[发明专利]用于将含碳材料转化为低焦油合成气体的方法

摘要

一种连续多级垂直顺序的气化方法，其用于将固体含碳燃料材料转化为清洁(低焦油)合成气。所述方法包括形成具有均匀深度和宽度的热解残余物床以使粗合成气通过其中以进行吸热反应，同时在吸热反应期间控制还原区压降、停留时间和合成气流动空速以形成基本上无焦油的合成气，降低热解残余物中的碳含量，并与部分氧化区的温度相比，降低粗合成气的温度。

主权项

1.一种连续多级垂直顺序的气化方法，其用于将固体含碳燃料材料在气化器中转化为清洁(低焦油)合成气，所述气化器包括：i)热解区，ii)部分氧化区，其垂直位于所述热解区下游，并通过包括多个向上成角度的通气口的分离构件与所述热解区分开；iii)还原区，其垂直位于所述部分氧化区下游并包括成角度的穿孔底板、相对于穿孔底板居中定位的一个或多个开口以及居中定位的偏转器；所述底板朝向所述一个或多个开口向下和向内倾斜，其中所述穿孔底板通过其中的穿孔的尺寸被构造成主要允许合成气通过其中，并且抑制在所述热解区中可获得的热解残余物的通过；所述方法包括如下步骤：a)通过所述热解区的上部垂直向下朝向热解区的下部供给含碳燃料材料，同时将所述燃料热解成包含烃材料的热解蒸气和包含炭和灰分的粗热解残余物；b)任选地将第一氧化剂添加到所述热解区的下部以达到高于200℃的温度；c)将所述热解蒸气引导至所述部分氧化(POX)区，并通过所述分离构件将所述热解残余物向下引导至所述还原区；d)在所述部分氧化区中加入第二氧化剂，以达到足以将所述热解蒸气重整为含有显著降低水平的焦油的粗合成气的温度；e)在所述还原区的底板上由步骤c)中形成的粗热解残余物形成具有均匀深度的热解残余物床；f)使来自步骤d)的粗合成气向下通过步骤e)中形成的粗热解残余物床，并在所述粗合成气中的CO₂和/或H₂O与所述热解残余物床中的炭的碳之间进行吸热反应，同时在吸热反应过程中控制还原区压降、停留时间和粗合成气流动空速，以形成基本上不含焦油的增强合成气和脱碳的热解残余物；g)使来自步骤f)的基本上不含焦油的增强合成气向上逆流流动，以加热所述热解区并随后冷却所述基本上不含焦油的增强合成气；h)收集所述增强合成气；和i)从所述气化器底部收集所述脱碳的热解残余物。