[发明专利]废物至液体烃精炼系统

权利要求书

1.一种废物至液体烃精炼系统，其将任何城市固体废物和危险工业废物、生物质或任何含碳原料转化为合成烃，特别地但不排他地，柴油和汽油和/或电力和联产热量，该废物至液体烃精炼系统包括三个主要子系统：i)焦电热转换器(PETC)(10)和等离子弧(PA)(14)废物和生物质气化子系统(1)；ii)烃合成子系统(2)；和iii)发电及热联产子系统(3)。

2.根据权利要求1的废物至液体烃精炼系统，其中焦电热转换器(10)和等离子弧(14)废物和生物质气化子系统(1)由以下组成：

具有负表压环境的废物和生物质原料接收库，其中废物和生物质原料被卸料在传送带(5)上进行预加工；

-在高温(1200℃至1500℃)厌氧的熔融铁环境中的熔融床焦电热转换器反应器(10)，其能够分离含碳原料与非碳原料，将无机材料转化为玻璃化熔渣(13)和金属锭/瘤节(12)，并且其中含碳原料将经历气化过程；

-旋风颗粒/灰分离器和等离子弧反应器(14)的组合，其中从熔融床反应器(10)出来的合成气通过电等离子弧处理，该电等离子弧将彻底地消除全部不希望的在旋风分离器处分离的化合物，通过将其转化为物质(mater)的等离子态。

3.根据权利要求1和2的废物至液体烃精炼系统，其中预加工将由以下步骤组成：第一步骤(6)，包括全部铁磁材料的磁分离来进行回收；第二步骤(7)，在涡流电流分离器上从原料物流中提取全部非铁质金属进行回收；在第三步骤(8)中，在密度分离器中从进料物流中除去全部玻璃和硅石类材料进行回收；剩余的含碳废物原料进行第四步骤(9)，其在于进料物流材料的挤压和粉碎。

4.根据权利要求1和2的废物至液体烃精炼系统，其中空气将从进料物流中被取出以便降低其氧含量。

5.根据权利要求1至4的废物至液体烃精炼系统，其中剩余材料将被注入在1200℃至1500℃的高温厌氧的熔融铁环境中的熔融床焦电热转换器反应器(10)中，其中原料将经历第一阶段气化过程。

6.根据权利要求1至5的废物至液体烃精炼系统，其中从熔融床反应器(10)出来的粗合成气(11)构成旋风颗粒/灰分离器和其中温度到处高于5000℃的等离子弧反应器(14)的组合的原料，其中该电等离子弧将彻底地消除全部不希望的在旋风分离器处分离的化合物，通过将其转化为物质(mater)的等离子态，并且其中仍未气化的含碳化合物将确定地(definitively)在第二阶段等离子气化中被转化为合成气。

7.根据权利要求1至6的废物至液体烃精炼系统，其中从等离子弧反应器(14)出来的改进的合成气物流(15)将在气体热交换器(16)处被冷却，其中可以容易地形成过热蒸汽(17)。所得的过热蒸汽(17)以高效率用于蒸汽轮机(20)的类似兰金的热力学循环以便产生机械功率。

8.根据权利要求1-7的废物至液体烃精炼系统，其中合成气在冷却后将进一步经受骤冷器和涤气器净化工艺反应器(18)以便进一步洗涤和除去任何仍然存在的非H2或CO物质并且其中来自这个净化步骤的全部所得废物将被进一步转化为增值产品如酸和/或被再注入等离子弧反应器(14)以便通过玻璃化进行分解。

9.根据权利要求1至8的废物至液体烃精炼系统，其中最终的净化和合成气提纯步骤通过活性碳氧化锌过滤系统(19)进行。

10.根据权利要求1的废物至液体烃精炼系统，其中从气化子系统(1)出来的清洁的合成气现将被压缩并且构成精炼烃合成子系统(2)的原料，其中的第一步是费托合成反应器(26)，其中通过由钴/铁主宰的催化剂催化的化学反应，合成气将产生烃化合物与水和/或CO2，并且在第二步中，从反应器(26)出来的烃类产品将经受标准精炼分馏(27)以便分离目标烃如柴油和汽油，较重的蜡产品被进一步进行加氢裂化过程(28)，其中较重的烃将被分解为较轻的柴油和汽油产品。

11.根据权利要求1和10的废物至液体烃精炼系统，其中对于加氢裂化(28)来说，需要额外的氢气，其通常来自合成气侧物流，其通过水煤气变换反应被完全变换成氢气。

12.根据权利要求1和10的废物至液体烃精炼系统，其中当目标是长链产物时，在FT反应器(26)中使用约25-60bar的压力和约200-250℃的温度。