[發明專利]兩階段能量集成產物氣體發生系統和方法

有效

• 申請號: 201680084600.8
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN109070156B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: R.錢德蘭;D.A.布爾西亞加;D.M.里奧;S.R.弗雷塔斯;D.G.紐波特;J.K.米勒;K.E.哈林頓;B.C.阿特伍德
• 申請（專利權）人: 國際熱化學恢復股份有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉蕾

1.兩階段產物氣體發生系統(1001)，其被配置成由碳質材料(102)產生產物氣體，所述系統包括：

(a)第一反應器(100)，其具有第一內部(101)并包括：

到第一內部(101)的第一反應器碳質材料輸入(104)；

到第一內部(101)的第一反應器反應物輸入(108)，和

第一反應器產物氣體輸出(124)；和

(b)第二反應器(200)，其具有第二內部(201)并包括：

到第二內部(201)的第二反應器焦炭輸入(204)，所述第二反應器焦炭輸入(204)與第一反應器產物氣體輸出(124)流體連通；

到第二內部(201)的第二反應器含氧氣體輸入(220)；

第二反應器產物氣體輸出(224)；和

與第二內部(201)熱接觸的第二反應器熱交換器(HX-B)；

(c)第一固體分離裝置(150)，其具有：

與第一反應器產物氣體輸出(124)流體連通的第一分離輸入(152)；

與第二反應器焦炭輸入(204)流體連通的第一分離焦炭輸出(154)；和

第一分離氣體輸出(156)；和

(d)第二固體分離裝置(250)，其具有：

與第二反應器產物氣體輸出(224)流體連通的第二分離輸入(252)；

與固體轉移導管(234)流體連通的第二分離固體輸出物(254)；和

第二分離氣體輸出(256)；

其中：

第二反應器熱交換器(HX-B)包括：

第二反應器傳熱介質入口(212)，其被配置成于第二反應器入口溫度(T1)接收傳熱介質(210)；和

第二反應器傳熱介質出口(216)，其被配置成于較高的第二反應器出口溫度(T2)輸出傳熱介質(210)，和

第一反應器反應物輸入(108)與第二反應器傳熱介質出口(216)流體連通，并被配置成將至少一部分所述傳熱介質(210)作為第一反應器(100)的反應物(106)引入第一內部(101)；

第一反應器在第一反應器壓力下操作；和

第二反應器在第二反應器壓力下操作，該第一反應器壓力大于第二反應器壓力。

2.根據權利要求1所述的兩階段產物氣體發生系統(1001)，還包括：

到第二內部(201)的第二反應器反應物輸入(208)；其中：

第二反應器反應物輸入(208)與第二反應器傳熱介質出口(216)流體連通，并被配置成將至少一部分所述傳熱介質(210)作為第二反應器(200)的反應物引入第二內部(201)。

3.根據權利要求1所述的兩階段產物氣體發生系統(1001)，還包括：

到第一內部(101)的第一反應器含氧氣體輸入(120)，其被配置成接收第一反應器含氧氣體(118)。

4.根據權利要求1所述的兩階段產物氣體發生系統(1001)，還包括：

組合的反應器產物氣體導管(230)，其與第一分離氣體輸出(156)和第二分離氣體輸出(256)流體連通，并被配置成將由第一反應器(100)和第二反應器(200)兩者產生的產物氣體組合。

5.根據權利要求1所述的兩階段產物氣體發生系統(1001)，還包括：

第二反應器固體輸出(207)；和

第一反應器固體輸入(107)，其與第二反應器固體輸出(207)流體連通，其中：

第一反應器固體輸入(107)被配置成將存在于第二內部(201)中的第二反應器顆粒狀傳熱材料(205)接收到第一內部(101)中。

6.根據權利要求1所述的兩階段產物氣體發生系統(1001)，其中所述第一反應器還包括：

第一反應器第一熱交換器(HX-A1)，其與第一內部(101)熱接觸，所述第一反應器第一熱交換器(HX-A1)包括：

第一反應器第一熱交換器燃料入口(112A)，其被配置成在第一入口溫度(T3A)接收第一反應器第一熱交換器燃料(110A)；和

第一反應器第一熱交換器燃燒流出口(116A)，其被配置成在第一出口溫度(T4A)輸出第一反應器第一熱交換器燃燒流(114A)。