[其他]气化和转化载碳体

说明书

本发明的内容是关于气化化石燃料和重整气体燃料的方法和装置，以制造主要成份为CO+H₂的煤气，其中H₂O+CO₂含量少于10%;同时，本发明还能够使上述含碳燃料组成的气体产品中提高氢气含量。

含一氧化碳和氢气为基础的还原气体或燃烧气的发生，当前可以用完全不同原理的数种工艺过程来实现，然而它们都各有某些弊端。对这些方法一般地讲，所需的能量是通过将起始含碳物料同氧化剂一起喷射到炉内空间燃烧来提供。在生产过程中为了需要热量，总得有一定份额的CO和H₂燃烧掉并产生CO₂和H₂O，因此，此种煤气中的二氧化碳和水的含量往往比所希望的要高。

已为熟知的某些碳化工艺过程之后，必须有一个分离过程将煤气中过多的水和二氧化碳成分除去，为此必须先冷却接着再加热煤气。在另外一些工艺过程中，采用的温度较低以致生成焦油和酚。这就意味着必须在去分离工序前先得洗涤接着再加热才行。

为此，本发明的一个目的是提供气化化石燃料和转化气体燃料的方法。用此法生产的煤气中H₂O+CO₂的含量能减少到0%。

本发明还有一个目的是提供一种实现本发明方法的装置。此种装置还适用于高压下气化。

上述要求的目的可以通过本发明采用的方法来达到，其中包括将氧化剂和碳载体喷射到一反应室中，这时通过等离子发生器加热气体来供给外部能量，喷射精细分碎的反应性载体碳到该反应室中起到使存在的H₂O和CO₂碳化的作用，然后让此种煤气在设备中有足够的停留时间，保证碳化作用能使H₂O和CO₂在煤气中达到所要求的剩余含量。本发明的工艺过程比起以前所知的方法有某些优点，由于采用了等离子发生器提供外部能量生产的煤气，其CO₂+H₂O的含量较低，大约占15%，并且气体自身热量也高，它可以利用自身高温来进行紧接着在后面的碳化作用步骤，进一步减少CO₂+H₂O的含量。原则上CO₂+H₂O含量可以达到0%，在实际中指标往往选择为2-8%。喷射精细分碎反应性载碳体的工艺操作可以采取高压，相反的，当工艺过程中采用块状焦炭经气封闸加料到炉腔中时，压力限止在约3巴。

按照本发明适宜的实施方案，喷射氧化剂的途径可以是全部或者是部份地通过等离子发生器。

按照本发明的又一个适宜的实施方案，气体在等离子发生器中加热到2000-3000℃。

按照本发明的又一个适宜的实施方案，再循环气的喷射是通过等离子发生器，而氧化剂经由装在等离子发生器的通气口处的喷咀喷入。

按照本发明的又一个适宜的实施方案，纯氧用作为氧化剂。

按照本发明的又一个适宜的实施方案，O₂，H₂O和/或CO₂，还可以外加少量N₂的混合气用作氧化剂。

按照本发明的又一个适宜的实施方案，煤、泥煤/或油性化石燃料，可以混合水，这时候H₂O作为部份的氧化剂。

按照本发明的又一个合适的实施方案，气体燃料主要是CH₄。

按照本发明又一个合适的实施方案，含碳燃料的喷射紧靠在等离子发生器的通气口处。

按照本发明又一个合适的实施方案，以泥煤或者油性含碳燃料的喷射是通过喷咀喷入。该喷咀装在紧接在等离子发生器通气口的附近。

按照本发明又一个合适的实施方案，干性物料和气体作为含碳燃料时是通过一个或多个喷咀/或者通过一环形缝隙喷射进去，喷咀或环形缝隙按装在等离子发生器的通气口的周围。

按照本发明又一个合适的实施方案，反应性载碳体经由一个或多个喷咀喷入，反应性载碳体最好用焦炭。

按照本发明又一个合适的实施方案，大部分废渣是以液体状态排放。

按照本发明又一个合适的实施方案，产生的煤气要进行热交换或冷却。

按照本发明又一个合适的实施方案，硫接受体通过一个或多个喷咀喷入，硫接受体选用的精细分碎的石灰和白云石。