[发明专利]煤的气化过程中催化剂的循环方法

权利要求书

1.煤的气化过程中催化剂在单一反应器内循环使用的方法，包括下列步骤：

a在反应器的中温段使煤与来自步骤b的气体产物和催化剂蒸气接触，催化剂蒸气冷凝在煤上并催化煤与来自步骤b的气体产物之间的反应，产生目标气体反应产物和固体残渣；

b催化剂与固体残渣一起进入反应器的高温段，固体残渣在该高温段内与通入该段的气体氧化剂反应生成气体产物，同时催化剂在高温下气化成催化剂蒸气以与固体残渣分离，并随该气体产物返回到反应器的中温段以进行步骤a。

2.根据权利要求1的方法，还包括使一部分随着所述目标气体反应产物离开中温段的催化剂蒸气进入反应器的低温段并在此完全冷凝在煤粉上的步骤c。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述高温段温度为900-1500℃，所述中温段温度为600-900℃。

4.根据权利要求2的方法，其中所述低温段温度为600℃以下。

5.根据权利要求1的方法，其中全部的煤在反应器的中温段进料或一部分煤在反应器的中温段进料而另一部分煤在反应器的高温段进料。

6.权利要求2的方法，其中至少一部分煤在反应器的低温段进料。

7.根据权利要求1的方法，其中所述气体氧化剂选自氧气、空气、水蒸气或它们的混合物。

8.根据权利要求1的方法，其中通过固体残渣与氧化剂之间发生的反应的反应热维持所述高温段的高温。

9.根据权利要求1的方法，其中所述步骤b的气体反应产物包含CO、CO₂、H₂、H₂O中的至少一种。

10.根据权利要求1的方法，其中所述目标气体产物是甲烷或合成气。

11.根据权利要求1的方法，其中通过煤本身的吸热和煤与来自步骤b的气体反应产物反应生成甲烷或合成气来吸收热量和/或反应器散热来维持所述中温段的温度。

12.根据权利要求1的方法，其中所述催化剂在反应器的高温段和或中温段进料。

13.根据权利要求2的方法，其中所述催化剂在反应器的高温段和或中温段和或低温段进料。

14.根据权利要求1或2的方法，其中至少在所述反应器的高温段、中温段或低温段之一处向反应器中补充新鲜催化剂。

15.根据权利要求1或2的方法，其中所述催化剂与煤粉分别进料到反应器中或混合一起进料到反应器中。

16.根据权利要求1或2的方法，其中所述催化剂选自一种或多种碱金属盐或碱土金属盐。

17.根据权利要求1或2的方法，其中所述催化剂选自一种或多种钾盐、钠盐、锂盐或钙盐。

18.根据权利要求16的方法，其中所述碱金属盐选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂或碳酸铷。

19.根据权利要求1或2的方法，其中所述煤选自烟煤、无烟煤、褐煤或它们的混合物。

20.根据权利要求1或2的方法，其中用石油焦或生物质代替所述煤。