[发明专利]气化含碳材料的方法及气化系统

权利要求书

1.一种气化含碳材料的方法，所述方法包括以下步骤：

热解所述含碳材料以生产挥发物和焦化物；

将所述焦化物与所述挥发物分离；

气化所述焦化物；

转化所述挥发物以生产产品气；以及

使部分转化的挥发物和/或产品气通过产品气净化区。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述产品气净化区包括催化剂床。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述催化剂床包括固体催化剂的移动床。

4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述产品气净化区包括串联设置的多个催化剂床。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的方法，其中所述催化剂床包括焦化物、焦化物负载的催化剂或钛铁矿。

6.如权利要求5所述的方法，其中当所述催化剂床包括焦化物或焦化物负载的催化剂时，所述焦化物或焦化物负载的催化剂由所述含碳材料的热解和/或部分气化来制备。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中所述方法进一步包括从所述催化剂床排出用过的焦化物或焦化物负载的催化剂，并气化所述用过的焦化物或焦化物负载的催化剂。

8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中热解所述含碳材料的步骤包括热解所述含碳材料并持续足够长的一段时间以基本上将所有的所述含碳材料转化为挥发物和焦化物。

9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中热解所述含碳材料的步骤包括用逆流的热气流加热所述含碳材料，这也实现所述原料的部分气化。

10.如权利要求9所述的方法，其中在所述焦化物气化区中生产所述热气。

11.如权利要求9所述的方法，其中在所述焦化物气化区或所述转化区中燃烧产品气生产所述热气。

12.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中气化所述焦化物的步骤包括使所述焦化物与控制的量的含氧气体反应。

13.一种处理由低等级的含碳材料的气化生产的粗产品气的方法，其中所述粗产品气包括部分转化的挥发物、焦油残余物和污染物，所述方法包括使所述粗产品气通过催化剂床。

14.如权利要求13所述的方法，其中处理所述粗产品气的方法包括使所述粗产品气通过催化剂床，且该催化剂床包括焦化物或焦化物负载的催化剂的移动床。

15.一种用于气化含碳材料的气化系统，所述气化系统包括：

一转化区，用于转化挥发物以生产产品气；

一焦化物气化区，用于气化焦化物；

一热解区，用于热解含碳材料，所述热解区以与所述转化区和所述焦化物气化区流体连通的方式设置，由此分离在所述热解区中形成的挥发物与焦化物并分别导至所述转化区和所述焦化物气化区；以及

一产品气净化区，所述产品气净化区以与所述转化区流体连通的方式设置，由此部分转化的挥发物和/或产品气通过所述产品气净化区。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述热解区设置在所述转化区和所述焦化物气化区的中间。

17.如权利要求15或16所述的系统，其中所述产品气净化区包括催化剂床。

18.如权利要求15至17中的任一项所述的系统，其中所述气化系统包括一气化容器，所述气化容器具有被限定于其中的所述转化区、焦化物气化区和热解区。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述焦化物气化区设置在所述气化容器的下部。

20.如权利要求18或19所述的系统，其中所述转化区设置在所述气化容器的上部。

21.如权利要求15至20中的任一项所述的系统，其中所述热解区设置成将所述含碳材料保留在所述热解区并持续足够长的一段停留时间以基本上将所有的所述含碳材料转化为挥发物和焦化物。

22.如权利要求15至21中的任一项所述的系统，其中与其余的含碳材料分离的、所述热解区中形成的焦化物的一部分作为气体净化催化剂并被导至所述产品气净化区。