[發明專利]使用整合有水煤氣變換催化劑的干燥器的氣化工藝和氣化系統

有效

• 申請號: 201380069946.7
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN105121606A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 樸鐘圣;樸智晟;李天星;金奎泰;申宰旭;金龍銓
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社;SK能源株式會社
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C01B3/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 樊曉煥;金小芳

1.一種氣化方法，包括以下步驟：

a)向整合有水煤氣變換反應催化劑的干燥器中供應含水的含碳原料；

b)使所述干燥器內的所述含水的含碳原料干燥以產生蒸汽，同時使用所述蒸汽作為反應物進行水煤氣變換反應；

c)對所述干燥的含碳原料和所述水煤氣變換反應產物進行固-氣分離；

d)在氣化劑的存在下使所述干燥的含碳原料氣化以獲得氣化產物；和

e)將至少一部分的所述氣化產物再循環至步驟b)中的所述干燥器中，從而為干燥所述含水的含碳原料提供能源。

2.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述含水的含碳原料的含水量為20wt％至70wt％。

3.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述干燥的含碳原料的含水量為10wt％以下。

4.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述水煤氣變換反應催化劑被施加或承載于整體結構上，該整體結構包括多個直線或彎曲的用于通過氣體和含碳原料顆粒的內部通道。

5.根據權利要求4所述的氣化方法，其中所述含碳原料的顆粒尺寸為300μm至500μm，所述整體結構的所述內部通道在流向方向上的尺寸為至少0.5cm。

6.根據權利要求4所述的氣化方法，其中配置所述水煤氣變換反應催化劑以使得，在350℃至450℃的高溫范圍內工作的水煤氣變換反應催化劑區域以及在190℃至250℃的低溫范圍內工作的水煤氣變換反應催化劑區域在氣流方向上連續地設置。

7.根據權利要求1所述的氣化方法，其中將所述水煤氣變換反應催化劑施加到所述干燥器的水煤氣變換反應區的內壁上，其厚度達到0.01mm至2mm。

8.根據權利要求1所述的氣化方法，其中將所述水煤氣變換反應催化劑施加到設置于所述干燥器中的多個管的內壁上，其厚度達到0.01mm至2mm。

9.根據權利要求6所述的氣化方法，其中所述在高溫范圍內工作的水煤氣變換反應催化劑是Fe₂O₃/Cr₂O₃基催化劑，并且所述在低溫范圍內工作的水煤氣變換反應催化劑是CuO/ZnO基催化劑。

10.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述干燥器內的工作壓力最大為60kg/cm²，將所述干燥器入口處的工作溫度調整為300℃至1200℃范圍內，并且將所述干燥器出口處的工作溫度調整為100℃至500℃范圍內。

11.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述氣化劑是氧氣、二氧化碳或其組合。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述氣化劑是氧氣和二氧化碳的組合。

13.根據權利要求1所述的氣化方法，其中所述氣化器內的工作溫度為700℃至1500℃，氣化器內的工作壓力為5kg/cm²至60kg/cm²。

14.根據權利要求11所述的氣化方法，其中將所述氣化劑供應到所述氣化器中使得O₂/C的摩爾比為0.1至0.5，并且CO₂/C的摩爾比為0至2。

15.根據權利要求12所述的氣化方法，其中所述氣化器包括燃燒區和氣化區，并且所述氣化區設置有一個或多個供應二氧化碳的入口。

16.根據權利要求1所述的氣化方法，還包括回收步驟c)中所分離的氣態水煤氣變換反應產物的步驟。

17.一種氣化系統，包括；

氣化器，其包括氣化劑入口和干燥含碳原料的入口；

干燥器，其整合有水煤氣變換反應催化劑并且排出含碳原料和水煤氣變換反應產物，所述含碳原料通過回收自所述氣化器的至少一部分氣化產物而得到干燥；和

固-氣分離器，其對從所述干燥器中排出的干燥的含碳原料和水煤氣變換反應產物進行分離，并且其與所述氣化器的所述干燥含碳原料的入口連接。