[發明專利]一種氣化單元、生產產品氣的方法和這種方法的應用

在審

• 申請號: 201880066366.5
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111278953A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 杰斯珀·阿倫費爾特;烏爾里克·伯克·亨利克森;拉斯穆斯·蓋茨堡·奧斯特加德
• 申請（專利權）人: 丹麥技術大學
• 主分類號: C10J3/36
• 分類號: C10J3/36;C10J3/66
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立;丁惠敏

公開了一種用于生產產品氣的氣化單元(1)。所述氣化單元(1)包括順流或逆流的熱解單元(2)，所述熱解單元(2)包括設置在所述熱解單元(2)的上部(4)的熱解氣體出口(3)以及設置在所述熱解單元(2)的下部(6)的熱解氣體入口(5)。所述氣化單元(1)還包括順流或逆流的氣化器(7)，所述氣化器(7)包括設置在所述氣化器(7)的上部(9)的產品氣出口(8)以及設置在所述氣化器(7)的下部(11)的氣化器入口(10)，以及焦炭移動裝置(12)，所述焦炭移動裝置(12)用于允許熱解焦炭(13)從所述熱解單元(2)移動到所述氣化器(7)。所述氣化單元(1)又包括再循環裝置(14)，所述再循環裝置(14)設置成將在所述熱解單元(2)中產生的該熱解氣體的至少一部分從所述熱解氣體出口(3)引導并回到所述熱解氣體入口(5)，以及加熱設備(15)，所述加熱設備(15)包括輸入管道(16)，所述輸入管道(16)設置成將熱解氣體從所述熱解氣體出口(3)引導到所述加熱設備(15)中的燃燒單元(17)，其中所述燃燒單元(17)設置成至少部分氧化來自所述熱解單元(2)的所述熱解氣體，并且其中所述加熱設備(15)包括輸出管道(18)，所述輸出管道(18)設置成將由在所述燃燒單元(17)中所述部分氧化產生的加熱氣體引導到所述氣化器入口(10)，其中所述加熱設備(15)設置在所述熱解單元(2)和所述氣化器(7)的外部并且其中所述氣化單元(1)還包括熱交換裝置(19)，所述熱交換裝置(19)設置為在所述熱解氣體通過所述熱解氣體入口(5)進入所述熱解單元(2)之前，利用通過所述產品氣出口(8)離開所述氣化器(7)的該產品氣的至少一部分來加熱所述熱解氣體的至少一部分。而且公開了一種用于在氣化單元(1)中生產產品氣的方法和這種方法的應用。

技術領域

本發明涉及一種用于生產產品氣的氣化單元。該氣化單元包括一個順流或逆流的熱解單元和一個順流或逆流的氣化器。本發明還涉及一種在氣化單元里生產產品氣的方法和這種方法的應用。

背景技術

本領域熟知從生物質、煤或其它物質中生產產品氣，例如，一般利用基于外部加熱熱解和順向流布置的焦炭床的兩段式氣化。然而，外部加熱熱解是有問題的(尤其是大規模時由于提供足夠熱量的困難)，而順向流布置問題在于其可能對灰塵和較小的顆粒敏感。

因此，從US 4,069,024可知一種用于碳質材料的兩步氣化系統，其中該系統包括一個熱解反應器，其后是氣化器，并且其中至少有一些產生的產品氣被引導回到氣化器內，并且在氣化器內部的中央形成點火區，以提高氣化器內的溫度。然而，該設置需要大量的后續氣體清潔。

因此，本發明的目的是提供一種用于生產更清潔的產品氣的經濟有效的技術。

發明內容

本發明提供了一種用于生產產品氣的氣化單元。所述氣化單元包括順流或逆流的熱解單元，所述熱解單元包括設置在所述熱解單元的上部的熱解氣體出口以及設置在所述熱解單元的下部的熱解氣體入口。所述氣化單元還包括順流或逆流的氣化器，所述氣化器包括設置在所述氣化器的上部的產品氣出口以及設置在所述氣化器的下部的氣化器入口，以及焦炭移動裝置，所述焦炭移動裝置用于允許熱解焦炭從所述熱解單元移動到所述氣化器。所述氣化單元也包括再循環裝置，所述再循環裝置設置成將在所述熱解單元中產生的該熱解氣體的至少一部分從所述熱解氣體出口引導并回到所述熱解氣體入口，以及加熱設備，所述加熱設備包括輸入管道，所述輸入管道設置成將熱解氣體從所述熱解氣體出口引導到所述加熱設備中的燃燒單元，其中所述燃燒單元設置成至少部分氧化來自所述熱解單元的所述熱解氣體，并且其中所述加熱設備包括輸出管道，所述輸出管道設置成將由在所述燃燒單元中所述部分氧化產生的加熱氣體引導到所述氣化器入口，其中所述加熱設備設置在所述熱解單元和所述氣化器的外部并且其中所述氣化單元還包括熱交換裝置，所述熱交換裝置設置為在所述熱解氣體通過所述熱解氣體入口進入所述熱解單元之前，利用通過所述產品氣出口離開所述氣化器的該產品氣的至少一部分來加熱所述熱解氣體的至少一部分。