[发明专利]使用藻类生物质的具有减少的CO2的煤到液体的整合方法和系统

权利要求书

1.一种设备，所述设备将含煤固体碳质材料转化为液体燃料和蓝细菌基生物肥料，所述设备包括：

a.直接液化反应器，用于在升高的温度和压力下、在溶剂和含钼催化剂存在下将固体碳质材料直接转化从而生产烃类液体和副产品CO₂；

b.分离和提质加工装置，用于将所述直接液化反应器生产的液体提质加工为液体燃料和副产品氨；

c.反应器，用于从碳质进料生产氢和副产品CO₂，至少部分所述氢气作为输入料提供给所述直接液化反应器和所述分离和提质加工装置；和

d.包括光生物反应器的藻类和生物肥料生产系统，用于使用所述直接液化反应器和所述氢气生产反应器的一个或两个中生产的副产品CO₂，和由所述提质加工反应器生产的氨来再生产含蓝细菌的接种物，以及用于生产并入所述接种物的生物肥料。

2.根据权利要求1的设备，其中所述氢气生产反应器包括部分氧化反应器或气化器，并且其中所述碳质进料包括来自所述直接液化反应器的底料。

3.根据权利要求1的设备，其中所述氢气生产反应器包括蒸汽甲烷重整器，和所述碳质进料包括天然气。

4.根据权利要求3的设备，还包括循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉具有包括来自所述直接液化反应器的底料和石灰石的进料。

5.根据权利要求2的设备，其中所述碳质进料包括来自所述分离和提质加工装置的底料。

6.根据权利要求1的设备，还包括提取装置，用于从所述光生物反应器中生产的蓝细菌中提取脂质，和间接液化装置，用于将所述提取的脂质转化为烃类液体，提取所述脂质后剩余的生物质残渣作为输入料供给到所述氢气生产反应器，由所述氢气生产反应器生产的氢气也供给到所述间接液化装置。

7.根据权利要求6的设备，其中所述间接液化装置包括催化加氢脱氧和异构化系统。

8.将固体碳质材料转化为液体燃料和蓝细菌基生物肥料的方法，所述方法包括以下步骤：

a.通过使所述材料经历升高的温度和压力，在溶剂和含钼催化剂存在下持续足够的时间来生产烃类液体和副产品CO₂从而直接液化含煤固体碳质材料；

b.将由步骤a生产的烃类液体提质加工为液体燃料和副产品氨；

c.从碳质进料生产氢气和副产品CO₂，并且将至少部分所述氢气作为输入料供给到所述直接液化步骤和所述提质加工步骤；

d.在光生物反应器中，使用由所述直接液化步骤和氢气生产步骤中的一个或两个生产的副产品CO₂和由所述提质加工步骤生产的氨来再生产含蓝细菌的接种物；和

e.生产并入所述接种物的生物肥料。

9.根据权利要求8的方法，其中所述含钼催化剂由PMA催化剂前体原位生产，和其中将从所述催化剂前体获得的磷作为养分供给到所述光生物反应器。

10.根据权利要求8的方法，其中选择所述接种物中微生物的补体使得对用于土壤组成和土壤的环境条件以及它被施用的位置基本上是优化的。

11.根据权利要求10的方法，其中所述微生物的补体从将所述生物肥料施用到的土壤的表面获得。

12.根据权利要求8的方法，其中所述生物肥料还包括选自自生固氮异养细菌、放线菌、光合细菌、菌根或地衣化真菌的一种或多种另外的微生物，以及它们的组合。

13.根据权利要求12的方法，其中所述固氮异养细菌选自包括固氮菌属(Azotobacter)、弗兰克氏菌属(Frankia)、或节杆菌属(Arthrobacter)的固氮菌科(Azobacteriaceae)或弗兰克氏菌科(Frankiaceae)类群。

14.根据权利要求12的方法，其中所述光合细菌选自包括红螺菌属(Rhodospirillium)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、和红细菌属(Rhodobacter)的红螺菌目(Rhodospirillales)类群。