[发明专利]一种基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法

权利要求书

1.一种基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，该方法应用于由燃料反应器、空气反应器、气化反应器组成的反应体系中，包括以下步骤：

步骤1，褐煤原料经由燃料进料器加入燃料反应器内，并在惰性载气的氛围下发生快速热解反应生成H₂、CO、CH₄为主的热解气、焦炭和焦油；其中焦油被来自空气反应器中的复合载氧体催化裂化为小分子气体；同时，铜铁基复合载氧体被热解气体和裂解产生的小分子气体还原，铜铁基复合载氧体在还原的过程中会释放热量从而部分提供热解所需的热量，热解气体和小分子气体被氧化生成CO₂和H₂O排出，焦炭和复合载氧体的还原产物Cu/Fe/FeO进入气化反应器；

步骤2，进入气化反应器热解的焦炭与通入气化反应器的水蒸气发生气化反应生成以CO和H₂为主的合成气，通入的复合载氧体中的Fe/FeO与水蒸气发生水蒸气-铁法制氢反应生成H₂，Fe被部分氧化，将H₂与CO合成气收集利用，部分氧化后的复合载氧体主要是Fe₃O₄和未参与反应的Cu直接进入空气反应器；

步骤3，进入空气反应器的复合载氧体与空气反应器进行氧化再生，并释放出大量的热量，并通过铜铁基复合载氧体为载体带入燃料反应器内，完成整个反应装置的循环供热与供氧。

2.根据权利要求1所述的基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，所述反应体系，褐煤热解及水蒸气气化过程所需的热能，通过载氧体携带能量以及还原放出的热量进行维持。

3.根据权利要求1所述基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，所述铜铁基复合载氧体作为化学链气化过程的载氧体，提供晶格氧和气化所需热量，实现自热式气化。

4.根据权利要求1所述的基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，所述的燃料反应器和气化反应器温度在850-950℃。

5.根据权利要求1所述的基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，所述的空气反应器温度高于燃料反应器和气化反应器温度50-100℃。

6.根据权利要求1所述的基于铜铁基复合载氧体的自热式褐煤化学链气化方法，其特征在于，所述的铜铁基复合载氧体主要成分为以氧化铜和氧化铁的固体颗粒用机械混合法制备的双组分复合载氧体，所述复合载氧体中，Cu与Fe金属物质的量比为4:6-6:4；所述载氧体粒径为0.5-1mm。