于控制引入到干燥器100中的回收气体的温度。
[0092]此外，当氧气和二氧化碳作为气化剂引入到气化器中时，气化器的下部区域为燃烧区(氧化区)，用于提供气化反应所必须的能量，气化器的上部区域是气化区(稀释的氧气区)。在这种情况中，一氧化碳通常在气化区内产生。也就是说，在燃烧区内，通常含碳原料首先与氧气反应，从而完全或部分地被氧化(燃烧)，所以二氧化碳重整反应的程度相对较低。
[0093]根据反应器的类型，可以改变燃烧区和气化区的排列。例如，当输送式气化反应器用作气化器时，上升器的下部构成燃烧区，上升器的上部构成气化区(稀释的氧气区)，并且环状密封件、竖管和J-柱对应于稀释的氧气区。
[0094]图5a至图5d各自示出了随着二氧化碳裂解(重整)反应和简单的热裂解反应(稀释氧气条件下)的温度，气化产物组分的变化(每小时的摩尔数)，所述二氧化碳裂解(重整)反应通过向气化区域(稀释的氧气区)供应二氧化碳而进行。图6示出了随着上述反应的温度，碳的转化比的变化(试验条件:煤进给率为0.3kg/小时，使用实验级测试器)。
[0095]如图5a至图5d和图6所示，在0)2裂解反应途径中，可以确定的是气化产物中的一氧化碳的含量快速升高，而气化产物中二氧化碳的含量降低。与之相比，在稀释氧气条件下的热裂解反应途径中，可以确定的是一氧化碳的产生受到限制，并且在该反应途径中的碳转化比低于0)2裂解反应途径中的碳转化比。
[0096]与此相关的是，图7示意性地示出了根据本发明的另一个实施方案的气化工艺，其中整合有水煤气变换反应催化剂层的干燥器置于气化器之前，并且二氧化碳被供应到气化器300的气化区302 (稀释的氧气区)以及燃烧区301 (氧化区)。
[0097]如上所述，如果将氧气和二氧化碳供应到气化器300的燃烧区301中，二氧化碳重整反应的程度会变得相对较低，因此在气化器300的气化区302中设置了一个或多个入口，以将二氧化碳供应入气化区302中。在这种情况中，由于形成了稀释的氧气条件，因此能够使碳与二氧化碳的反应最大化，由此在制备一氧化碳(CO)时，可以用等量的二氧化碳代替含碳原料。特别地，当使用输送式气化反应器时，二氧化碳可额外地供应到环状密封件、竖管和/或J-柱。
[0098]如上所述，根据本发明的气化工艺的优点在于，干燥器整合有水煤气变换(WGS)催化剂，并且气化产物(主要是合成气)再循环至干燥器中，由此产物可以被用作干燥煤所需的光源，所述工艺的优点还在于可以使用干燥过程中产生的蒸汽进行水煤气变换反应，由此可以在不额外供应蒸汽的情况下产生氢气。
[0099]此外，根据本发明的气化工艺，当氧气和/或二氧化碳作为气化剂与含碳原料一起供应到气化器中时，由上述反应式3的反应途径制备的含有大量一氧化碳的气化产物(气相)再循环至干燥器中，从而允许该气化产物用作水煤气交换反应所必须的一氧化碳源，由此降低了获得相同量的合成气所需要的含碳原料的量。
[0100]此外，根据本发明的气化工艺的优点在于，能够容易地调整通过控制水煤气变换反应而获得的合成气的组成比，特别是合成气中的氢气/ 一氧化碳的比率。
[0101]尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施方案，但是本领域技术人员能够理解，可以对本发明进行多种改变、添加或替换，但这些改变、添加或替换并未偏离本发明的范围和主旨，本发明的范围和主旨由随附的权利要求书来限定。
【主权项】
1.一种气化方法，包括以下步骤: a)向整合有水煤气变换反应催化剂的干燥器中供应含水的含碳原料； b)使所述干燥器内的所述含水的含碳原料干燥以产生蒸汽，同时使用所述蒸汽作为反应物进行水煤气变换反应； c)对所述干燥的含碳原料和所述水煤气变换反应产物进行固-气分离； d)在气化剂的存在下使所述干燥的含碳原料气化以获得气化产物；和 e)将至少一部分的所述气化产物再循环至步骤b)中的所述干燥器中，从而为干燥所述含水的含碳原料提供能源。2.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述含水的含碳原料的含水量为20被％至70wt % ο3.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述干燥的含碳原料的含水量为10被％以下。4.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述水煤气变换反应催化剂被施加或承载于整体结构上，该整体结构包括多个直线或弯曲的用于通过气体和含碳原料颗粒的内部通道。5.根据权利要求4所述的气化方法，其中所述含碳原料的颗粒尺寸为300μπι至500 μm，所述整体结构的所述内部通道在流向方向上的尺寸为至少0.5cm。6.根据权利要求4所述的气化方法，其中配置所述水煤气变换反应催化剂以使得，在350°C至450°C的高温范围内工作的水煤气变换反应催化剂区域以及在190°C至250°C的低温范围内工作的水煤气变换反应催化剂区域在气流方向上连续地设置。7.根据权利要求1所述的气化方法，其中将所述水煤气变换反应催化剂施加到所述干燥器的水煤气变换反应区的内壁上，其厚度达到0.0lmm至2mm。8.根据权利要求1所述的气化方法，其中将所述水煤气变换反应催化剂施加到设置于所述干燥器中的多个管的内壁上，其厚度达到0.0lmm至2mm。9.根据权利要求6所述的气化方法，其中所述在高温范围内工作的水煤气变换反应催化剂是Fe203/Cr203基催化剂，并且所述在低温范围内工作的水煤气变换反应催化剂是CuO/ZnO基催化剂。10.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述干燥器内的工作压力最大为60kg/cm2，将所述干燥器入口处的工作温度调整为300°C至1200°C范围内，并且将所述干燥器出口处的工作温度调整为100°C至500°C范围内。11.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述气化剂是氧气、二氧化碳或其组合。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述气化剂是氧气和二氧化碳的组合。13.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述气化器内的工作温度为700°C至1500 °C，气化器内的工作压力为5kg/cm2至60kg/cm2。14.根据权利要求11所述的气化方法，其中将所述气化剂供应到所述气化器中使得02/C的摩尔比为0.1至0.5，并且C02/C的摩尔比为O至2。15.根据权利要求12所述的气化方法，其中所述气化器包括燃烧区和气化区，并且所述气化区设置有一个或多个供应二氧化碳的入口。16.根据权利要求1所述的气化方法，还包括回收步骤c)中所分离的气态水煤气变换反应产物的步骤。17.一种气化系统，包括； 气化器，其包括气化剂入口和干燥含碳原料的入口 ； 干燥器，其整合有水煤气变换反应催化剂并且排出含碳原料和水煤气变换反应产物，所述含碳原料通过回收自所述气化器的至少一部分气化产物而得到干燥；和 固-气分离器，其对从所述干燥器中排出的干燥的含碳原料和水煤气变换反应产物进行分离，并且其与所述气化器的所述干燥含碳原料的入口连接。
【专利摘要】根据本发明的一个具体实施例涉及气化系统和气化工艺，其中整合有水煤气变换反应催化剂的干燥器被布置在气化器的前面。
【IPC分类】C01B3/02, C10J3/00
【公开号】CN105121606
【申请号】CN201380069946
【发明人】朴钟圣, 朴智晟, 李天星, 金奎泰, 申宰旭, 金龙铨
【申请人】Sk新技术株式会社, Sk能源株式会社
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2013年12月11日
【公告号】EP2933317A1, US20150307791, WO2014092447A1