Calcium looping process for high purity hydrogen production

C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B

Patent

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Details

C01B 3/56 (2006.01) B01D 53/22 (2006.01) C01B 3/02 (2006.01) C01B 3/12 (2006.01) C01B 3/32 (2006.01) C01B 3/34 (2006.01)

Patent

CA 2664674

A process for producing hydrogen, comprising the steps of: (a) gasifying a fuel into a raw synthesis gas comprising CO, hydrogen, steam and sulfur and halide contaminants in the form of H2S, COS and HX, where X is a halide; (b) passing the raw synthesis gas through a water gas shift reactor (WGSR) into which CaO and steam are injected, the CaO reacting with the shifted gas to remove CO2, sulfur and halides in a solid-phase calcium-containing product comprising CaCO3, CaS and CaX2; (c) separating the solid-phase calcium-containing product from an enriched gaseous hydrogen product; and (d) regenerating the CaO by calcining the solid-phase calcium-containing product at a condition selected from the group consisting of: in the presence of steam, in the presence of CO2, in the presence of synthesis gas, in the presence of H2 and O2, under partial vacuum, and combinations thereof. The CaO may have a surface area of at least 12.0 m2/g and a pore volume of at least 0.015 cm3/g, the CaO having a sorption capacity of at least about 70 grams of C02 per kilogram of CaO.

L'invention concerne un procédé pour produire de l'hydrogène. Ledit procédé comporte les étapes consistant à : (a) gazéifier un combustible en un gaz de synthèse brut comprenant du CO, de l'hydrogène, de la vapeur d'eau et des contaminants de soufre et d'halogénure sous la forme de H2S, COS et HX, où X est un halogénure; (b) faire passer le gaz de synthèse brut à travers un réacteur convertisseur d'eau-gaz (WGSR) dans lequel du CaO et de la vapeur sont injectés, le CaO réagissant avec le gaz converti pour enlever le CO2, le soufre et les halogénures dans un produit contenant du calcium en phase solide comprenant CaCO3, CaS et CaX2; (c) séparer le produit contenant du calcium en phase solide d'un produit d'hydrogène gazeux enrichi; et (d) régénérer le CaO en calcinant le produit contenant du calcium en phase solide dans une condition sélectionnée dans le groupe comprenant : en présence de vapeur, en présence de CO2, en présence de gaz de synthèse, en présence de H2 et O2, sous un vide partiel, et des combinaisons de ceux-ci. Le CaO peut présenter une surface superficielle d'au moins 12,0 m2/g, et un volume de pore d'au moins 0,015 cm3/g, le CaO possédant une capacité de sorption d'au moins environ 70 grammes de CO2 par kilogramme de CaO.

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