[发明专利]具有原位CO2捕集的合成燃料和化学品生产

权利要求书

1.由碳质燃料生产合成液体燃料的方法，其包括：

使用蒸汽和任选的含氧气体使所述碳质燃料间接气化并形成富二氧化碳气体和富氢气体的单独物流；和

使所述富氢气体和所述二氧化碳的一部分以CO₂氢化反应进行反应以形成合成燃料。

2.权利要求1的方法，其中金属氧化物粒子用于所述间接气化反应中。

3.权利要求1的方法，其中所述蒸汽的至少一部分使用由所述CO₂氢化步骤产生的热来生产。

4.权利要求1的方法，其中所述碳质燃料包括合成气、一氧化碳、富甲烷气体、轻质烃、液体碳质燃料、煤炭、生物质、沥青砂、油页岩、石油焦、重质液体烃、蜡以及它们的混合物。

5.权利要求1的方法，其中剩余的CO₂在冷凝出水分之后被封存。

6.权利要求1的方法，其中所述合成液体燃料的至少一部分用作所述碳质燃料的进料。

7.权利要求2的方法，其中所述金属氧化物粒子包括铁和/或其氧化物。

8.权利要求2的方法，其中所述金属氧化物粒子含有载体材料，所述载体材料包括选自由以下各物组成的集合的陶瓷材料：Al、Ti、Zr、Y、Si、La、CR、Mg、Mn、Cu、Ca的氧化物；Si和Ti的碳化物；海泡石；斑脱土；和高岭土。

9.权利要求2的方法，其中所述金属氧化物粒子含有Fe₂O₃，且所述碳质燃料通过以下步骤间接气化：

在具有逆流气固接触模式的包括填料移动床的第一反应区中用所述碳质燃料还原含Fe₂O₃的粒子以使得铁的平均化合价小于1；

在包括逆流气固接触模式的第二反应区中用蒸汽至少部分地氧化含被还原的铁氧化物的粒子以产生富氢气体，以使得所述铁氧化物被至少部分地氧化成Fe₂O₄；和

在第三反应区中用含氧气体氧化所述含铁氧化物的粒子且使含被氧化的铁氧化物的粒子返回所述第一反应区。

10.权利要求9的方法，其中将选自CO₂、H₂O的气态物质或来自CO₂氢化的气态燃料引入所述第一反应区的底部以加强所述铁氧化物粒子和所述碳质燃料二者的转化。

11.权利要求9的方法，其中所述碳质燃料包括固体碳质燃料粒子，所述固体碳质燃料粒子通过在所述第一反应区的下段中的气体悬浮，直至它们在向所述第一反应区的顶部淘选之前被转化至少50％。

12.权利要求1的方法，其中含氧化钙的CO₂吸附剂用以辅助所述碳质燃料的间接气化。

13.由碳质燃料生产合成液体燃料的方法，其包括：

用富氢气体物流使固体碳质燃料直接液化；和

使任何未转化的固体碳质燃料间接气化以形成富氢气体和富CO₂气体的单独物流。

14.由碳质燃料生产合成液体燃料的方法，其包括以下步骤：

用热的含金属氧化物的粒子使固体碳质燃料直接或间接热解以形成液体燃料；和

用含金属氧化物的粒子使所述未转化的固态碳质燃料间接燃烧或气化以产生热和富CO₂的气体物流。