收热能。在另一个实施方案中，包含于传热流体中的热能在蒸汽重整过程期间被部分地转移至混合产物119。因此，相对于输入流体，从蒸汽重整器输出且转移至蒸汽发生器的传热流体具有减少的热能并且因此较低的温度。例如，如上文讨论的，蒸汽重整器126可以在650°C至750°C的范围内的温度下将热能转移至蒸汽发生器124热能。
[0062]在另一个实施方案中，水煤气变换反应器120放置成与蒸汽重整器126的出口流体连通并且配置成接收蒸汽重整器的输出127。在另一个实施方案中，水煤气变换反应器102适合于经由水煤气变换反应使来自蒸汽重整器126的一种或更多种重整产物127的至少一部分转化为一种或更多种合成气产物。本文提到，水煤气变换反应包括一氧化碳与水蒸气的反应。例如，碳的水煤气变换反应可以采取以下形式:
[0063]C0+H20 — C02+H2
[0064]在一个实施方案中，水煤气变换反应器120的反应产物用于形成合成气的组分。在一个实施方案中，合成气包括但不限于，CO和H2。在另一个实施方案中，合成气包括但不限于，C0、HjPC02。本文提到，适合于产生合成气的任何水煤气变换反应过程可以通过系统100来实施。
[0065]在另一个实施方案中，如本文先前提到的，来自水煤气变换反应器120的水煤气变换反应的热能可以转移至加热元件122 (用于使一种或更多种热解反应产物过热)和加热元件123 (用于在被蒸汽发生器124使用之前形成饱和蒸汽)。
[0066]在另一个实施方案中，压缩系统131放置成与水煤气变换反应器120的出口流体连通。在一个实施方案中，压缩系统131配置成在至少一个压缩阶段中压缩从水煤气变换反应器120输出的合成气产物121。在一个实施方案中，压缩系统131包括第一压缩机134，所述第一压缩机134与水煤气变换反应器120的出口流体连通并且配置成在第一压缩阶段中压缩合成气产物121。例如，第一压缩阶段可以包括将合成气产物从在20-100个大气压的范围内的输入压力压缩至在2500-4500个大气压的范围内的输出压力。此外，压力的大的增加导致大的温度增加，据此温度可以从约400 0C -600 0C的输入温度增加至8000C -1000°C的输出温度。
[0067]在另一个实施方案中，在第一压缩阶段之后，系统100可以提取热能。在一个实施方案中，第三热能转移系统160包括配置成在第一压缩阶段期间从合成气产物中提取热能的第一热交换器130。在另一个实施方案中，第三热能转移系统配置成经由容纳于传热元件128中的传热流体将提取的热能转移至蒸汽重整器126。
[0068]在另一个实施方案中，压缩系统131包括第二压缩机136，所述第二压缩机136与第一压缩机134的出口流体连通并且配置成在第二压缩阶段中压缩合成气产物121。例如，第二压缩阶段可以包括将合成气产物从在20-100个大气压的范围内的输入压力压缩至在2500-4500个大气压的范围内的输出压力。另外，在第二压缩阶段期间的压力的大的增加导致大的温度增加，据此温度可以从约200°C -500°C的输入温度增加至800°C _1000°C的输出温度。本文提到，上文关于在第一压缩阶段和第二压缩阶段期间的温度范围和压力范围提供的值不是限制性的并且应当被仅仅解释为是说明性的。
[0069]在另一个实施方案中，在第二压缩阶段之后，系统100可以再次提取热能。在一个实施方案中，第三热能转移系统160包括配置成在第二压缩阶段期间从合成气产物中提取热能的第二热交换器132。在另一个实施方案中，第三热能转移系统配置成经由容纳于传热元件128中的传热流体将提取的热能转移至蒸汽重整器126。
[0070]在另一个实施方案中，系统100包括甲醇反应器138，所述甲醇反应器138放置成与压缩系统的出口流体连通并且配置成使压缩的至少一种合成气产物转化为一定体积的甲醇。本文提到，本领域中已知的任何合成气-至-甲醇转化工艺都可以通过甲醇反应器138来利用。本文还提到，合成气-至-甲醇转化通常通过以下反应来指示:
[0071 ] C02+3H2— CH 30Η+Η20
[0072]C0+2H2— CH 30H
[0073]C02— CO+H 20
[0074]在一个实施方案中，系统100包括与甲醇反应器138和来自外部水源140的一定体积的水热连通的第四热能转移系统。在另一个实施方案中，第四能量转移系统138配置成将来自在甲醇反应器138中实施的放热的合成气-至-甲醇反应的热能转移至来自外部水源140的水，以在形成过热蒸汽时形成被蒸汽发生器124使用的饱和蒸汽。例如，第四热能转移系统142可以包括传热元件145 (例如，传热回路)，所述传热元件145包含适合于将热能从甲醇反应器138(例如，经由热交换器138)转移至如本文先前描述的配置成加热来自外部水源140的水的热交换器144的传热流体(类似于本文先前描述的各种传热元件)。
[0075]在另一个实施方案中，系统100包括甲醇-至-汽油(MTG)反应器，所述甲醇-至-汽油(MTG)反应器与甲醇反应器138的出口流体连通并且配置成使一定体积的甲醇的至少一部分转化为一定体积的汽油。本文提到，MTG反应器146可以包括本领域中已知的任何甲醇-至-汽油反应器。在另一个实施方案中，由MTG反应器146产生的汽油产物可以储存于储存单元148中。
[0076]图1D示出配备有炭燃烧器154的系统100。在一个实施方案中，炭燃烧器154被可操作地耦合至热解室102的输出。在另一个实施方案中，炭燃烧器154配置成接收来自热解室102的一定体积的炭。在另一个实施方案中，炭燃烧器154适合于燃烧接收的体积的炭。在另一个实施方案中，炭燃烧器154与蒸汽重整器126热连通并且配置成将热能供应至蒸汽重整器126。
[0077]在另一个实施方案中，系统100包括另外的蒸汽发生器152。在一个实施方案中，另外的蒸汽发生器152与一个或更多个热源108的一部分热连通并且配置成使用由一个或更多个热源108供应的热能使供应的水转化为蒸汽。在另一个实施方案中，蒸汽发生器的蒸汽输出156可以供应至系统100的一个或更多个子系统(例如，蒸汽重整器)。
[0078]以下是描绘实施方式的一系列流程图。为了易于理解，流程图被组织为使得初始的流程图经由示例实施方式呈现实施方式，且在下文中，以下的流程图呈现可选的实施方式和/或初始的流程图的扩展，作为在一个或更多个较早呈现的流程图上建立的子部件操作或另外的部件操作。本领域技术人员将认识到，本文所利用的呈现的方式(例如，以呈现示例实施方式的流程图的呈现开始，且在其后在随后的流程图中提供另外的和/或进一步的细节)通常允许快速且容易理解各种过程实施方式。另外，本领域技术人员将进一步认识到，本文所使用的呈现的方式还使其自身适合于模块化设计范式和/或目标定向的程序设计范式。
[0079]图2示出代表与碳质原料的气化相关的示例操作的操作流程200。在图2中且在包括操作流程的各种实施例的以下附图中，讨论和解释可以相对于图1A至图1D的上述示例和/或相对于其他示例和上下文来提供。然而，应理解，操作流程可以在许多其他环境和上下文中、和/或在图1A至图1D的修改版本中执行。而且，虽然在示出的顺序中存在各种操作流程，但应当理解，各种操作可以以除示出的那些顺序之外的其他顺序来进行，或可以并行地进行。
[0080]在开始操作之后，操作流程200移动至原料接收操作210。原料接收操作210描绘接收一定体积的原料。例如，如图1A至图1D中所示，热解反应室可以经由原料供应系统111接收来自原料供应部110的一种或更多种原料材料105。通过另一个示例，来自原料供应部110的原料可以在通过预加热器116预加热和进入热解反应室102中之前经由研磨机112处理。此外，一种或更多种原料材料可以包括但不限于，碳质材料，比如，但不限于，煤、生物质、混合来源的生物材料、塑料、垃圾和填埋场废物。
[0081]然后，能量供应操作220描绘将热能供应至一定体积的原料以经由至少一种热解反应使一定体积的原料的至少一部分转化为至少一种热解反应产物。例如，如图1A至图1D所示，由一个或更多个热源108产生的热能可以被转移至容纳于热解反应室102内的一定体积的原料105，以经由至少一种热解反应使一定体积的原料105的一部分转化为一种或更多种热解反应产物。例如，热能可以经由容纳超临界流体工作流体的第一热能转移系统104的传热元件103从与热解反应室102热连通的一个或更多个热源108转移。此外，一个或更多个热源108可以包括但不限于，一个或更多个核反应堆，比如，但不限于，熔融盐冷却核反应堆、液体金属冷却反应堆、气冷反应堆或超临界流体冷却反应堆。
[0082]然后，过热操作230描绘使至少一种热解反应产物过热。例如，如图1A至图1D中所示，第二热能系统118可以将来自水煤气变换反应器120的水煤气变换反应的热能转移至加热元件122 (例如，热交换器)，以便使从热解反应室102输出的热解反应产物过热。
[0083]然后，蒸汽提供操作240描绘提供一定体积的过热蒸汽。例如，如图1A至图1D中所示，蒸汽发生器124可以提供过热蒸汽。例如，蒸汽发生器124可以接收一定体积的饱和蒸汽并且使饱和蒸汽的至少一部分转化为过热蒸汽。
[0084]然后，混合操作250描绘使一定体积的过热蒸汽与过热的至少一种热解反应产物混合。例如，如图1A至图1D中所示，三通阀129可以使来自蒸汽发生器124的一定体积的过热蒸汽和一定体积的过热的热解反应产物混合或组合。
[0085]然后，转化操作260描绘经由至少一种水煤气变换反应使至少一种重整产物的至少一部分转化为至少一种合成气产物。例如，如图1A至图1D中所示，水煤气变换反应器120可以经由水煤气变换反应使从蒸汽重整器126接收的一种或更多种重整产物转化为一种或更多种合成气产物121。
[0086]然后，压缩操作270描绘在至少一个压缩阶段中压缩至少一种合成气产物。例如，如图1A至图1D中所示，压缩系统131可以压缩从水煤气变换反应102接收的合成气产物。
[0087]然后，合成气-至-甲醇转化操作280描绘使压缩的至少一种合成气产物的至少一部分转化为一定体积的甲醇。例如，如图1A至图1D中所示，甲醇反应器138可以转化压缩系统131接收的合成气并且使合成气131转化为甲醇。
[0088]然后，甲醇-至-MTG转化操作290描绘使一定体积的甲醇的至少一部分转化为一定体积的汽油。例如，如图1A至图1D中所示，MTG反应器146可以使从甲醇反应器138接收的甲醇转化为汽油148。
[0089]图3示出代表与产生核反应堆核心负载分配相关的示例操作的操作流程300。在开始操作之后，操作流程300移动至原料接收操作310。原料接收操作310描绘接收一定体积的原料。例如，如图1A至图1D中所示，热解反应室可以经由原料供应系统111接收来自原料供应部110的一种或更多种原料材料105。通过另一个示例，来自原料供应部110的原料可以在通过预加热器116预加热和进入热解反应室102中之前经由研磨机112处理。此夕卜，一种或更多种原料材料可以包括但不限于，碳质材料，比如，但不限于，煤、生物质、混合来源的生物材料、塑料、垃圾和填埋场废物。
[0090]然后，能量供应操作320描绘将热能供应至一定体积的原料以经由至少一种热解反应使一定体积的原料的至少一部分转化为至少一种热解反应产物。例如，如图1A至图1D中所示，由一个或更多个热源108产生的热能可以被转移至容纳于热解反应室102内的一定体积的原料105，以经由至少一种热解反应使一定体积的原料的一部分转化为一种或更多种热解反应产物。例如，热能可以经由容纳超临界流体工作流体的第一热能转移系统104的传热元件103从与热解反应室102热连通的一个或更多个热源108转移。此外，一个或更多个热源108可以包括但不限于，一个或更多个核反应堆，比如，但不限于，熔融盐冷却核反应堆、液体金属冷却反应堆、气冷反应堆或超临界流体冷却反应堆。
[0091]然后，过热操作330描绘使至少一种热解反应产物过热。例如，如图1A至图1D中所示，第二热能系统118可以将来自水煤气变换反应器120的水煤气变换反应的热能转移至加热元件122 (例如，热交换器)，以便使从热解反应室102输出的热解反应产物过热。
[0092]然后，蒸汽提供操作340描绘提供一定体积的过热蒸汽。例如，如图1A至图1D中所示，蒸汽发生器124可以提供过热蒸汽。例如，蒸汽发生器124可以接收一定体积的饱和蒸汽并且使饱和蒸汽的至少一部分转化为过热蒸汽。
[0093]然后，混合操作350描绘使一定体积的过热蒸汽与过热的至少一种热解反应产物混合。例如，如图1A至图1D中所示，三通阀129可以使来自蒸汽发生器124的一定体积的过热蒸汽和一定体积的过热的热解反应产物混合或组合。
[0094]然后，转化操作360描绘经由至少一种水煤气变换反应使至少一种重整产物的至少一部分转化为至少一种合成气产物。例如，如图1A至图1D中所示，水煤气变换反应器120可以经由水煤气变换反应使从蒸汽重整器126接收的一种或更多种重整产物转化为一种或更多种合成气产物121。
[0095]本领域技术人员将认识到，最新技术水平已经进展到在系统的方面的硬件、软件和/或固件实施方式之间只存在很小的区别；硬件、软件和/或固件的使用通常(但不总是如此，因为在某些环境下，硬件和软件之间的选择可以变得有意义)是代表成本相对于效率权衡的设计选择。本领域技术人员将理解，存在可以实现本文描述的过程和/或系统和/或其他技术的各种