[发明专利]碳质材料的气化和气液过程

权利要求书

1.从碳质材料生产合成气的方法，所述方法包含：

(a)提供包含碳质材料和液体介质的混合物；

(b)在气化条件下使混合物经历高剪切，由此产生高剪切处理过的包含合成气的料流；以及

(c)从高剪切处理过的料流分离包含合成气的产物。

2.权利要求1的方法，其中(b)使混合物经历高剪切以产生高剪切处理过的包含合成气的料流，还包含将混合物与选自水蒸气、氢气、空气、氧气和伴生气的至少一种气体或蒸气相接触。

3.权利要求2的方法，其还包含将混合物与促进合成气形成的催化剂相接触。

4.权利要求1的方法，其还包含将来自(c)的分离的未反应碳质材料、分离的液体介质或两者重循环到(a)。

5.权利要求1的方法，其中碳质材料包含焦炭、煤、泥煤、天然气或其组合。

6.权利要求5的方法，其中煤选自烟煤、无烟煤和褐煤。

7.权利要求1的方法，其中碳质材料包含粉煤或煤层甲烷。

8.权利要求1的方法，其还包含利用至少一部分合成气生产液体产物，包含形成合成气在液相中的分散体系。

9.权利要求8的方法，其中利用至少一部分合成气生产液体产物包含使至少一部分合成气进行催化反应以产生费-托烃类。

10.权利要求8的方法，其中液体产物包含液体烃类和醇类。

11.权利要求8的方法，其中液体产物主要包含液体烃类、主要包含醇类、或包含基本上等量的醇类和液体烃类。

12.权利要求8的方法，其中液相包含通过费-托法产生的一种或多种液体烃类、一种或多种醇、或其组合。

13.权利要求8的方法，其中形成分散体系包含将合成气和液体载体导入高剪切装置，所述高剪切装置包含至少一个转子和至少一个定子并提供至少约23m/sec的尖端速度，其中尖端速度被定义为πDn，其中D是至少一个转子的直径，且n是旋转频率。

14.权利要求8的方法，其还包含将分散体系导入包含催化剂固定床或催化剂流化床的反应器。

15.从合成气生产包含醇的液体产物的方法，所述方法包含：

将通过权利要求1的方法获得的合成气和液体载体导入包含至少一个转子和至少一个形状互补的定子的高剪切装置；以及

使高剪切装置的内含物经历至少10,000s^-1的剪切速率，其中

剪切速率被定义为尖端速度除以剪切间隙，其中尖端速度被定义为πDn，其中D是至少一个转子的直径，且n是旋转频率。

16.生产液体产物的方法，所述方法包含：

在高剪切装置中形成包含分散在液相中的气体气泡的分散体系，其中平均气体气泡直径小于约1.5μm；

将分散体系与多功能催化剂相接触，以形成所述液体产物；以及

回收液体产物。

17.权利要求16的方法，其中所述液体产物选自C2+烃类、C2+含氧化物、及其组合。

18.权利要求16的方法，其中所述气体选自二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、甲醇、及其组合。

19.权利要求16的方法，其中所述气体包含氢气源或所述液相包含氢气源。

20.权利要求16的方法，其中所述气体包含合成气。

21.权利要求20的方法，其中合成气通过天然气重整产生。

22.权利要求20的方法，其中合成气通过固体气化产生。

23.权利要求22的方法，其中固体选自煤、生物质和生物可再生物。

24.权利要求16的方法，其中多功能催化剂促进费-托反应。

25.权利要求16的方法，其中多功能催化剂促进脱氢反应。