[發(fā)明專(zhuān)利]合成氣制備工藝及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810299929.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108424791B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖睿;張帥;曾德望;曾驥敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C10J3/60
• 分類(lèi)號(hào): C10J3/60;C10J3/84;C10J3/72
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 楊曉莉

1.一種合成氣制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將煤加入燃料反應(yīng)器內(nèi)，并在惰性或CO₂氣氛下發(fā)生快速熱解反應(yīng)生成以H₂、CO、CH₄為主的熱解氣體、焦油和焦炭，其中，焦油被來(lái)自于空氣反應(yīng)器的鐵基載氧體催化裂解成小分子氣體，同時(shí)熱解氣體和小分子氣體被鐵基載氧體氧化生成CO₂和H₂O排出，焦炭和被還原后的鐵基載氧體一并進(jìn)入氣化反應(yīng)器；

(2)進(jìn)入氣化反應(yīng)器的焦炭與通入氣化反應(yīng)器的水蒸氣發(fā)生氣化反應(yīng)生成以CO、H₂為主的合成氣，被還原的鐵基載氧體與水蒸氣發(fā)生水蒸氣-鐵法制氫反應(yīng)生成H₂，并被部分氧化，將H₂/CO合成氣收集利用，鐵基載氧體則直接進(jìn)入空氣反應(yīng)器；

(3)進(jìn)入空氣反應(yīng)器的鐵基載氧體與通入空氣反應(yīng)器的空氣反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氧化再生，然后進(jìn)入燃料反應(yīng)器完成合成氣制備工藝的循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)后的貧氧空氣直接排出；

步驟(1)中，所述鐵基載氧體由基體和添加劑通過(guò)機(jī)械混合法或浸漬法制備合成，其中，所述基體為以Fe₂O₃成分為主的鐵礦石、廢鐵渣或廢鋼渣，所述添加劑為具有焦油催化裂解性能的堿金屬基和堿土金屬基添加劑；

步驟(1)中，所述煤?jiǎn)为?dú)作為燃料，或與生物質(zhì)、城市固體廢棄物或塑料垃圾摻混作為燃料；所述燃料反應(yīng)器的氣氛依據(jù)是否進(jìn)行CO₂捕集確定，不考慮CO₂捕集情景下采用惰性氣氛，考慮CO₂捕集情景下采用CO₂氣氛；步驟(1)中，所述燃料反應(yīng)器運(yùn)行方式為逆流移動(dòng)床，操作溫度為700～1000℃；其中，所述惰性或CO₂氣氛從燃料反應(yīng)器底部通入，所述鐵基載氧體從燃料反應(yīng)器頂部進(jìn)入，所述燃料從燃料反應(yīng)器中下部加入，鐵基載氧體顆粒依靠自身重力緩慢向下移動(dòng)，入口氣體由下向上移動(dòng)，保證鐵基載氧體顆粒與煤顆粒的充分接觸和反應(yīng)；

步驟(2)中，所述氣化反應(yīng)器運(yùn)行方式為鼓泡流化床，操作溫度為600～900℃，所述水蒸氣從氣化反應(yīng)器底部通入；

步驟(3)中，所述空氣反應(yīng)器運(yùn)行方式為快速流化床，操作溫度為800～1000℃，所述空氣從空氣反應(yīng)器底部通入。