[发明专利]由废弃物生产燃料气的方法和设备

权利要求书

1.一种用于废弃物的热处理和化学转化的方法，以产生用于进一步使用的燃料气，所述废弃物包括天然的和合成的碳质材料，所述方法包括以下步骤：

a.通过干燥或者将水或蒸汽引入到所述碳质材料中，将所述碳质材料的湿度调整至预定水平，

b.将保持湿润的碳质材料引入到热解裂解反应器(40，60)中，在所述热解裂解反应器(40，60)中热处理所述材料以产生原料热解裂解气和碳质固体剩余物，

c.将蒸汽和来自步骤b)的所述碳质固体剩余物引入到转化单元(70)中，以引起固体碳质材料在所述转化单元(70)中部分气化以产生合成气和固体剩余物，所述合成气包括氢气、CO和CO₂，并且被排出并引入到第二洗涤区域(75)中，而所述固体剩余物被排出用于进一步处理或丢弃，

d.将来自步骤b)的所述原料热解裂解气引入到第一气体净化单元(62)中，在所述第一气体净化单元(62)中气体被分离成第一轻油部分和洗涤过的原料气部分，所述第一轻油部分在大气压下具有170℃至350℃的沸点范围，而所述洗涤过的原料气部分主要包括H、CO、CO₂和沸点范围低于170℃的烃，

e.将所述洗涤过的原料气部分引入到第一气体分离单元(65)中，在所述第一气体分离单元(65)中所述原料气被分离成富氢气体部分和低氢部分，

f.将所述低氢部分引入到所述转化单元(70)中以与所述转化单元(70)中的固体一起进行转化，

g.将所述富氢气体部分引入到第二分离单元(75)中，其中，步骤c)的所述富氢气体部分和合成气被分离成第二轻油部分和合成气部分，所述第二轻油部分在大气压下具有100℃至200℃的沸点范围，而所述合成气部分通过合成气管线(22)被排出，

其中，所述方法进一步包括：

h.将来自步骤d)的所述第一轻油部分回收到所述热解裂解反应器(40，60)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将来自步骤g)的所述第二轻油部分与所述第一轻油部分一起回收到所述热解裂解反应器(40，60)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一轻油部分和所述第二轻油部分被引入到裂化单元(80)中，在所述裂化单元(80)中所述轻油的一部分被裂化，并且，在所述裂化单元(80)中所述裂化产生的气体被分离成第三轻油部分和裂化气体部分，所述第三轻油部分被引入到所述热解裂解反应器(40，60)中，而所述裂化气体部分主要包括H、CO、CO₂并且通过裂解气管线(74)被排出并引入到所述第一净化单元(62)中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述合成气管线(22)中的燃料气流被引入到CO₂捕获单元中以将CO₂的至少一部分与所产生的燃料气分离开。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，将进入的废弃物分级成具有不同热值的部分，并且其中，这些部分以比例再混合，从而对所述热解裂解反应器提供具有基本上稳定的热值的废弃物输入。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，进入的废弃物在进行分级之前进行蒸压处理。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括将所产生的燃料气引入到燃气涡轮发电设备中用于生产电力。

8.一种执行根据权利要求1至5中任意一项所述的方法的设备，所述设备包括：废弃物入口(10)；热解裂解反应器(40，60)，用于热处理所述废弃物以产生裂解气和固体剩余物；转化单元(70)，用于气化来自所述反应器(40，60)的所述固体剩余物的至少一部分；第一气体净化单元(62)，用于将所述热解裂解反应器(40，60)中产生的气体分离成第一轻油部分；轻油回收管线(81)，用于回收来自第一气体净化的轻油；和洗涤过的原料气管线(64)，用于将所述原料气从所述第一气体净化单元引入到气体分离单元(65)中；气体管线，用于将所述分离单元(65)的低氢部分引入到所述转化单元(70)中，和富氢气体管线(66)，用于将富氢部分引入到第二气体分离单元(75)单元中；转化气体管线(72)，用于将气化过的固体从所述转化单元(70)排出到所述第二气体分离单元(75)中；和燃料气管线(22)，用于排出所产生的燃料气。