专利名称：具有分段淤浆加料的气化系统和方法
技术领域：
本发明一般性地涉及一种通常将固体原料如含碳材料转化为所需气态产物如合成气的气化系统和方法。气化系统和方法的设计必须简单，但达到最大转化效率。
背景技术：
已开发出三种基本类型的系统和方法来气化含碳材料。它们是(1)固定床气化， (2)流化床气化，和C3)悬浮或携带气化。本发明涉及第三种类型的系统和方法-悬浮或携带气化。更具体地，本发明涉及一种气化含碳材料的两阶段携带气化系统和方法。可利用两阶段设计的灵活性使至较低温度的第二阶段气化器的淤浆进料速度最大，由此采用由第一阶段气化器产生的热使水从淤浆中蒸发。然后分离离开第二阶段气化器的炭和未转化的碳并以干燥形式再循环回第一阶段气化器，因此使较高温度的第一阶段所需的氧量最小并使气化器的转化率最大。供入较低温度的第二阶段的一个问题为在煤或石油焦炭的热解过程中产生的焦油没有完全破坏。当合成气冷却时，未破坏的焦油将冷凝，由此热交换表面结垢或堵塞过滤器下游。发明概述本发明公开了一种用于气化原料如含碳材料并具有分段淤浆加料(通过其防止引起沉积问题的焦油的形成)的系统和方法。本发明包括包含含碳材料的干燥固体的部分燃烧，包含含碳材料的第一淤浆料流在两个分离的反应器部分中热解并产生包含合成气的混合物产物。将包含颗粒状含碳材料的第二淤浆料流与离开热量回收区域的混合物产物一起供入热量回收区域下游的干燥单元。离开热量回收区域的合成气的温度的调节使得在淤浆干燥后合成气的最终温度处于其中通常不放出重分子量焦油种类的温度范围中。使在该方法中形成的炭颗粒通过旋风分离器和任选通过颗粒过滤装置与合成气分离，收集，然后再循环回第一阶段气化器，该气化器在成渣条件下操作。离开旋风分离器和过滤器的合成气将不含焦油和颗粒。本发明特定实施方案涉及气化含碳材料的方法，该方法包括下列步骤a)将包含再循环炭和包含颗粒状含碳材料的固体料流的干燥原料引入反应器下部，并在其中与包含选自含氧气体、蒸汽和其混合物的氧供应的气体料流一起部分燃烧，由此放出热量并形成包含合成气和熔渣的产物；b)使来自反应器下部的合成气向上通入反应器上部，并在其中与包含液体载体中的颗粒状含碳材料淤浆的第一淤浆料流一起热解，由此形成包含气态产物料流的混合物产物，该气态产物料流包含合成气和炭；C)使步骤b中的混合物产物通过热量回收区域；d)将包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第二淤浆料流和离开热量回收区域的混合物产物引入干燥单元，其中使第二淤浆料流中的水蒸发并形成包含颗粒状含碳材料的固体料流；e)使所述混合物产物和步骤d中的固体料流通过分离装置，通过其将所述炭和固体料流从所述气态产物料流中分离；任选f)使步骤(e)中的气态产物料流通过颗粒过滤装置，通过其将残留固体细粒和颗粒从该气态产物料流中分离；和g)使来自步骤 e的包含炭和干燥颗粒状含碳材料的干燥料和来自步骤f的残留固体细粒和颗粒再循环回反应器下部。在该方法中，所述步骤(a)中的放出的热量通过使步骤(b)中的包含颗粒状含碳材料和载体液体的第一淤浆料流转化为步骤(b)中的气态产物料流而回收。该方法可另外包括在进入热量回收区域之前将第二阶段反应的混合物产物引入焦油去除停留容器的步骤。本发明其他特定实施方案涉及气化含碳材料的系统，该系统包括a)反应器下部，用于部分燃烧包含颗粒状含碳材料的固体料流与包含选自含氧气体、蒸汽和其混合物的氧供应的气体料流以产生热量和包含合成气和熔渣的混合物产物，其中该反应器下部包括用于引入气体料流和干燥原料的一个或多个分散装置；b)反应器上部，用于热解来自反应器下部的合成气与包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆料流以产生包含气态产物料流的混合物产物，该气态产物料流包含合成气和炭；C)热量回收区域，用于冷却该混合物产物；d)干燥单元，用于使包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第二淤浆料流与离开热量回收区域的混合物产物接触，由此使第二淤浆料流中的水蒸发并形成包含颗粒状含碳材料的固体料流；e)分离装置，用于使混合物产物中的炭和固体料流从气态产物料流中分离；和f)颗粒过滤装置，用于使残留固体细粒和颗粒从气态产物料流中分离。在该系统中，反应器下部产生的热通过使反应器上部中的包含载体液体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆料流转化为反应器上部中的气态产物料流而回收。该系统可另外在热量回收区域上游包括焦油去除停留容器。反应器下部另外包括用于将包含氧供应气体如含氧气体和蒸汽的料流和再循环炭引入反应器下部的一个或多个分散装置。反应器上部另外包括用于将液体载体中的颗粒状含碳材料淤浆供入反应器上部的一个或多个进料装置。反应器上部可但不限于位于反应器下部以上。热量回收区域可包括选自辐射热类型的锅炉、水管锅炉、火管锅炉和其组合的热量回收装置。干燥单元包括一个或多个分散装置。反应器下部的温度保持在1500-3500° F。反应器下部和反应器上部的压力为约 14. 7psig至约2000psig。通过反应器下部的分散装置的气体和炭的速度为20-120英尺/ 秒。反应器下部中炭的停留时间为2-10秒。通过反应器上部的进料装置的淤浆料流的速度为10-80英尺/秒。反应器上部中的颗粒状含碳材料淤浆的停留时间为5-40秒。在加入第二淤浆料流之后和至分离装置之前，第二阶段的混合物产物和干燥颗粒状含碳材料的温度为 300-900° F，优选 400-700° F，最优选 450-550° F。待引入反应器上部的第一淤浆料流的百分含量为0-50%，优选10-40%，最优选25-35%，其中待引入热量回收方法下游的干燥单元的第二淤浆料流的百分含量为 50-100 %，优选 60-90 %，最优选 65-80 %。附图简述为了更详细地描述本发明实施方案，现将参考附图，其中
图1为用于本发明实施方案的系统的示意图和本发明实施方案的图示方法的流程图。图2为用于本发明可选实施方案的系统的示意图和本发明可选实施方案的图示方法的流程图。优选实施方案简述以下对本发明各个实施方案的详细描述参考附图，该
了其中可以实施本发明的具体实施方案。该实施方案用于以足以使本领域熟练技术人员能实施本发明的详细描述本发明的各方面。可以采用其它实施方案，并且可做出不偏离本发明范围的改变。因此，以下详细描述并非是限制性的。本发明范围仅由所附权利要求书与该权利要求书给予的全部范围的等同物所限定。参照图1-2，本发明的各个实施方案提供了通常由附图标记10所示的气化反应器，其包括反应器下部30和反应器上部40。反应器下部30定义了第一阶段反应区并也将称为第一阶段反应区。反应器上部40定义了第二阶段反应区并也将称为第二阶段反应区。进一步参照图1-2，使再循环炭和包含氧供应如含氧气体和/或蒸汽的料流在高压下通过位于例如反应器下部30相对位置的分散装置60和/或60a进入气化反应器10 下部30中。可使用超过两个分散装置，如以90度分开排列的四个分散装置。分散装置组可位于不同水平线上，且无需位于相同平面上。在反应器下部30 (也称为第一阶段反应区) 内，再循环炭和含氧气体料流(可包含蒸汽)以以下方式反应进行反应物的快速混合和反应并且使反应物旋转运动，其然后向上通过反应器10的下部30。反应器下部30中的反应为气化方法的第一阶段，其中使再循环炭和含氧气体料流(可包含蒸汽)放热转化为包含蒸汽、合成气、中间气体和携带的副产物如熔渣的混合物产物。熔渣从反应器10的底部通过放料口 20排出至用于最终处理的炉渣加工系统(未显示)。然后蒸汽、中间产物和合成气通过向上流入未燃烧的反应器上部40而从反应器下部30离开，在反应器上部40中包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆料流通过进料装置80和/或80a或另外的进料装置注入。在反应器下部30中产生的热被气流向上携带并驱动在未燃烧的反应器上部40中进行的热解工艺，包括进料水的蒸发、碳-蒸汽反应和CO和H2O之间的水煤气反应。碳-蒸汽反应形成CO和H2,因此增加这些可用气体的产率。尽管燃烧的反应器下部30 (或反应器10的第一阶段反应区)主要为燃烧反应器，而反应器上部40主要是骤冷反应器，其也增加气体的热值。因此，在未燃烧的反应器上部40 中进行的反应富集了从燃烧的部分燃烧反应器下部30放出的气体，从而产生较高等级的合成气，并且在这样做时，回收来自反应器下部30的热并充分冷却气体，以使得该工艺过程中携带的炉渣在灰熔初始变形温度以下冷却。通过冷却至灰初始变形温度以下，携带的炉渣液滴在到达热交换表面之前附聚至其本身或至携带的颗粒状含碳材料，因此不粘附在热交换表面。以下将更详细公开反应器上部40中的反应条件。在图1-2所示的本发明的实施方案中，反应器10的未燃烧的反应器上部40直接连接至反应器10的燃烧的反应器下部30顶部，使得热反应产物直接从反应器下部30送至反应器上部40以使气态反应产物和携带的固体中的热损失最小。如图1-2所示，可将气化反应产生的炭取出并再循环以增加碳转化率。例如，炭可通过分散装置60和/或60a (或其它)再循环至反应器下部，或如上所述的第一反应区。
分散装置60和/或60a提供颗粒状固体如炭的雾化进料。分散装置的类型可为具有用于固体的中间管和围绕此中间管的环形空间，该中间管含有雾化气体，以内部或外部方式对共同混合区域开放。此外，未燃烧反应器上部40的进料装置80和/或80a也可与本文所述的分散装置类似，或简单包括用于淤浆进料的管。分散装置60和/或60a或进料装置80和/或80a可以如本领域技术人员所公知的设计。如图1进一步所示，在反应器上部40中进行的第二阶段反应的混合物产物从上部 40的顶部放出并引入热量回收区域90，通过其使混合物产物的温度降低。在特定实施方案中，热量回收区域90包括辐射热类型的锅炉或水管锅炉或火管锅炉。在其他特定实施方案中，热量回收区域90包括冷再循环合成气作为骤冷气体。在图1-2所示的实施方案中，将离开热量回收区域90的第二阶段反应的混合物产物和包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第二淤浆料流通过进料装置130和/或130a引入干燥单元120，其中使第二淤浆料流中的水蒸发。通过该方法形成包含颗粒状含碳材料的固体料流。如图1-2进一步所示，第二阶段混合物产物和包含颗粒状含碳材料的固体料流的合并料流均从干燥单元120离开并进一步引入分离装置50，将该合并料流分离为固体料流和气体料流，气体料流中仅剩下小部分残留固体细粒。从分离装置50离开的气体料流包含氢气、一氧化碳、少量甲烷、硫化氢、氨、氮气、 二氧化碳和小部分残留固体细粒。可将该气体料流进一步引入颗粒过滤装置110，通过其除去残留固体细粒和颗粒。从分离装置50离开的固体料流包含固化的灰和在未燃烧的反应器上部反应器40 中形成的炭以及干燥的颗粒状含碳材料。将从分离装置50离开的固体料流和从过滤装置110离开的残留固体细粒与含氧气体和/或蒸汽混合并通过分散装置60和/或60a再循环回燃烧的反应器下部30作为第一阶段反应原料。然后使固体料流在成渣条件下通过与氧气和蒸汽反应气化，产生包含合成气的混合物产物和反应器上部40内第二阶段反应所需的热。在如图2所示的另一实施方案中，使第二阶段反应的混合物产物从反应器10的上部40顶部回收且在进入热量回收区域90之前引入焦油去除容器，例如但不限于停留容器 100。停留容器的主要功能是破坏存在于混合物产物中的任何焦油组分。气化反应器10的构建材料不重要。优选但不必须，反应器壁为钢且内衬绝热可铸造陶瓷纤维或耐火砖，如反应器下部30中的高含铬的砖。同时将可易于得到的致密介质用于内衬反应器上部，如用于高炉和非成渣应用中从而1)减少热损失，2)保护容器防止高温和腐蚀性熔渣，以及幻提供更好的温度控制。这种系统类型的应用提供了从该方法中所用的含碳固体中的高热值回收。任选和可选地，通过为燃烧的反应器下部30和任选地未燃烧的上部40提供“冷壁”系统，壁可为无内衬的。本文所用术语“冷壁”是指通过用冷却介质的冷却套管使壁冷却，如煤气化系统领域所公知的。在该系统中，炉渣在冷却内壁上凝固并保护冷却套管的金属壁。控制并保持反应器下部30中该方法第一阶段中反应的物理条件，以确保炭在超过由炭气化产生的灰的熔点的温度下快速气化，从而由熔灰产生熔渣，熔灰的熔渣粘度不大于约250泊。控制在第二阶段/上部40中进行的反应的物理条件，以确保煤在其塑性范围以上快速气化和加热。燃烧的反应器下部30的温度保持在1500-3500° F，优选 2000-3200° F，最优选M00-3000。F。在反应器下部30的第一阶段中的该温度下，其中的炭气化形成的灰熔化并形成熔渣，其通过放料口排出并在本文献所示范围外的单元中进一步加工。来自第一阶段的气体混合物以向上旋转运动的气体涡流离开，且炭向上通过反应器下部。未燃烧的反应器上部反应器40的温度保持在1200-2200° F，优选1500-2000° F， 最优选1700-1900° F。从燃烧的反应器下部30向上流动的热中间产物提供用于在未燃烧的反应器上部40中进行的吸热反应的热。在进入热量回收区域90之前，第二阶段混合物产物的温度通常为约1700° F至约 1900° F。热量回收区域的操作参数根据颗粒状含碳材料的类型和在液体载体中的颗粒状含碳材料的浓度调节。更具体地，应调节并控制热量回收方法在其下操作的温度以使均从干燥单元120离开的第二阶段混合物产物和包含颗粒状含碳材料的固体料流的合并料流的最终温度为300-900° F，优选400-700° F，最优选约500° F。在该温度下，通常不放出重分子量焦油种类。因此离开分离装置50和颗粒过滤装置110的合成气将不含焦油和颗粒并可易于通过常规提纯方法包括酸性气体脱除和硫回收等进一步加工。本发明方法在大气压或更高压力下进行。通常，反应器下部30和反应器上部40中的压力为约14. 7psig至约2000psig，优选50_1500psig，最优选150_1200psig。热量回收区域90中的压力为约14. 7psig至约1500psig，优选50_1500psig，最优选150_1200psig。 在如图2所示的另一个实施方案中，用于焦油去除的停留容器100中的压力为约14. 7psig 至约 1500psig、优选 50-1500psig，最优选 150_1200psig。在本发明的各个实施方式中，通过反应器下部反应器30的分散装置60和/或 60a的气体和固体的速度或进料速率保持在20-120英尺/秒，优选20-90英尺/秒，最优选30-60英尺/秒。反应器下部30中炭的停留时间保持为2-10秒，优选4-6秒。通过反应器上部反应器40的进料装置80和/或80a的淤浆料流的速度或进料速率保持在约5英尺/秒至100英尺/秒，优选10-80英尺/秒，最优选20-60英尺/秒。反应器上部40中炭的停留时间保持为约5-40秒。 在本发明的各个实施方式中，对于已知的气化方法，待通过进料装置80和/或80a 注入未燃烧反应器上部40的包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆料流的量为总量的0-50%，优选总量的10-40%，最优选总量的20-35%。因此，待引入干燥单元120的包含颗粒状含碳固体和液体载体的淤浆的第二液体料流的量为总量的50-100%，优选总量的60-90%，最优选总量的65-80%。该方法可适用于任何颗粒状含碳材料。然而，优选颗粒状含碳材料为煤，包括但不限于褐煤、烟煤、次烟煤或其任意组合。其它含碳材料为来自煤的焦炭、煤炭、煤液化残留物、粒状碳、石油焦炭、源于油页岩的含碳固体、焦油砂(tar stands)、浙青、生物质、浓缩下水道污泥、垃圾、橡胶和其混合物。前述示例性材料可为粉碎的固体形式，且为了得到最好的材料处理和反应特性，其作为液体载体中的可泵性淤浆。用于含碳固体材料的液体载体可为能在反应中蒸发和沉淀以形成所需气态产物， 特别是一氧化碳和氢气的任何液体。最容易考虑到的液体载体是水，其在反应器下部30中形成蒸汽。蒸汽能与碳反应并形成气态产物，其构成合成气。此外，除水之外的液体可用于含碳材料的淤浆化。优选液体为水，但其也可为烃如燃料油、残油、石油和液体C02。当液体载体为烃时，可加入另外的水或蒸汽，以提供足以用于有效反应和调节反应器温度的水。含有至少20%氧的任何气体可用作供入燃烧的反应器下部30的含氧气体。优选的含氧气体包括氧气、空气和富氧空气。作为淤浆的载体液体中的颗粒状含碳材料的浓度仅为得到可泵性混合物所需的。 通常，浓度至多为固体材料的80重量％。优选在第一阶段和第二阶段方法中，淤浆中颗粒状含碳材料的浓度为30-75重量％。更优选水性淤浆中煤的浓度为45-70重量％。当煤为原料时，其可在与液体载体混合形成淤浆前被粉碎，或与液体介质一起研磨。通常，可使用任何适当细碎的含碳材料，且可采用降低颗粒状固体粒度的任何已知方法。这类方法的实例包括使用球磨、棒磨和锤磨。尽管粒度不重要，但优选细碎的碳颗粒。 供入煤的发电厂中用作燃料的粉末煤是典型的。该煤具有其中90重量％煤通过200目筛的粒度分布。对于反应性更高的材料，只要可制备稳定且不沉降的淤浆，也可使用100目平均粒度的较粗粒度。本文所用术语“炭”是指各种产物产生之后仍在气化系统内携带的未烧尽的碳和灰颗粒。当用于列举两个或更多项目时，本文所用术语“和/或”指可以独自采用所列项目的任意一个，或者可以采用所列项目的两个或更多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则该组合物可以含有仅A ’仅B ’仅C ;A和B组合；A和C组合；B 和C组合；或A、B和C组合。保护范围不受上述说明书的限制，而仅限于以下权利要求书，其范围包括权利要求书主题的全部等同物。每个权利要求作为本发明实施方案引入本说明书。因此，权利要求书为进一步的描述，且为本发明优选实施方案的补充。未明确说明的实施特定功能“的方式”或实施特定功能“的步骤”的权利要求书中的要素不解释为35U. S. C. § 112^6中的“方法”或“步骤”。特别是本文权利要求中“步骤” 的应用不旨在涉及35U. S. C. § 112，6条款。
权利要求
1.一种气化含碳材料的方法，其包括下列步骤a.将包含再循环炭和包含颗粒状含碳材料的固体料流的干燥原料引入反应器下部，并在其中与包含选自含氧气体、蒸汽和其混合物的氧供应的气体料流一起部分燃烧，由此放出热量并形成包含合成气和熔渣的产物；b.使来自所述反应器下部的所述合成气向上通入反应器上部，并在其中与包含液体载体中的颗粒状含碳材料淤浆的第一淤浆料流一起热解，由此形成包含气态产物料流的混合物产物，所述气态产物料流包含合成气和炭；c.使步骤(b)中的所述混合物产物通过热量回收区域；d.将包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第二淤浆料流和离开所述热量回收区域的所述混合物产物引入干燥单元，其中使所述第二淤浆料流中的水蒸发并形成包含颗粒状含碳材料的所述固体料流；e.使所述混合物产物和步骤(d)中的所述固体料流通过分离装置，通过其将所述炭和所述固体料流从所述气态产物料流中分离；f.使步骤(e)中的所述气态产物料流通过颗粒过滤装置，通过其将残留固体细粒和颗粒从所述气态产物料流中分离；和g.使来自步骤(e)的包含所述炭和所述干燥颗粒状含碳材料的所述干燥料和来自步骤(f)的残留固体细粒和颗粒再循环回所述反应器下部，通过其将所述步骤(a)中的放出的所述热量通过使步骤(b)中的包含所述载体液体中的颗粒状含碳材料的所述第一淤浆料流转化为步骤(b)中的所述气态产物料流而回收。
2.权利要求1的方法，其中步骤(a)在1500-3500°F的温度和14. 7-2000psig的压力下进行。
3.权利要求1的方法，其中步骤(a)在2000-3200°F的温度和50-1500psig的压力下进行。
4.权利要求1的方法，其中步骤(b)在1200-2200°F的温度和14. 7-2000psig的压力下进行。
5.权利要求1的方法，其中步骤(b)在1500-2000°F的温度和50-1500psig的压力下进行。
6.权利要求1的方法，其中将所述包含所述液体载体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆液体料流通过一个或多个进料装置引入所述反应器上部。
7.权利要求1的方法，其中将所述气体料流和所述固体料流通过一个或多个分散装置引入所述反应器下部。
8.权利要求1的方法，其中将所述气体料流和所述固体料流以20-120英尺/秒的进料速率引入所述反应器下部并且所述炭在所述反应器下部的停留时间为2-10秒。
9.权利要求1的方法，其中将所述气体料流和所述固体料流以20-90英尺/秒的进料速率引入所述反应器下部并且所述干燥原料在所述反应器下部的停留时间为4-6秒。
10.权利要求1的方法，其中将所述第一淤浆料流以10-80英尺/秒的进料速率引入所述反应器上部并且所述第一淤浆料流在所述反应器上部的停留时间为5-40秒。
11.权利要求1的方法，其中所述载体液体选自水、液体CO2、石油液体和其任意混合物。
12.权利要求1的方法，其中所述颗粒状含碳材料选自煤、褐煤、石油焦炭和其混合物。
13.权利要求1的方法，其中所述第一淤浆料流或第二淤浆料流具有基于第一淤浆料流或第二淤浆料流的总重量为30-75重量％的固体浓度。
14.权利要求1的方法，其中所述第一淤浆料流或第二淤浆料流具有基于第一淤浆料流或第二淤浆料流的总重量为45-70重量％的固体浓度。
15.权利要求1的方法，其中所述含氧气体选自空气、富氧空气、氧气和其混合物。
16.权利要求1的方法，其另外包括在进入所述热量回收区域之前将所述第二阶段反应的所述混合物产物引入焦油去除停留容器的步骤。
17.权利要求1的方法，其中所述热量回收区域包括选自辐射热类型的锅炉、水管锅炉、火管锅炉和其组合的热量回收装置。
18.权利要求1的方法，其中在所述分离装置之前，所述第二阶段混合物产物和所述固体料流的温度为300-900° F。
19.权利要求1的方法，其中在所述分离装置之前，所述第二阶段混合物产物和所述固体料流的温度为400-700° F。
20.权利要求1的方法，其中在所述分离装置之前，所述第二阶段混合物产物和所述固体料流的温度为450-550° F。
21.权利要求1的方法，其中待引入所述反应器上部的第一淤浆料流的量为总给定气化方法的0-50%，并且其中待引入所述干燥单元的第二淤浆料流的量为总给定气化方法的 50-100%。
22.权利要求1的方法，其中待引入所述反应器上部的第一淤浆料流的量为总给定气化方法的10-40%，并且其中待引入所述干燥单元的第二淤浆料流的量为总给定气化方法的 60-90% ο
23.权利要求1的方法，其中待引入所述反应器上部的第一淤浆料流的量为总给定气化方法的20-35%，并且其中待引入所述干燥单元的第二淤浆料流的量为总给定气化方法的 65-80% ο
24.一种气化含碳材料的系统，其包括a.反应器下部，用于部分燃烧包含颗粒状含碳材料的固体料流与包含选自含氧气体、 蒸汽和其混合物的氧供应的气体料流以产生热量和包含合成气和熔渣的混合物产物，其中所述反应器下部包括用于引入所述气体料流和所述干燥原料的一个或多个分散装置；b.反应器上部，用于热解来自所述反应器下部的所述合成气与包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第一淤浆料流以产生包含气态产物料流的混合物产物，其中所述气态产物料流包含合成气和炭；c.热量回收区域，用于冷却所述混合物产物；d.干燥单元，用于使包含液体载体中的颗粒状含碳材料的第二淤浆料流与离开所述热量回收区域的所述混合物产物接触，由此使所述第二淤浆料流中的水蒸发并形成包含颗粒状含碳材料的固体料流；e.分离装置，用于使所述混合物产物中所述炭和所述固体料流从所述气态产物料流中分离；f.颗粒过滤装置，用于使残留固体细粒和颗粒从所述气态产物料流中分离，通过其使由所述反应器下部产生的所述热量通过使所述反应器上部中的包含所述载体液体中的颗粒状含碳材料的所述第一淤浆料流转化为所述反应器上部中的所述气态产物料流而回收。
25.权利要求对的气化含碳材料的系统，其另外包括在所述热量回收区域上游的焦油去除停留容器。
全文摘要
一种用于气化含碳原料并具有分段淤浆加料以防止形成引起沉积问题的焦油的系统和方法。将干燥的固体含碳材料部分燃烧，然后与包含含碳材料的第一淤浆料流一起在两个分离的反应器部分中热解，由此产生包含合成气的混合物产物。将包含颗粒状含碳材料的第二淤浆料流与离开热量回收区域的混合物产物一起供入热量回收区域下游的干燥单元。第二阶段混合物产物和干燥的颗粒状含碳材料的所得最终温度为450-550°F，该温度范围通常不利于重分子量焦油种类的释放。
文档编号C10J3/54GK102257105SQ200980150750
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者A·C·昌, D·L·布莱顿, M·汤普森 申请人:科诺科菲利浦公司