[发明专利]一种用超临界水对含碳物质进行气化的方法

权利要求书

1.一种用超临界水对煤进行气化的方法，包括以下步骤：

a.加热并增压包含含碳物质和水以及任选的催化剂的原料浆以使其中的水变成超临界水，从而得到超临界浆；

b.使所述超临界浆进入旋流反应器中，在该旋流反应器中同时发生以下过程：i)含碳物质与超临界水发生反应，得到气体产物和残渣；ii)固体与流体的分离，其中固体包括所述残渣和任选的催化剂，其从旋流反应器底部离开，而流体包括所述气体产物和超临界水，其从旋流反应器顶部离开；

c.使来自步骤b的所述流体降温以实现气液分离，得到气体产物和亚临界水。

2.一种用超临界水对含碳物质进行气化的方法，包括以下步骤：

a.加热并增压包含含碳物质和水的原料浆以使其中的水变成超临界水，然后向其中引入催化剂水溶液，所引入的催化剂水溶液的量使得引入该溶液后所有的水处于超临界状态，从而得到超临界浆；

b.使所述超临界浆进入旋流反应器中，在该旋流反应器中同时发生以下过程：i)含碳物质与超临界水在催化剂的作用下发生反应，得到气体产物和残渣；ii)固体与流体的分离，其中固体包括所述残渣和催化剂，其从旋流反应器底部离开，而流体包括所述气体产物和超临界水，其从旋流反应器顶部离开；

c.使来自步骤b的所述流体降温以实现气液分离，得到气体产物和亚临界水。

3.权利要求1或2的方法，其中还包括以下步骤：

d.将所述亚临界水与所述原料浆混合以提高原料浆的温度。

4.权利要求1或2的方法，其中所述含碳物质选自煤、生物质、石油焦、含有机物的污泥或它们的任意混合物。

5.权利要求1或2的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属氧化物、碱金属或碱土金属氢氧化物、碱金属或碱土金属盐或它们的任意混合物。

6.权利要求1或2的方法，其中通过用冷却介质来冷却所述流体来实现步骤c中的所述降温。

7.权利要求6的方法，其中所述冷却介质是所述原料浆。

8.权利要求1或2的方法，其中所述超临界水是指这样的水：其温度高于水的临界温度374℃且其绝对压力高于水的临界压力22.1MPa；所述亚临界水是指这样的水：其温度在100℃以上且在水的临界温度374℃以下并且其压力为仍使水处于液态的压力。

9.权利要求1或2的方法，其中所述旋流反应器的结构与旋风分离器或旋液分离器相同。

10.权利要求1或2的方法，其中将所述残渣和任选的催化剂返回到所述原料浆中。

11.权利要求1或2的方法，其中所述旋流反应器外部设有对其进行加热的加热装置。