[發明專利]一種用來氣化有機物料和物料混合物的方法

有效

• 申請號: 00813240.2
• 申請日: 2000-09-22
• 公開（公告）號: CN1376188A
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發明（設計）人: H－J·米倫;C·施密德
• 申請（專利權）人: 米倫兩合公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B49/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉明海

本發明涉及到一種根據權利要求1前敘部分的用來氣化有機物料和物料混合物的方法。

從US-PS?4,568,362[1]可獲知一種用來氣化有機物料和物料混合物的方法，在該法中有機物料被導入熱解反應器中，在反應器中這些物料與載熱介質接觸，這樣就發生快速的熱解作用，這些有機物料就轉變成熱解產物，即轉變成具有可冷凝物料的熱解氣體和固態的含碳的殘留物。通過燃燒固態的含碳的殘留物而產生熱解所必需的熱能。這些含焦油的熱解氣體在第二反應區域進行裂解反應和與水蒸汽進行反應而得到具有高熱值的產物氣體。

在該法中不僅熱解而且固體的，含碳的殘留物的燃都在一個流化床內進行。在熱解-流化床反應器的上部有一個用于含焦油的熱解氣的反應區域。載熱介質與固體的含碳的殘留物一起部分地通過熱解-流化床反應器的頂部，而剩余部分通過安裝在流化床上邊緣的管道而排放出并被輸送到流化床的燃燒室。在此固態的含碳的殘留物燃燒，載熱介質被加熱。被加熱了的載熱介質和爐渣與廢氣一起排出流化床燃燒室，在安裝在熱解-流化床反應器上部的氣體/固體分離器中被分離，輸送入熱解反應器的反應區域，從這里它們重新進入熱解反應器的流化床(載熱介質循環)。

然而流化床的運轉是非常昂貴的，并且在反應區域熱解氣體的反應的影響幾乎是不可能的。此外在反應區域必須使用高過熱的水蒸汽，這又是以加入昂貴準備的水為前提條件的。

從DE-PS?197?55?692[2]獲知一種用來氣化有機物料和物料混合物的方法，在該法有機物料在移動床(Wanderbett)反應器中與載熱介質接觸，從而進行快速熱解，熱解中有機物料部分轉變成含碳的固體殘留物，一部分轉變成由可冷凝的，揮發性的和氣態成分構成的熱解氣體。

此后，載熱介質和熱解焦輸送入燃燒器，在燃燒器中一方面含碳的殘留物燃燒，另一方面載熱介質在其再次被輸入熱解之前被加熱。

含焦油的熱解氣在添加入反應劑-通常為水蒸汽后，在作為間接熱交換器的第二反應區域進一步加熱而得到具有高熱值的產物氣體，在此這個熱交換器的間接加熱通過燃燒廢氣而進行，同時廢氣被冷卻。爐渣在燃燒室后從載熱介質和固態的、含碳的殘留物爐渣的混合物的部分流中機械地與載熱介質分離、冷卻和排出。

然而這個方法有幾方面的問題，用來實施這個方法的裝置是昂貴的，這不僅對裝置的運轉而且對使用都有不利的影響；首先處于加熱了的狀態下的載熱介質從燃燒室輸送回熱解器，即在遠高于熱解溫度550-650℃的溫度下輸送。這就必須得用原材料和機械方面特別昂貴的輸送工具。此外對于加熱了的載熱介質還與爐渣混合，還要考慮爐渣的軟化和結渣問題。第二，所應用的間接熱交換器由于它的工作條件一二側溫度為500-1,000℃，一側還原條件，不僅在熱解-和產物氣而且在燃燒室廢氣中的強烈腐蝕成分-需要非常昂貴的材料和由于可能的爐渣軟化而需要一個附加的，可能昂貴的清除系統。在熱交換器中的爐渣結渣的危險也嚴格限制了燃燒器的運轉和結構。另一個困難是蒸汽與熱解氣的混合：蒸汽或者非常浪費地被高過度地加熱或者下降到導致焦油的冷凝和由此產生的結渣問題的溫度。最后可設想下面的情況，即在燃燒室向要重新加熱的載熱介質的一定的熱傳遞不能得到保證。所以令人擔憂的是，在燃燒室中熱解焦和載熱介質分離，結果例如在爐蓖燃燒室的情況下熱解焦在上層燃燒，而與此同時載熱介質甚至還在被從下面流入的爐蓖空氣而冷卻。

本發明基于的任務是研制出用較低的儀器費用用來產生優質的，沒有被稀釋的和足夠熱值的產物氣體的簡單易行的方法，在該法中避免使用具有二側高溫的流化床或熱交換器，而且在該法中從燃燒器向載熱介質的熱傳送以特定的方式進行。

該任務通過權利要求1的特征組合而得以解決。與[2]類似將繼續遵循[2]的基本思路，所發明的方法將分成三個簡單實施的方法步驟：快速熱解，在輸入熱的均勻氣相反應中混入工藝蒸汽后從熱解氣體中獲得產物氣體，通過燃燒熱解焦，一種固態的含碳殘留物而產生熱解和氣相反應所必需的熱量。然而根本性的思路擴展是燃燒室的熱量以一定的方式和強迫性傳送給載熱介質。即如[2]所描述的，如果熱解焦和載熱介質作為混合物被輸送入燃燒室，那么就必須考慮，例如載熱介質和熱解焦在燃燒爐蓖上分離，結果在燃燒過程中載熱介質不僅沒有足夠地被加熱，而且甚至還被從爐蓖下面流入的燃燒空氣所冷卻。只有在回轉爐或流化床中一定的強迫的熱傳輸是可能的，因為在此固體物通過爐蓖的攪拌作用而被徹底混合。然而回轉爐是一個具有非常差的空氣混合作用的非常貴的燃燒室，而出于上述的原因不考慮流化床。