从煤和生物质制备固体、液体和气体产物的系统以及使用所述系统的方法

文档序号:5107282阅读:218来源:国知局
专利名称:从煤和生物质制备固体、液体和气体产物的系统以及使用所述系统的方法
技术领域
本发明涉及从煤和生物质制备固体、液体和气体产物的系统以及使用所述系统 制备固体、液体和气体产物的方法,更具体地,涉及从煤和生物质制备固体、液体和气 体产物的系统以及使用所述系统制备固体、液体和气体产物的方法,其中系统操作仅依 赖于在上述系统中产生的热在热解炉和气化炉之间的完整循环以及在没有将任何外源性 热供入上述系统的情况下热平衡的实现。
背景技术
煤或生物质热解需要供应能量以去除水和提取挥发物进而获得热解产物。 Encoal工艺由产生的热燃料气体供应能量。Lurgi工艺由在气化炉底部注入氧气燃烧一定 量的煤供热。
例如美国专利4578175公开了使粉碎的煤在包括快速热解和热解焦流化床气化 的工艺组合中反应,其中通过管线将来自气化炉的部分热焦连续加入热解炉中以提供热 解热。取决于具体设备的热损失和管线大小等,以在所述管线中的焦流量与煤流量之比 表示的供入热解炉中的固体的重量比可在约1.5 1至约4 1之间变动。
例如美国专利5401364提供了用工艺过程中衍生的热值变化可控的气体燃料热 处理非结块、非焦化煤的方法,其中将工艺过程中衍生的离开分离系统的气体燃料与辅 助燃料和空气混合并在第一燃烧器中燃烧,从而产生具有所需化学物质的燃烧产物,然 后将燃烧产物再与工艺过程中衍生的气体燃料混合以调和燃烧产物进而获得其随后引入 热解炉中所需的出口温度和质量流速。
US 4704135公开了将煤转化为气体、液体和固体产物的装置,其中在至少约 260°C的温度下、在含氢气体存在下使煤进行热解反应;在至少约482°C的温度下使所得 固体残留物与氧气和蒸汽进行气化反应,从而产生热解反应所需的含氢气体和生成固体 产物。将在气化反应中产生的热传递给热解反应,从而除控制通过热解反应室的气体温 度的装置外,所述设备不需要任何外源性热。将在热解反应中产生的气体部分冷却获得 液体和气体产物,上述气体部分优选先进行Fischer-Tropsch反应。
上述现有技术具有如下缺点虽然热解热可部分或全部来自在气化反应中产生 的热,但不可能实现在所述系统中产生的热在热解炉和气化炉之间的完整热循环,因为 只是将在气化反应中产生的部分最终产物循环至热解炉中,上述部分带有的用于热解反 应的热是放出的气化热的一部分而非全部;由于只是将在气化反应中产生的部分最终产 物循环至热解炉中,仍需要高温气化产物的冷却器以将上述剩余的最终产物冷却,因此 不能省去非常昂贵的气化产物冷却器,且上述系统的操作和维护的成本和复杂程度非常 高;尤其是例如US 4704135公开的装置将热解炉和气化炉结合在一起,其只是在常压或 低压和低温而非工业化工艺的高压和高温下操作,此外,593-871°C的气化温度的确不是 真正的工业工艺气化温度,因为在该温度下仅发生微弱和少量的气化反应,从而在该气化反应中产生的热非常有限。
在气化中,从气化炉出来的合成气可高达1100-1600摄氏度。为了将来自气化 反应的产物冷却和回收高温合成气带有的能量,人们不得不建造非常昂贵的热辐射合成 气冷却器(RSC)。实际上,RSC的成本通常比气化炉本身还要高几倍。理由是显而易 见的,因为RSC需要特种材料以在具有H2、CO、H2S>蒸汽和CO2等的还原环境中耐受 高于约1400摄氏度的高温和高达60巴的压力。此外,RSC结垢可大大降低传热效率。
工业现行的另外一种合成气冷却方法为激冷,直接用大量水把高温合成气快速 冷却到饱和温度,随操作压力不同,一般为300 400摄氏度。该种冷却方式把高温气 体直接降至低温,虽然造价比合成气冷却器低,但是在冷却过程中损失大量热量,使系 统的能量效率大大降低。
US 5713312、US 7587995和US 2003/0089038公开了几种具有不同结构和不同 操作条件的合成气冷却器;US 7730616公开了在气化炉中将合成气冷却的方法,然而上 述冷却器和冷却合成气的方法仍具有上述不足,包括操作和维护成本高。上述文献在此 全文引入以作参考。
到目前为止,不存在一种从煤制备固体、液体和气体产物的工业系统或方法, 其中其操作仅依赖于在上述系统中产生的热在热解炉和气化炉之间的完整循环,以及在 没有将任何外部热源的热供入上述系统的情况下实现热平衡。
发明概述
针对上述现有技术中存在的不足,本申请的发明人目的在于从将煤和生物质转 化为固体、液体和气体产物的现有系统或方法中省去非常昂贵的热辐射合成气冷却器, 同时确保热解热全部由放出的气化热供应,实现在所述系统中产生的热在热解炉和气化 炉之间的完整循环,在没有将任何外部热源的热供入所述系统中的情况下实现所述系统 的热平衡。本申请的发明人令人惊讶地发现上述本发明目的可通过将高温气化产物流激 冷并将所得温度降低的气化合成气再循环至热解炉中实现。
上述本发明的系统或方法可省去非常昂贵的热辐射合成气冷却器(RSC),而不 会对其操作和最终产物带来任何不利影响,因此大大提高了其操作热效率,相反其操作 和维护成本显著降低。
本发明的一个目的是提供从煤和生物质制备固体、液体和气体产物的系统,其 中系统操作仅依赖于在所述系统中产生的热在热解炉和气化炉之间的完整循环以及在没 有将任何外部热源的热供入上述系统的情况下热平衡的实现。
本发明的另一目的是提供通过使用上述所述系统从煤和生物质制备固体、液体 和气体产物的方法。
本发明第一方面提供了从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包 括
i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;
)第一锁斗系统
iii)煤热解炉;
iv)第二锁斗系统
ν)煤气化炉;
vi)与热解炉连接的焦油回收单元;
其特征在于,所述系统还含有
vii)激冷单元;
viii)固体气体分离器;
上述部件i)-ν)和vii)-viii)通过管线依次连接,和
ix)通过上述激冷单元和固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线;
其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线和激冷单元允许将来自激冷单元 或气化炉的合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的 范围内,而无需热解反应的外部热源。
在上述系统中,所述激冷单元可优选地为部分激冷单元,在该部分激冷单元 中,包括合成气流和液态渣的气化产物流的温度被降低至足以使液态渣变为固体的温度 或更低的温度,所述部分激冷单元可更优选地包括用于另外将水加入和/或将来自焦油 回收单元的部分最终合成气供入所述激冷单元的管线和喷嘴。所述第二锁斗系统可用焦 浆槽和与所述槽连接的泵代替,优选将水加入所述焦浆槽中形成焦浆。
在上述系统中,所述固体气体分离器可为旋风机、旋风机级联、隔膜和/或过 滤器,所述系统还可包括与热解炉和第二锁斗系统或煤浆槽之间的管线连接的煤去活冷 却器以将来自热解炉的部分焦冷却从而制备提质煤。优选,所述焦油回收单元为冷凝 器,在气化炉中产生的炉渣最后排入水槽中以进行水淬处理。
上述系统还可包括用于将来自所述焦油回收单元的部分最终合成气燃烧,然后 将燃烧产物供入热解炉中以向热解反应提供热的合成气燃烧器。
在上述系统上,所述气化炉可含有氧气和/或空气入口以及任选的蒸汽入口。
本发明第二方面提供了从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包 括
i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;
ii)第一锁斗系统
iii)煤热解炉;
iv)浆料槽
ν)泵
vi)煤气化炉;
vii)与热解炉连接的焦油回收单元;
其特征在于,所述系统还含有
viii)激冷单元;
ix)固体气体分离器;
上述部件i) -vi)和viii) -ix)通过管线依次连接在一起,和
χ)通过上述激冷单元和固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线;
其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线和激冷单元允许将来自激冷单元 或气化炉的合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外部热源。
本发明第三方面提供了从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包 括
i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;
)第一锁斗系统
iii)煤热解炉;
iv)浆料槽
ν)泵
vi)气化炉;
vii)与热解炉连接的焦油回收单元;
其特征在于,所述系统还含有
viii)固体气体分离器;
上述部件i)-vi)和viii)通过管线依次连接在一起,和
ix)经过上述固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线;其中 用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线以及将激冷介质喷入气化炉内合成气流出口附 近区域中以将合成气流激冷,从而允许将来自气化炉的合成气供入热解炉中,由此保证 将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外部热源。
在本发明中,所述“气化炉内合成气流出口附近区域”是指激冷介质喷入该区 域中既不会影响气化炉内气化反应的顺利进行,又可最有效地对流经所述合成气流出口 的合成气流进行激冷,特别是部分激冷的区域。
本发明第四方面提供了从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包 括
i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;
)第一锁斗系统
iii)煤热解炉;
iv)第二锁斗系统
ν)煤气化炉;
vi)与热解炉连接的焦油回收单元;
其特征在于,所述系统还含有
vii)固体气体分离器;
上述部件i)-V)和vii)通过管线依次连接在一起,和
viii)经过上述固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线;
其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线以及将激冷介质喷入气化炉内合 成气流出口附近区域中以将合成气流激冷,从而允许将来自气化炉的合成气供入热解炉 中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外 部热源。
在上述本发明第一至于第四方面的系统中,所述热解炉的操作温度可为约 300-700°C,优选约300-600°C,最优选约300-500°C,操作压力可不大于约95-99巴、例 如约75-79巴,优选不大于约50巴,最优选不大于约45巴;同时所述气化炉的操作温度可为1100-1700°C,优选1200-1600°C,最优选1200-1500°C,操作压力可不大于约100 巴、例如约80巴,优选不大于约55巴,最优选不大于约50巴,所述热解炉的操作压力 一般可比所述气化炉的操作压力低约1-5巴。
在上述本发明第一至第四方面的系统中,温度低于约900°C的合成气可在固体气 体分离后进入所述热解炉中。
在上述本发明第一至第四方面的系统中,在第一锁斗加压系统与热解炉之间, 可加入额外干燥器,将进入热解炉的煤料干燥至含水量小于5%,干燥温度80-250摄氏 度,优选100-250摄氏度,更优选120-200摄氏度。
在上述本发明第一至第二方面的系统中,可省去激冷单元,将激冷介质喷入气 化炉内合成气流出口附近区域中以将合成气流激冷,所述激冷介质包括水、合成气和/ 或二氧化碳。
本发明第五方面提供了从煤制备固体、液体和气体产物的方法,所述方法依次 包括以下步骤
a)将煤粉碎和任选干燥获得粉碎和任选干燥的煤;
b)将粉碎和任选干燥的煤供入第一锁斗系统以将所述煤加压;
c)将加压后的煤供入热解炉中,并在热解炉中将煤热解为热解气流和焦;
d)将在热解炉中产生的焦供入第二锁斗系统中以将所述焦进一步加压或供入浆 料槽中;
e)将进一步加压的焦或通过泵加压的焦浆料供入气化炉中,并在气化炉中将所 述进一步加压的焦或所述焦浆料气化成合成气流和炉渣;
f)将所述合成气流和炉渣由气化炉供入激冷单元中或将激冷介质喷入气化炉内 合成气流出口附近区域中以将合成气流激冷,从而将所述合成气流的温度降低至低于气 化炉的操作温度但高于热解炉的操作温度的范围内;
g)任选将炉渣从激冷单元或气化炉供入水槽中以进行水淬处理;
h)将合成气从激冷单元或气化炉供入固体气体分离器中以将其分离为固体飞灰 和纯合成气;
i)将纯合成气循环至热解炉中以使热解炉的操作温度保持在热解反应所需的范 围内;和
j)将纯合成气与热解气流一起从热解炉供入焦油回收单元中以将其分离为最终 合成气和焦油,
其中将纯合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应 所需的范围内,而无需热解反应的外部热源。
在上述方法中,可优选在激冷单元中将所述合成气流部分激冷,所述方法还可 包括不将来自热解炉的部分焦供入第二锁斗系统或浆料槽中,而是冷却去活以获得提质 煤,其中将氧气和/或空气以及任选的蒸汽供入气化炉中。
在上述方法中,可将水和/或来自焦油回收单元的最终合成气的一部分供入激 冷单元以将合成气流激冷,可燃烧来自所述焦油回收单元的部分最终合成气,然后将燃 烧产物供入热解炉以向热解反应提供热。
在上述方法中,可不将气化炉中的所述合成气料流供入激冷单元中,而是将激冷介质喷入气化炉内合成气流出口附近区域中以将合成气流激冷,从而可将来自气化炉 的合成气流直接供入固体气体分离器中,激冷介质可包括合成气、水和/或二氧化碳。
在上述方法中,在气化炉中产生的合成气流可在气化炉中向上或向下流动,所 述粉碎和任选干燥的煤的粒度分布取决于气化炉的要求。
在上述方法中,可将煤直接液化催化剂如便宜的FeS或FeS(1_x)(其中I-X为约 0.7-0.9)加入热解炉中以将焦油转化为合成油,也可将用于水煤气反应的高温酸性反应催 化剂加入热解炉和/或气化炉中,尤其是热解炉的底部。
在本发明中,由于只是将热焦而非所有煤气化,气化炉中的氧消耗明显更小, 因此所用空气分离单元较小,这又导致成本大大降低。特别是,通过将高温气化产物流 部分激冷和将所得温度降低的合成气再循环至热解炉中,不仅避免了使用非常昂贵的热 辐射合成气冷却器,而且在循环合成气与粉碎和任选干燥的煤之间发生热交换从而将至 少大部分或甚至几乎所有热解反应所需的热从循环合成气传递给待热解的煤,结果大大 提高了所述系统和方法的热效率。
附图描述


图1示出了本发明系统和方法的第一个实施方案,所述实施方案使用向下流动 的干物料气化炉,其中通过另外将水加入激冷单元中将高温气化产物流部分激冷。
图2示出了本发明系统和方法的第二个实施方案,所述实施方案使用向下流动 的物料气化炉,其中通过另外将来自焦油回收单元的循环合成气和任选的水加入激冷单 元中将高温气化产物流部分激冷。
图3示出了本发明系统和方法的第三个实施方案,所述实施方案使用向下流动 的干物料气化炉,其中通过将激冷介质喷入气化炉内合成气流出口附近区域中将高温合 成气流激冷,且合成气料流在气化炉中向上流动。
图4示出了本发明系统和方法的第四个实施方案,所述实施方案与图2所示相 同,只是用浆料槽和与所述槽连接的泵代替第二锁斗系统。
图5示出了本发明系统和方法的第五个实施方案,所述实施方案与图3所示相 同,只是用浆料槽和与所述槽连接的泵代替第二锁斗系统。
图6示出了本发明系统和方法的第六个实施方案,所述实施方案使用干物料向 下流动的气化炉,其中用水将高温气化产物流在激冷单元中部分激冷,并将来自焦油回 收单元的部分最终合成气在合成气燃烧器中燃烧的产物供入热解炉中,以向热解反应供 热。
为清楚起见,将部件/单元或供入/取出的材料及其标号列在下表中。
权利要求
1.一种从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统含包括 i)煤粉碎机和任选的煤干燥器; )第一锁斗系统iii)煤热解炉;iv)第二锁斗系统 ν)煤气化炉;Vi)与热解炉连接的焦油回收单元; 其特征在于,所述系统还含有 Vii)激冷单元; Viii)固体气体分离器;上述部件i)-V)和vii)-viii)通过管线依次连接,和ix)通过上述激冷单元和固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线.一入 ,其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线和激冷单元允许将来自上述激冷单元 或气化炉的合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的 范围内,而无需热解反应的外部热源。
2.根据权利要求1的系统,其中所述激冷单元为部分激冷单元,在该部分激冷单元 中,包括合成气流和液态渣的气化产物流的温度被降低至足以使液态渣变为固体的温度 或更低的温度。
3.根据权利要求2的系统,其中所述部分激冷单元包括用于另外将水加入该单元中的 管线和喷嘴。
4.根据权利要求2的系统,其中所述部分激冷单元包括用于将来自焦油回收单元的部 分合成气供入所述激冷单元的管线和喷嘴。
5.根据权利要求4的系统,其中所述部分激冷单元含有用于另外将水加入该单元中的 管线和喷嘴。
6.根据权利要求1的系统,其中用焦浆槽和与所述槽连接的泵代替所述第二锁斗系
统。
7.根据权利要求6的系统,其中将水加入所述焦浆槽中形成焦浆。
8.根据前述权利要求1-7中任一项的系统,其中固体气体分离器为旋风机、旋风机级 联、隔膜和/或过滤器。
9.根据前述权利要求1-7中任一项的系统,所述系统还包括与热解炉和第二锁斗系 统或焦浆槽之间的管线连接的煤去活冷却器以将来自热解炉的部分焦冷却从而制备提质 某。
10.根据前述权利要求1-7中任一项的系统,其中所述焦油回收单元为冷凝器。
11.根据前述权利要求1-7中任一项的系统,其中将在气化炉中产生的炉渣最终排入 水槽中以进行水淬处理。
12.根据权利要求1-7中任一项的系统,所述系统进一步包括用于将来自所述焦油回 收单元的部分合成气燃烧和然后将燃烧产物供入热解炉以向热解反应提供热的合成气燃烧器。
13.根据权利要求1-7中任一项的系统,其中所述气化炉含有氧气和/或空气入口以 及任选的蒸汽入口。
14.一种从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包括i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;ii)第一锁斗系统iii)煤热解炉;iv)浆料槽V)泵Vi)煤气化炉;Vii)与热解炉连接的焦油回收单元; 其特征在于,所述系统还含有 Viii)激冷单元; ix)固体气体分离器;上述部件i)-vi)和viii)-ix)通过管线依次连接,和χ)通过上述激冷单元和固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线.一入 ,其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线和激冷单元允许将来自激冷单元或气 化炉的合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围 内,而无需热解反应的外部热源。
15.—种从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包括i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;ii)第一锁斗系统iii)煤热解炉;iv)浆料槽V)泵Vi)煤气化炉;Vii)与热解炉连接的焦油回收单元; 其特征在于,所述系统还含有 Viii)固体气体分离器;上述部件i)-Vi)和Viii)通过管线依次连接,和ix)通过上述固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线; 其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线以及将激冷介质喷入气化炉内合成 气出口附近区域中以将合成气流激冷,从而允许将来自气化炉的合成气供入热解炉中, 由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外部热 源。
16.一种从煤制备固体、液体和气体产物的系统,所述系统包括i)煤粉碎机和任选的煤干燥器;ii)第一锁斗系统iii)煤热解炉;iv)第二锁斗系统ν)煤气化炉;Vi)与热解炉连接的焦油回收单元;其特征在于,所述系统还含有Vii)固体气体分离器;上述部件i)-V)和Vii)通过管线依次连接,和Viii)通过上述固体气体分离器的用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线;其中用于将气化炉与热解炉连接在一起的管线以及将激冷介质喷入气化炉内合成 气出口附近区域中以将合成气流激冷,从而允许将来自气化炉的合成气供入热解炉中, 由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外部热 源。
17.根据权利要求1和14-16中任一项的系统,其中所述热解炉的操作温度为 300-700°C,操作压力不大于99巴。
18.根据权利要求17的系统,其中所述热解炉的操作温度为300-500°C,操作压力不 大于45巴。
19.根据权利要求1和14-16中任一项的系统,其中所述气化炉的操作温度为 1100-1700°C,操作压力不大于100巴。
20.根据权利要求19的系统,其中所述气化炉的操作温度为1200-1500°C,操作压力 不大于50巴。
21.根据权利要求1和14-16中任一项的系统,其中所述热解炉的操作压力比所述气 化炉的操作压力低1-5巴。
22.根据权利要求1和14-16中任一项的系统,其中在固体气体分离后温度低于900°C 的合成气进入所述热解炉中。
23.根据权利要求1或14的系统,其中省去激冷单元,并将激冷介质喷入气化炉内合 成气流出口附近的区域中。
24.根据权利要求23的系统,其中所述激冷介质包括水、合成气和/或二氧化碳。
25.一种使用根据前述权利要求1-24中任一项的系统从煤制备固体、液体和气体产物 的方法,所述方法依次包括以下步骤a)将煤粉碎和任选干燥获得粉碎和任选干燥的煤b)将粉碎和任选干燥的煤供入第一锁斗系统以将所述煤加压;c)将加压的煤供入热解炉中,并在热解炉中将煤热解为热解气流和焦;d)将在热解炉中产生的焦供入第二锁斗系统中以将所述焦进一步加压或供入浆料槽中;C)将进一步加压的焦或通过泵加压的焦浆供入气化炉中,并在气化炉中将所述进一 步加压的焦或所述焦浆气化成合成气流和炉渣;f)将所述合成气流和炉渣由气化炉供入激冷单元中或将激冷介质喷入气化炉内合成 气流出口附近区域中以将合成气流激冷,从而将所述合成气流的温度降低至低于气化炉 的操作温度但高于热解炉的操作温度的范围内;g)任选将炉渣从激冷单元或气化炉中排入水槽中以进行水淬处理;h)将合成气从激冷单元或气化炉供入固体气体分离器中以将其分离为固体飞灰和纯 合成气;i)将纯合成气循环至热解炉中以使热解炉的操作温度保持在热解反应所需的范围 内;禾口j)将纯合成气与热解气流一起从热解炉供入焦油回收单元中以将其分离为最终合成 气和焦油。其中将纯合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需 的范围内,而无需热解反应的外部热源。
26.根据权利要求25的方法,其中在激冷单元中将所述合成气流部分激冷。
27.根据权利要求25的方法,所述方法还包括不将来自热解炉的部分焦供入第二锁斗 系统或浆料槽中,而是将其冷却去活以获得提质煤。
28.根据权利要求25的方法,其中将氧气和/或空气以及任选的蒸汽供入气化炉中。
29.根据权利要求25的方法,其中将水和/或来自焦油回收单元的最终合成气的一部 分供入激冷单元以将合成气流激冷。
30.根据权利要求25的方法,其中将来自所述焦油回收单元的部分最终合成气燃烧, 然后将燃烧产物供入热解炉中以向热解反应提供热。
31.根据权利要求25的方法,其中不将气化炉中的合成气流供入激冷单元中,而是将 激冷介质喷入气化炉内合成气流出口附近区域中以将合成气流激冷,从而将来自气化炉 的合成气流直接供入固体气体分离器中。
32.根据权利要求31的方法,其中激冷介质包括合成气、水、和/或二氧化碳。
33.根据权利要求25的方法,其中在气化炉中产生的合成气流在气化炉中向上或向下 流动。
34.根据权利要求25的方法,其中所述粉碎和任选干燥的煤的粒度分布取决于气化炉 的要求。
35.根据前述权利要求25-34中任一项的方法,其中将煤直接液化催化剂加入热解炉 中以将焦油转化成合成油。
36.根据权利要求35的方法,其中煤直接液化催化剂为FeS或FeS(1_x),其中1_X为 0.7-0.9。
37.根据前述权利要求25-34中任一项的方法,其中将用于水煤气反应的高温酸性反 应催化剂加入热解炉和/或气化炉中。
全文摘要
本申请涉及从煤和生物质制备固体、液体和气体产物的系统以及使用所述系统制备固体、液体和气体产物的方法,其中系统操作仅依赖于上述系统中产生的热在热解炉和气化炉之间的完整循环以及在没有将任何外源性热供入上述系统情况下热平衡的实现,因此大大提高了该系统的热效率,并可从所述系统中省去高成本的热辐射合成气冷却器(RSC),其中激冷单元和喷入气化炉内合成气流出口附近区域中的激冷介质将合成气流激冷,从而允许将来自激冷单元或气化炉的合成气供入热解炉中,由此保证将热解炉的操作温度控制在热解反应所需的范围内,而无需热解反应的外部热源。
文档编号C10J3/72GK102021035SQ20101057480
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者C·A·卡布雷拉, 刘科, 秦强 申请人:北京低碳清洁能源研究所
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