沒有氣化的粗甲醇溶液則靠加壓精餾塔5.8內(nèi)部壓力直接輸送到常壓精餾塔5.14。常壓精餾塔5.14塔頂生成低壓高純度的甲醇?xì)怏w，進(jìn)入3#冷凝器5.15降溫冷凝后先進(jìn)入3#回收罐5.16內(nèi)，之后一部分回流到常壓精餾塔5.14內(nèi)，一部分作為產(chǎn)品冷卻后送往精甲醇儲(chǔ)罐5.17，常壓精餾塔5.14塔底殘液送入后系統(tǒng)再做處理。

66.以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，包括新能源發(fā)電單元、電解制氫單元、二氧化碳捕捉單元、甲醇合成單元以及配電網(wǎng)；所述電解制氫單元的氫氣儲(chǔ)罐的出氣口分兩路，一路和所述二氧化碳捕捉單元的二氧化碳儲(chǔ)罐的出氣口均與所述甲醇合成單元的1#混合器的進(jìn)氣口連通，另一路與所述甲醇合成單元的2#混合器的進(jìn)氣口連通；所述新能源發(fā)電單元的風(fēng)力發(fā)電變壓器的電力輸出端和所述新能源發(fā)電單元的光伏發(fā)電變壓器的電力輸出端均與所述配電網(wǎng)的電力輸入端連接；所述配電網(wǎng)的電力輸出端分別與所述電解制氫單元的電解制氫變壓器、所述甲醇合成單元的合成單元變壓器的電力輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，所述新能源發(fā)電單元包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電機(jī)組；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電變壓器，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力輸出端與所述風(fēng)力發(fā)電變壓器的電力輸入端連接；所述光伏發(fā)電機(jī)組包括依次連接的光伏組件、逆變器和光伏發(fā)電變壓器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，所述電解制氫單元包括電解制氫變壓器、整流逆變器、堿液儲(chǔ)存罐、電解槽、氣液分離器以及氫氣儲(chǔ)罐；所述電解制氫變壓器的電力輸出端與所述整流逆變器的電力輸入端連接，所述整流逆變器的電力輸出端與所述電解槽的電力輸入端連接；所述堿液儲(chǔ)存罐的出液口與所述電解槽的電解液進(jìn)口連通，所述電解槽的電解液出口與所述堿液儲(chǔ)存罐的進(jìn)液口連通，所述電解槽的陰極產(chǎn)物出口與所述氣液分離器的進(jìn)氣口連通，所述氣液分離器的出氣口與所述氫氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳捕捉單元包括火電廠鍋爐、脫硝裝置、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、煙氣冷卻器、脫硫裝置、吸收塔、貧液冷卻器、貧富液換熱器、再生塔、再生氣冷凝器、再生氣液分離器、粗二氧化碳冷卻器、粗二氧化碳壓縮機(jī)、過濾器、脫硫塔、分子篩、二氧化碳冷凝器、精餾塔、過冷器以及二氧化碳儲(chǔ)罐；所述火電廠鍋爐的排煙管路與所述脫硝裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述脫硝裝置的煙氣出口與所述空氣預(yù)熱器的煙氣進(jìn)口連通，所述空氣預(yù)熱器的煙氣出口與所述靜電除塵器的煙氣進(jìn)口連通，所述靜電除塵器的煙氣出口與所述煙氣冷卻器的煙氣進(jìn)口連通，所述煙氣冷卻器的煙氣出口與所述脫硫裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述脫硫裝置的煙氣出口與所述吸收塔的進(jìn)氣口連通，所述吸收塔底部的富液出口與所述貧富液換熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述貧富液換熱器的冷介質(zhì)出口與所述再生塔的富液進(jìn)口連通，所述再生塔頂部的再生氣出口與所述再生氣冷凝器的進(jìn)口連通，所述再生氣冷凝器的出口與所述再生氣液分離器的進(jìn)口連通，所述再生氣液分離器的出氣口與所述粗二氧化碳冷卻器的進(jìn)口連通，所述粗二氧化碳冷卻器的出口與所述粗二氧化碳壓縮機(jī)的進(jìn)口連通，所述粗二氧化碳壓縮機(jī)的出口與所述過濾器的進(jìn)氣口連通，所述過濾器的出氣口與所述脫硫塔的進(jìn)氣口連通，所述脫硫塔的出氣口與所述分子篩的進(jìn)氣口連通，所述分子篩的出氣口與所述二氧化碳冷凝器的進(jìn)氣口連通，所述二氧化碳冷凝器的出氣口與所述精餾塔的進(jìn)氣口連通，所述精餾塔的出氣口與

所述過冷器的進(jìn)氣口連通，所述過冷器的出液口與所述二氧化碳儲(chǔ)罐的進(jìn)液口連通；所述再生氣液分離器的出液口與所述再生塔的貧液進(jìn)口連通，所述再生塔的貧液出口與所述貧富液換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，所述貧富液換熱器的熱介質(zhì)出口與所述貧液冷卻器的進(jìn)口連通，所述貧液冷卻器的出口與所述吸收塔的貧液進(jìn)口連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇合成單元包括1#混合器、換熱器、加氫反應(yīng)器、1#氧化鋅脫硫塔、2#氧化鋅脫硫塔、2#混合器、混合氣預(yù)熱器、甲醇反應(yīng)器、粗甲醇冷凝器、分離器、循環(huán)壓縮機(jī)、蒸汽包、粗甲醇儲(chǔ)罐、合成單元變壓器以及合成單元配電箱；所述1#混合器的出氣口與所述換熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述換熱器的冷介質(zhì)出口與所述加氫反應(yīng)器的進(jìn)氣口連通，所述加氫反應(yīng)器底部的出氣口分別與并列設(shè)置的所述1#氧化鋅脫硫塔和所述2#氧化鋅脫硫塔的進(jìn)氣口連通，所述1#氧化鋅脫硫塔和所述2#氧化鋅脫硫塔的出氣口均與所述2#混合器的進(jìn)氣口連通，所述2#混合器的出氣口與所述混合氣預(yù)熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述混合氣預(yù)熱器的冷介質(zhì)出口與所述甲醇反應(yīng)器的進(jìn)氣口連通；所述甲醇反應(yīng)器的粗甲醇出口分兩路，一路與所述混合氣預(yù)熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；所述混合氣預(yù)熱器的熱介質(zhì)出口和所述換熱器的熱介質(zhì)出口均與所述粗甲醇冷凝器的進(jìn)口連通，所述粗甲醇冷凝器的出口與所述分離器的進(jìn)口連通，所述分離器的出氣口與所述循環(huán)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述循環(huán)壓縮機(jī)的出氣口與所述2#混合器的進(jìn)氣口連通；所述分離器的出液口與所述粗甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)液口連通；所述甲醇反應(yīng)器的蒸汽出口與所述蒸汽包的蒸汽進(jìn)口連通，所述蒸汽包的出液口與所述甲醇反應(yīng)器進(jìn)液口連通；所述合成單元變壓器的電力輸出端與所述合成單元配電箱的電力輸入端連接，所述合成單元配電箱為1#混合器、加氫反應(yīng)器、1#氧化鋅脫硫塔、2#氧化鋅脫硫塔、2#混合器、甲醇反應(yīng)器分離器、循環(huán)壓縮機(jī)供電。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，還包括甲醇提純單元，所述甲醇合成單元的粗甲醇儲(chǔ)罐的出液口與所述甲醇提純單元的預(yù)精餾塔的進(jìn)料口連通；所述配電網(wǎng)的電力輸出端還與所述甲醇提純單元的提純單元變壓器的電力輸入端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇提純單元包括預(yù)精餾塔、氫氧化鈉儲(chǔ)罐、1#冷凝器、1#回收罐、1#再沸器、1#加壓泵、預(yù)熱器、加壓精餾塔、2#再沸器、3#再沸器、2#回收罐、2#加壓泵、2#冷凝器、常壓精餾塔、3#冷凝器、3#回收罐、精甲醇儲(chǔ)罐、提純單元變壓器以及提純單元配電箱；所述氫氧化鈉儲(chǔ)罐的出液口與所述預(yù)精餾塔的氫氧化鈉補(bǔ)充液進(jìn)口連通，所述預(yù)精餾塔的塔頂采出口與所述1#冷凝器的進(jìn)口連通，所述1#冷凝器液相出口與所述1#回收罐的進(jìn)口連通，所述1#回收罐的液相出口與所述預(yù)精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；所述預(yù)精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與所述1#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述1#加壓泵的進(jìn)口連通；所述1#再沸器的再沸氣出口與所述預(yù)精餾塔塔底的氣相回流口連通，所述1#加壓泵的出口與所述預(yù)熱器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述預(yù)熱器的冷介質(zhì)出口與所述加壓精餾塔的進(jìn)料口連通；

所述加壓精餾塔的塔頂采出口與所述3#再沸器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通，所述3#再沸器的冷凝液出口與所述2#回收罐的進(jìn)口連通，所述2#回收罐的出口分兩路，一路通過2#加壓泵與所述加壓精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通，另一路與所述2#冷凝器的進(jìn)口連通，所述2#冷凝器的出口與所述精甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通；所述加壓精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與所述2#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，另一路與所述預(yù)熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口連通；所述2#再沸器的再沸氣出口與所述加壓精餾塔塔底的氣相回流口連通，所述預(yù)熱器的熱介質(zhì)出口與所述常壓精餾塔的進(jìn)料口連通；所述常壓精餾塔的塔頂采出口與所述3#冷凝器的進(jìn)口連通，所述3#冷凝器的出口與所述3#回收罐的進(jìn)口連通，所述3#回收罐的出口分兩路，一路與所述精甲醇儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，另一路與所述常壓精餾塔塔頂?shù)囊合嗷亓骺谶B通；所述常壓精餾塔的塔底采出口分兩路，一路與后系統(tǒng)連通，另一路與所述3#再沸器的冷介質(zhì)進(jìn)口連通，所述3#再沸器的再沸氣出口與所述常壓精餾塔塔底的氣相回流口連通；所述提純單元變壓器的電力輸出端與所述提純單元配電箱的電力輸入端連接，所述提純單元配電箱為預(yù)精餾塔、加壓精餾塔以及常壓精餾塔供電。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開一種新能源電解制氫與碳捕捉聯(lián)合制甲醇系統(tǒng)，包括新能源發(fā)電單元、電解制氫單元、二氧化碳捕捉單元、甲醇合成單元以及配電網(wǎng)。本實(shí)用新型采用風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的棄風(fēng)、棄光為電解水制氫提供“綠色”電力，可以實(shí)現(xiàn)“綠氫”生產(chǎn)零碳排放；利用二氧化碳捕捉單元制取二氧化碳，氫氣與二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行混合形成混合氣，混合氣在催化劑作用下合成甲醇，粗甲醇經(jīng)過凈化裝置提純?yōu)榫状?。本?shí)用新型通過新能源制氫實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)多余的風(fēng)電電力的消納與儲(chǔ)存，通過二氧化碳捕捉技術(shù)將燃煤發(fā)電廠排放煙氣中的二氧化碳進(jìn)行捕捉，通過碳捕捉與新能源制氫氣相結(jié)合，為二氧化碳封存與利用提供新應(yīng)用場景，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇進(jìn)行封存與應(yīng)用。行封存與應(yīng)用。行封存與應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：李兵靜 杜麗娟 張利東 魏巍 丁英華 牛守慧 王建華 于海鵬 司有華 璐娜 高亞輝 賽娜

受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古恒瑞新能源有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.06

技術(shù)公布日：2021/10/26