[发明专利]有机物在超临界水中的催化气化

权利要求书

1.一种用于在超临界水条件下产生高压产物气的系统，所述系统包括：

容纳水与有机物的进料混合物的压力反应器；

用于加热所述压力反应器并使所述混合物的温度和压力升高至约等于水的临界温度值和压力值以上的太阳辐射聚集系统；

所述反应器被配置为，它能够工作，使得在其中能够发生所述混合物的超临界水过程，以转化所述有机物并产生高压产物燃料气。

2.如权利要求1所述的系统，所述系统包括用于泵送所述进料混合物的泵，所述泵能够工作，以升高所述混合物的压力至约等于水的临界压力值以上。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述压力反应器是由所述太阳辐射聚集系统直接加热的太阳能反应器。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述压力反应器由所述太阳辐射聚集系统间接加热。

5.如权利要求1～4中任一项所述的系统，所述系统包括：与所述压力反应器连接用于接收所述高压产物气的涡轮机；和与所述涡轮机连接的发电机，使得能够实现同时联产电力。

6.如权利要求1所述的系统，所述系统包括一个或多个分离器以用于接收所述高压产物气并分离出水、H₂和CO₂中的至少一种。

7.如权利要求3～6中任一项所述的系统，其中，所述太阳辐射聚集系统包括用于直接升高所述混合物的温度至约400℃以上的太阳能集热器。

8.如权利要求4～6中任一项所述的系统，其中，所述太阳辐射聚集系统包括通过使用传热流体回路而间接升高所述混合物的温度至约400℃以上的温度的太阳能集热器。

9.如权利要求1～8中任一项所述的系统，其中，所述太阳能集热器选自抛物槽集热器、太阳能塔和包含塔式反射器的太阳能塔。

10.如权利要求1～9中任一项所述的系统，所述系统包括储热单元，所述储热单元被配置为，它能够工作，用于使所述压力反应器不受太阳能变化的影响地连续工作。

11.如权利要求1～10中任一项所述的系统，所述系统包括热交换器，所述热交换器被配置为，它能够工作，用于利用所述高压产物气的热能来升高所述混合物的温度。

12.一种用于在超临界水条件下产生高压产物气的系统，所述系统包括：

容纳水与有机物的进料混合物的压力反应器；

用于加热所述压力反应器并使所述进料混合物的温度和压力升高至约等于水的临界温度值和压力值以上的加热系统；

所述反应器被配置为，它能够工作，使得在其中能够发生所述混合物的超临界水过程，以产生高压气体；

与所述压力反应器连接用于接收所述产物气的涡轮机；和

与所述涡轮机连接的发电机，使得能够实现电力的联产。

13.如权利要求12所述的系统，所述系统包括用于将所述进料混合物泵送至所述压力反应器中的泵，所述泵能够工作以升高所述混合物的压力至约等于水的临界压力以上。

14.一种催化剂体系，所述催化剂体系包含氧化物载体和至少一种金属，所述氧化物载体包括Al₂O₃、Mn_xO_y、MgO、ZrO₂和La₂O₃中的至少一种，或其任何混合物；所述催化剂适合于在超临界水条件下催化至少一种反应。

15.如权利要求14所述的催化剂体系，其中，所述金属选自钌、铑、镍或其任何混合物。

16.如权利要求15所述的催化剂体系，其中，所述金属是钌。

17.如权利要求15所述的催化剂体系，其中，所述金属包括至少约98重量％的钌。

18.如权利要求15所述的催化剂体系，其中，所述催化剂体系包含碱金属盐，所述碱金属盐包括K₂CO₃、KOH、NaOH、Ca(OH)₂和Na₂CO₃中的至少一种或其任何混合物。