[发明专利]一种固体燃料催化气化制富氢气体的方法及装置

摘要

本发明涉及一种固体燃料催化水蒸气气化制富氢气体的方法及装置。固体催化剂同时作为热载体，依次经过固体热载体催化剂料仓、催化重整反应器、热解反应器、提升管燃烧反应器，再回到固体热载体催化剂料仓，完成循环过程。在热解反应器中固体燃料与来自重整反应器的固体热载体催化剂混合，发生快速热解反应。热解挥发性产物与进入热解反应器的水蒸气一起进入催化重整反应器，该反应器采用气/固错流径向移动床催化重整反应器，反应物在固体热载体催化剂作用下发生焦油水蒸气催化分解和重整反应，生成富氢气体或合成气。本发明降低了系统压降，提高了焦油和低碳烃的转化程度，结构简单，易于控制，原料适应性强，有利于整个气化系统的大型化。

主权项

一种固体燃料催化气化制富氢气体的方法，其特征在于，该方法采用固体热载体循环加热方式，固体热载体依次经过固体热载体料仓(1)、催化重整反应器(2)、快速热解反应器(3)、提升管燃烧反应器(4)，再回到固体热载体料仓(1)，如此循环往复；在热解反应器(3)中，来自进料机构的固体燃料(B)与来自催化重整反应器(2)的固体热载体混合，并流下行，同时发生快速热解反应，生成挥发性热解产物和固体产物半焦；挥发性热解产物与从热解反应器(3)底部进入的水蒸气(S)一起上行进入催化重整反应器(2)，热解气态产物和水蒸气(S)径向流过催化剂床层，发生焦油水蒸气催化分解和重整反应，生成富氢气体产物(P)，由催化重整反应器(2)上端的产物出口引出，反应后的固体热载体经物料分配和料位控制系统进入热解反应器(3)；热解反应器(3)中的热解固体产物半焦与固体热载体一起下行，然后进入提升管燃烧反应器(4)中；半焦及固体热载体表面的积碳和从提升管燃烧反应器(4)底部通入的空气(A)发生燃烧反应，半焦及固体热载体表面的积碳完全燃烧，释放出热量，同时，固体热载体被热空气和燃烧烟气快速流化提升输送到固体热载体料仓(1)；在固体热载体料仓(1)内，热烟气(F)和固体热载体分离，离开固体热载体料仓(1)，经进一步除尘和热量回收后放空，固体热载体随后进入催化重整反应器(2)；上述热解反应器(3)的温度为500‑750℃，催化重整反应器(2)的温度为750‑850℃，提升管燃烧反应器(4)的温度为850‑1000℃，固体热载体与固体燃料(B)的质量比为5‑35，水蒸气(S)与固体燃料(B)的质量比为0.2‑1.2。