[发明专利]使用整合有水煤气变换催化剂的干燥器的气化工艺和气化系统

权利要求书

1.一种气化方法，包括以下步骤：

a)向整合有水煤气变换反应催化剂的干燥器中供应含水的含碳原料；

b)使所述干燥器内的所述含水的含碳原料干燥以产生蒸汽，同时使用所述蒸汽作为反应物进行水煤气变换反应；

c)对所述干燥的含碳原料和所述水煤气变换反应产物进行固-气分离；

d)在气化剂的存在下使所述干燥的含碳原料气化以获得气化产物；和

e)将至少一部分的所述气化产物再循环至步骤b)中的所述干燥器中，从而为干燥所述含水的含碳原料提供能源。

2.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述含水的含碳原料的含水量为20wt％至70wt％。

3.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述干燥的含碳原料的含水量为10wt％以下。

4.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述水煤气变换反应催化剂被施加或承载于整体结构上，该整体结构包括多个直线或弯曲的用于通过气体和含碳原料颗粒的内部通道。

5.根据权利要求4所述的气化方法，其中所述含碳原料的颗粒尺寸为300μm至500μm，所述整体结构的所述内部通道在流向方向上的尺寸为至少0.5cm。

6.根据权利要求4所述的气化方法，其中配置所述水煤气变换反应催化剂以使得，在350℃至450℃的高温范围内工作的水煤气变换反应催化剂区域以及在190℃至250℃的低温范围内工作的水煤气变换反应催化剂区域在气流方向上连续地设置。

7.根据权利要求1所述的气化方法，其中将所述水煤气变换反应催化剂施加到所述干燥器的水煤气变换反应区的内壁上，其厚度达到0.01mm至2mm。

8.根据权利要求1所述的气化方法，其中将所述水煤气变换反应催化剂施加到设置于所述干燥器中的多个管的内壁上，其厚度达到0.01mm至2mm。

9.根据权利要求6所述的气化方法，其中所述在高温范围内工作的水煤气变换反应催化剂是Fe₂O₃/Cr₂O₃基催化剂，并且所述在低温范围内工作的水煤气变换反应催化剂是CuO/ZnO基催化剂。

10.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述干燥器内的工作压力最大为60kg/cm²，将所述干燥器入口处的工作温度调整为300℃至1200℃范围内，并且将所述干燥器出口处的工作温度调整为100℃至500℃范围内。

11.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述气化剂是氧气、二氧化碳或其组合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述气化剂是氧气和二氧化碳的组合。

13.根据权利要求1所述的气化方法，其中所述气化器内的工作温度为700℃至1500℃，气化器内的工作压力为5kg/cm²至60kg/cm²。

14.根据权利要求11所述的气化方法，其中将所述气化剂供应到所述气化器中使得O₂/C的摩尔比为0.1至0.5，并且CO₂/C的摩尔比为0至2。

15.根据权利要求12所述的气化方法，其中所述气化器包括燃烧区和气化区，并且所述气化区设置有一个或多个供应二氧化碳的入口。

16.根据权利要求1所述的气化方法，还包括回收步骤c)中所分离的气态水煤气变换反应产物的步骤。

17.一种气化系统，包括；

气化器，其包括气化剂入口和干燥含碳原料的入口；

干燥器，其整合有水煤气变换反应催化剂并且排出含碳原料和水煤气变换反应产物，所述含碳原料通过回收自所述气化器的至少一部分气化产物而得到干燥；和

固-气分离器，其对从所述干燥器中排出的干燥的含碳原料和水煤气变换反应产物进行分离，并且其与所述气化器的所述干燥含碳原料的入口连接。