[发明专利]具有双重淬火的两阶段气化

权利要求书

1.一种两阶段非催化气化方法，包括：

(a)将颗粒含碳原料引入到两阶段气化反应器的反应器下区段，并利用包括氧气供应的气流在所述反应器下区段中不完全燃烧，由此产生热并形成包括合成气和熔渣的第一产物流，所述氧气供应选自包括含氧气体、蒸汽及其混合物的组；

(b)使步骤(b)中的合成气进入到所述两阶段气化反应器的反应器上区段，并在所述反应器上区段中与一流体接触，由此形成包括合成气和包含灰和炭的固体的第二产物流，所述流体包括在液态载体中的颗粒含碳原料的浆料；

(c)使所述第二产物流进入到温度保持为高于大约1500°F的反应器中，其中合成气在所述反应器中停留一段时间，该时间足以对存在于合成气中的挥发性焦油进行热降解，由此产生包括近零焦油合成气的产品；

(d)引入水流并与所述近零焦油合成气接触，由此产生蒸汽和冷却的湿润合成气，其中所述冷却的湿润合成气的温度保持为高于所述蒸汽的冷凝点，但小于大约1200°F；

(e)通过将冷却的合成气引导通过颗粒过滤设备，从所述冷却的湿润合成气中去除残余固体、细粒和颗粒，由此产生没有颗粒的合成气；

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使低颗粒合成气行进到包含至少一种催化剂的转化反应器，并使步骤(e)中的没有颗粒的合成气中存在的一氧化碳的至少一部分与步骤(d)中产生的蒸汽和通过将水注入到转化反应器中而产生或者直接来自于转化反应器上游的另外蒸汽反应，由此产生包括另外的二氧化碳和氢气的转化后的合成气。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述冷却的湿润合成气的温度足以防止所述冷却的湿润合成气中的一种或多种组分冷凝，其中所述一种或多种组分的冷凝将使它们沉积在步骤(e)的颗粒过滤设备上。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一种或多种组分选自包括水、灰成分和残余挥发性焦油的组。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)中的水流具有低于锅炉给水的品质。

6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的残余固体、细粒和颗粒被返回到反应器下区段。

7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的冷却的湿润合成气的温度在大约550°F至大约1200°F之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的冷却的湿润合成气的温度在大约600°F至大约1100°F之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的冷却的湿润合成气的温度在大约450°F至大约1000°F之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的冷却的湿润合成气的温度在大约550°F至大约950°F之间。

11.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)中的冷却的湿润合成气的温度在大约600°F至大约950°F之间。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括从没有颗粒的合成气中回收二氧化碳。

13.根据权利要求2所述的方法，其中转化后的合成气的至少一部分用作化学品或燃料制造方法的原料。

14.根据权利要求2所述的方法，进一步包括从转化后的合成气中回收二氧化碳。