[發(fā)明專利]含碳燃料部分氧化的化學(xué)循環(huán)過程

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410186648.2
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104046393B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·G·貝拉茲克茲-瓦爾佳斯;T·J·弗林;B·B·薩卡德簡;D·J·迪瓦爾特;D·L·克拉夫特
• 申請（專利權(quán)）人: 巴布考克及威爾考克斯公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/54
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 浦易文

1.一種在化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)中以含碳燃料提供以CO為主要含碳產(chǎn)物的氣態(tài)產(chǎn)出物的方法，其中所述化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)采用了包括金屬氧化物的顆粒，所述金屬氧化物具有多種氧化狀態(tài)，所述系統(tǒng)包括氧化床反應(yīng)器和燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，所述方法包括使所述含碳燃料和直接從所述氧化床反應(yīng)器向所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器提供的顆粒接觸，所述接觸以所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中以大致并流流動的方式發(fā)生，由此，所述顆粒中的氧化金屬被還原至較低的氧化態(tài)，從而提供所述的氣態(tài)產(chǎn)出物，被還原的所述顆粒從所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器輸送到所述氧化床反應(yīng)器，并且使所述顆粒與含氧氣流接觸，從而使所述金屬氧化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，離開所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的顆粒在返回到所述氧化床反應(yīng)器之前被輸送到單獨(dú)的床反應(yīng)器，其中蒸氣被引入所述床反應(yīng)器從而提供H₂和包括金屬氧化物的顆粒，帶有的所述金屬處于所述金屬進(jìn)入所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器和所述顆粒離開所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中間的氧化狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將H₂與來自所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的所述氣態(tài)產(chǎn)出物中的CO結(jié)合，以提供合成氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使部分所述的CO進(jìn)行水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)，得到的H₂與另一部分所述CO結(jié)合以提供合成氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于,進(jìn)一步包括將合成氣引導(dǎo)至氣體分離單元，將合成氣分離成其組成成分。

6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括所述CO和所述H₂進(jìn)入費(fèi)-托合成反應(yīng)器制造有機(jī)物流體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將CO₂引入到所述燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中以促進(jìn)通過碳素溶解損失反應(yīng)產(chǎn)生CO。

8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述CO進(jìn)行水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)，并回收得到的氫氣。

9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將部分所述的CO進(jìn)行水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)，并對得到的二氧化碳進(jìn)行加氫反應(yīng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括引導(dǎo)氣態(tài)產(chǎn)出物到氣體渦輪。

11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述含碳燃料包括固體顆粒。

12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，所述固體顆粒包括煤粉。

13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述金屬氧化物顆粒是多孔復(fù)合物形式的鐵氧化物。

14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，氣態(tài)產(chǎn)出物中CO:CO₂的體積比值是至少60:40。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，氣態(tài)產(chǎn)出物中CO:CO₂的體積比值是至少65:35。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬氧化物顆粒存在于移動填充床式反應(yīng)器中。

17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸步驟發(fā)生在所述顆粒的移動床中。

18.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸步驟發(fā)生在流化床反應(yīng)器中。