[发明专利]用于从生物气生产合成气的方法和设备

权利要求书

1.用于从生物气生产合成气的方法，其中将待转化的生物气在一种重整过程中催化转化为合成气，并且将二氧化碳以及硫化氢通过洗涤去除，其特征在于：在该生物气的催化转化之前，在多个分离的洗涤阶段中将硫化氢和二氧化碳几乎完全从该生物气中去除，其中硫化氢是通过加入氧气和/或包含氧气的一种氧化剂以生物方式去除，并且该氧气或一种氧化剂被配量为使得在该纯化的生物气中存在按体积计至少1.0%的氧气过量，将该生物气浓缩而没有除湿作用、加热、并且与过热蒸汽混合，并且随后通过该生物气中包含的氧气与氢气一起在催化床中的一种放热氧化反应在该重整过程的过程中额外地产生热能而用于甲烷至合成气的吸热转化反应。 

2.根据权利要求1的方法，其特征在于硫化氢在发酵罐中并且在一个下游的生物脱硫阶段中被去除，其中将多种添加剂和/或氧气或包含氧气的一种氧化剂加入该发酵罐中用于对该生物气进行部分脱硫，并且剩余的硫化氢在该下游脱硫阶段中通过进一步加入氧气或包含氧气的一种氧化剂而几乎完全被去除。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所要求的总量的氧气和/或包含氧气的一种氧化剂是在该下游生物脱硫阶段的过程中加入的。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包含在一个沼气池中产生的硫化氢的生物气被临时贮藏，并且所需要量的氧气和/或包含氧气的一种氧化剂是在该临时贮藏的过程中被加入所述生物气中。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该纯化的生物气还包含按体积计至少0.05%的氢气。 

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该过量的氧气在该纯化的生物气中被测量，并且用作用于为该重整过程提供水以及外部热能的一个控制变量。 

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在该生物气中包含的CO₂以及少量剩余的硫化氢用包含一种胺的一种洗涤液通过物理或化学洗涤而去除。 

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于有机硫的所有组分在该重整过程开始之前完全被去除。 

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在该重整过程的过程中产生的合成气以及在该过程中聚集的废气各经历一些分离的热回收阶段，并且由此回收的热能至少部分用于产生蒸汽和/或热水。 

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在该重整过程之前加入该纯化的生物气中的蒸汽从在这些热回收阶段中聚集的冷凝物中产生。 

11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于该重整过程是一种两阶段方法，其中该纯化的生物气被压缩到10到50巴的压力，并且加热到600°C到800°C的温度，随后与所要求的剩余量的氧气和/或水混合，并且在一个初始重整阶段中在800°C到900°C的反应温度下被转化为按体积计至少90%的合成气，其中一部分所要求的热能通过在该甲烷中包含的过量氧气的反应而产生，并且进一步转化为高达按体积计超过99.5%的合成气在该随后的第二重整阶段中用在1000°C的反应温度下送入的氧气发生。 

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在该第二重整阶段中产生的合成气用于间接加热该甲烷。 

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在该沼气池中聚集的发酵基质在被干燥之后用作一种燃料来产生用于该第一重整阶段的反应热。 

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于来自该生物气以及合成气的洗涤的对应的洗涤溶液被送到一个共同的洗涤溶液再生阶段中，并且该纯化的洗涤溶液在该回路中进行循环。 

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在一个热交换器中加热至合成气温度的包含氧气的气体在被送入到该第二重整装置中之前被送入到该合成气中。 

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于该包含氧气的气体是通过一个变压吸附设备来制备的。