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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101906325A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101906325101906325A(43)申请公布日2010.12.08(21)申请号201010234090.2C10J3/72(2006.01)(22)申请日2010.07.20(71)申请人武汉凯迪控股投资有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区江夏大道特1号凯迪大厦(72)发明人陈义龙唐宏明张岩丰(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西(51)Int.Cl.C10J3/66(2006.01)C10J3/48(2006.01)C10J3/46(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称生物质低温裂解高温气化工艺及其设备(57)摘要一种生物质低温裂解高温气化工艺及其设备。该工艺利用过热水蒸汽作为氧化剂和能量载体,首先在500~800℃的温度区域对生物质燃料进行低温裂解,获得不含碱金属氧化物的粗合成气和焦炭;然后在1200~1600℃的温度区域对粗合成气和焦炭进行高温气化,获得不含焦油成份的初合成气,最后对所生成的初合成气依次进行冷却、除尘、脱酸和干燥处理,即可获得高品质的净合成气。其设备主要由裂解炉和气化炉、低温等离子炬加热器和高温等离子炬加热器、储水箱和输水泵、以及热交换器等部件组成。本发明工艺易于控制、能耗和投资低廉、冷煤气效率高,所产生合成气热值大、不含焦油和碱金属化合物。既适合于生物质气化联合循环发电,也适合于制取生物质液体燃料。CN1096325ACN101906325ACCNN110190632501906327A权利要求书1/2页1.一种生物质低温裂解高温气化工艺,它是利用过热水蒸汽作为氧化剂和能量载体、在不同温度区域内依次对生物质燃料进行低温裂解和高温气化两级处理、最终生成净合成气的过程,其特征在于:该工艺包括如下步骤:1)将破碎好的生物质燃料投入到裂解炉内,同时向裂解炉内喷入低温过热水蒸汽,保持裂解炉内的运行温度为500~800℃,使生物质燃料在与低温过热水蒸汽充分接触的过程中发生裂解反应,生成粗合成气和含焦炭灰渣;2)对所生成的含焦炭灰渣依次进行冷却降温和分离处理,使其中的焦炭成份分离出来;3)将所生成的粗合成气和所分离出的焦炭输送到气化炉内,同时向气化炉内喷入高温过热水蒸汽,保持气化炉内的运行温度为1200~1600℃,使粗合成气和焦炭在与高温过热水蒸汽充分接触的过程中发生气化反应,生成初合成气;4)对所生成的初合成气依次进行冷却降温、清除粉尘、脱除酸性气体和脱水干燥处理,即可获得净合成气。2.根据权利要求1所述的生物质低温裂解高温气化工艺,其特征在于:所述步骤1)中,生物质燃料的粒径控制在20mm×20mm以下,生物质燃料中水份的重量含量小于40%。3.根据权利要求1或2所述的生物质低温裂解高温气化工艺,其特征在于:所述步骤1)中,裂解炉的进料口处设有氮气保护气氛。4.根据权利要求1或2所述的生物质低温裂解高温气化工艺,其特征在于:所述步骤1)中,保持裂解炉内的运行温度为500~650℃、运行压力为105~109Kpa、低温过热水蒸汽的喷入速度为35~50m/s、粗合成气在裂解炉内的停留时间为15~20s、粗合成气的引出速度为15~20m/s。5.根据权利要求1或2所述的生物质低温裂解高温气化工艺,其特征在于:所述步骤3)中,保持气化炉内的运行温度为1200~1400℃、运行压力为105~109Kpa、高温过热水蒸汽的喷入速度为35~50m/s、初合成气在气化炉内的停留时间为15~20s、初合成气的引出速度为15~20m/s。6.根据权利要求1或2所述的生物质低温裂解高温气化工艺,其特征在于:所述步骤4)中,将所生成的初合成气冷却降温至260~320℃。7.一种为实现权利要求1所述工艺而设计的生物质低温裂解高温气化设备,包括裂解炉(5)和气化炉(9)、低温等离子炬加热器(8)和高温等离子炬加热器(10)、储水箱(17)和输水泵(16)、以及热交换器(11),其特征在于:所述储水箱(17)通过输水泵(16)与热交换器(11)的给水输入端相连,所述热交换器(11)的蒸汽输出端同时与低温等离子炬加热器(8)的进汽口和高温等离子炬加热器(10)的进汽口相连,所述低温等离子炬加热器(8)的排汽口与裂解炉(5)的水蒸汽喷嘴相连,所述高温等离子炬加热器(10)的排汽口与气化炉(9)的水蒸汽喷嘴相连;所述裂解炉(5)的出气口与气化炉(9)的进气口相连,所述裂解炉(5)的排渣口与冷渣器(6)的进渣口相连,所述冷渣器(6)的出渣口与灰炭分离器(7)的进料口相连,所述气化炉(9)的出气口与热交换器(11)的气体输