本发明专利技术涉及通过气化来热化学转化湿生物质进料（１）的处理链，其包括用于气化该进料（３）的装置（４），以及用于ＣＯ的蒸汽转化的反应器（９），其包括用于供应具有规定的Ｈ２／ＣＯ比例的合成气（１７）的供水设备（１０），在湿进料（１）在气化装置（４）中的后继处理之前先将其注入干燥室（２），其中干燥室（２）供给有从气化装置（４）下游抽出并通过加压设备（１３）再循环到干燥室（２）中的热气体（１５）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于诸如生物质或煤的生物材料湿进料(即含有显著量的水如至少 超过10重量％的水的进料)的气化处理的方法和生产线。通过气化将生物质热化学转化是已知且长期使用的技术。该技术已经是许多基础 研究项目和中间试验性以及工业化前工厂的课题。最初，意图应用主要是热能产生与联合 发电，即热电联产。例如，专利FR 2 899 596描述了由生物质产生电能的方法，包括以下连续步骤a)在反应器中，在空气的存在下，有利地在高于800°C的温度下将生物质气化以 获得合成气；b)将合成气冷却至不低于300°C的温度；c)洗涤该合成气以除去基本所有的焦油和/或氨；和d)将洗涤过的气体注入到至少一个连接到发电机上的燃气发动机中，使得能够产 生电能。近年来特别开发了一种应用，使用称为BtL(“生物质制液体”，即“生物质制液体燃 料”)转化系统，主要通过两个步骤生物质气化和本领域技术人员公知的费-托合成来使 得由此获得的气体转化为液体燃料。对这种技术的更详细描述，读者可参考例如综述文章 "Studies in Surface Science and Catalysis，，，卷 152，Steynberg禾口Dry (Ed. ) Elsevier， 2004，Amsterdam，0-444-51354-X。用于产生合成气的热化学转化工艺生产线例如BtL转化生产线通常包含由生物 质进料开始的以下次序的本领域技术人员公知的装置-用于干燥进料的装置，或在某些情况下为焙烧装置等；-用于将干燥或焙烧过的进料气化的装置；_热或催化类型的焦油重整器；-热交换器；通常用于产生蒸汽；-除尘装置；-涤气装置；-使用蒸汽的CO转化反应器(或最通常称为“水煤气变换反应器”)，用于(通过 进行反应CCHH2O = C02+H2)减少处理的气体中CO的量并提高其氢气含量直到在所述气体 中获得H2/C0比例为接近2，该吐/0)比例适于随后通过使用各种已知工艺(例如费-托法， 对于该方法，这种比例是必须的)的化学合成法来将该合成气转化为液体烃类；和-用于处理该气体以特别确保其被脱硫和脱碳的装置，以最终获得合成气，该合成 气可用于制造(如上文已经提及的)液体燃料，但是也可以是合成氢气、某些化学品、或在 燃气轮机或燃烧轮机中燃烧的合成天然气。在上述生产线中，某些要素如干燥和重整装置是任选的，这取决于待处理的生物 质进料的类型。在其它特定情况下，可以加入某些设备项目例如在热交换器上游的热灰尘沉降ο在这种类型的生物质转化生产线中经常遇到的主要困难之一是必须处理相对于 干物质重量包含10 40重量％的水的湿进料、或甚至相对于干物质重量包含超过40重 量％的水的非常湿的进料。进料中这种量的水分的主要缺点在于使气化生产线的热效率和物质效率(以生 产的合成气计)降低。现在，申请人通过经验证明了，进料中相对于干物质重量增加1重量％的水会导 致气化温度降低约14°C。因此，在用于工艺的固定气化温度下，进料中的水每增加一个百分 比必须由生物质进料的0. 2重量％的附加耗氧来补偿，这最终导致待生产的合成气的可能 产量的对等损耗。作为一个指标，通过离开气化装置的合成气或费_托转化步骤前的合成气的完全 氧化可释放能量的潜在水平仍占相对于干物质重量含有约20重量％的水的生物质进料的 起始潜在能量的约85%。这就是为什么高于某一进料水分含量时，在经济上值得去或甚至必须去设想将进 料进行预干燥的原因。已经描述了在类似于上述那些的工艺中用于干燥待处理进料的这种装置。在大多 数情况下，它们在进料处理生产线外部，由此产生在不同压力水平下操作的问题。在其它非 常少见的情况下，这些干燥装置被整合到处理生产线中。例如，专利FR 2 249 162描述了将含碳产品气化的方法，该方法包括转化反应和 甲烷化反应的组合以获得甲烷和轻烃，其中通过间接蒸汽加热进行干燥步骤，其中蒸汽被 冷凝。由此产生的干燥用蒸汽在喷射器中加压后注入到气化装置中作为气化剂。所述装置 特别复杂。更为实用地，专利GB 617 652特别描述了供给湿燃料以产生用于运行燃气轮机 的气体的装置，其中在气化装置上游提供用于干燥湿燃料的室。以封闭环形式在该室中循 环的是由气化器最初产生并借助热交换器通过在该轮机产生的气体进行间接加热的热气 体。该专利描述了其中不必具有水煤气变换反应器的供给燃气轮机的特定简化应用。离开 轮机的气体不能直接用于加热干燥室，这是因为它太热且氧含量太高。因此必须使用热交 换器，由此使得装置复杂化并提高了装置的成本。此外，GB 617 652没有提供在干燥气体 被冷却后的任何回收干燥气体中的水的措施。应理解，在该专利申请提交时，在经济和环境 方面的顾虑与如今的不同。这些限制条件尤其迫使本申请人去设计和开发更为简单的用于 干燥进料的装置，其运行更为经济，并适用于本申请人预想的具体用途。由此，在上述类型的湿生物质处理生产线中，申请人提出提供一种简单的、整合的 和经济的用于干燥进料的技术方案，以克服由于水分存在而导致影响处理生产线效率的缺 陷。此外，利用本专利技术，申请人同时提出减轻在某些工业区中缺少流动水的问题，尽管 必须具有非不可忽略的水来对水煤气变换反应器供给水，然而供给的水对于调节合成气中 的吐/co比例来说是必需的，该合成气随后通过使用各种已知工艺(例如费-托法)的化 学合成法转化成液体烃类。由此，本专利技术涉及在气化处理生产线中将诸如煤、生物质或有机废弃物的湿或非 常湿的生物材料热进行化学转化成具有限定H2/CO比例的合成气的方法，该气化处理生产线至少包括气化进料步骤和水煤气变换步骤，水煤气变换步骤在包括水供给设备的反应器 中进行，其特征在于该方法在处理生产线中包括在气化步骤之前的将所述进料进行预处 理的步骤，其中将进料引入到干燥室中，并在干燥室中供给热的干燥气体，干燥气体是由处 理生产线中产生的气体的一部分形成的，其在气化步骤下游抽出并通过加压设备再循环到 干燥室中。由于这种干燥室(其在气化装置的上游直接整合到处理该生物材料的生产线 中)，本专利技术能够使用相对于干物质重量包含10 40重量％的水的湿进料、或甚至相对于 干物质重量包含超过40重量％的水的非常湿的进料，而不会因进料中存在水使得产率降 低。与在处理生产线中没有整合这种干燥设备的传统方案相比，还能在有用气体和期 望最终产品(化学品、合成燃料或工业煤气)方面获得更高的产率。对给定的输入进料而言，有效产量因此更高，气化装置中使用的空气或氧气消耗 更低，这是因为其通过供给热的干燥气体得到了补偿，使得进料的水分含量降低，并且由于 产生的一部分气体作为热的干燥气体的再循环，还使得CO2排放减少。换句话说，将产生的 热气体的一部分再循环回到干燥室中所需的设备并不过分，实施也并不非常复杂；这获得 了经济高效的处理生产线，这因此意味着可以经济地得到并利用非常湿的进料(在没有本 专利技术的情况下，其处理必然是不经济的)。此外，由于产生的热气体中再循环到干燥室中的部分优选在水煤气变换反应器下 游抽出，所以回收尽可能干燥的气体，使得其非常适于再循环到处理生产线中作为干燥气 体。在一种变化方案中，该方法还包括气体处理步骤，包括例如在气化步骤下游和水 煤气变换步骤上游进行的涤气操作，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在气化处理生产线中将诸如煤、生物质或有机废弃物的生物材料的相对于干物质重量包含１０～４０重量％的水的湿进料、或相对于干物质重量包含超过４０重量％的水的非常湿的进料热化学转化成具有限定的Ｈ↓［２］／ＣＯ比例的合成气的方法，所述方法至少包括将所述进料气化的步骤和水煤气变换步骤，所述水煤气变换步骤在包括供水设备的反应器中进行，其特征在于：在所述处理生产线中包括在所述气化步骤之前预处理所述进料的步骤，其中将所述进料引入干燥室中，并且将热的干燥气体供给到所述干燥室中，所述干燥气体是由在所述处理生产线中产生的气体的一部分形成的，所述干燥气体在所述气化步骤下游抽出并通过加压设备再循环到所述干燥室中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔克雷斯潘，
申请(专利权)人：道达尔炼油与销售部，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。