[发明专利]合成气制备工艺及装置

摘要

本发明公开了一种合成气制备工艺，铁基载氧体在燃料反应器内被煤热解产生的气体还原，并与热解焦炭共同进入气化反应器内发生水蒸气‑铁法制氢反应和焦炭气化反应，一步实现煤化工过程气体/液体燃料合成所需的高品质合成气，同时铁基载氧体被氧化后进入空气反应器内，与空气反应实现氧化再生，从而完成合成气制备工艺的循环反应过程。本发明还公开了专用于上述工艺的装置。相比较于现有技术，本工艺能够一步实现煤化工过程所需的高H2/CO比合成气，且合成气中无CO2、焦油、H2S等杂质；所述工艺装置省去了传统煤化工过程所需的水汽变换反应装置、空分装置等高耗能设备，系统工艺流程大幅简化，能量利用效率更高，投资、运行成本低。

主权项

1.一种合成气制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将煤加入燃料反应器内，并在惰性或CO2气氛下发生快速热解反应生成以H2、CO、CH4为主的热解气体、焦油和焦炭，其中，焦油被来自于空气反应器的铁基载氧体催化裂解成小分子气体，同时热解气体和小分子气体被铁基载氧体氧化生成CO2和H2O排出，焦炭和被还原后的铁基载氧体一并进入气化反应器；(2)进入气化反应器的热解焦炭与通入气化反应器的水蒸气发生气化反应生成以CO、H2为主的合成气，被还原的铁基载氧体与水蒸气发生水蒸气‑铁法制氢反应生成H2，并被部分氧化，将H2/CO合成气收集利用，铁基载氧体则直接进入空气反应器；(3)进入空气反应器的铁基载氧体与通入空气反应器的空气反应实现氧化再生，然后进入燃料反应器完成合成气制备工艺的循环反应，反应后的贫氧空气直接排出。