[发明专利]含碳材料的气化

权利要求书

1.一种加压气化器的操作方法，所述方法包括：

将含碳材料进料到所述加压气化器的加压气化容器中，在此气化容器处于压力P1；

将水蒸汽作为温度调节和气化剂通过水蒸汽喷射器进料到气化容器内，水蒸汽在压力P2下进入所述喷射器并充当水蒸汽喷射器的推动流体；

将氧气通过所述水蒸汽喷射器进料到气化容器内，氧气在压力P3下进入所述水蒸汽喷射器，其中P2＞P1≥P3；

在所述水蒸汽和氧气存在下使含碳材料在所述压力P1下气化以产生灰分和至少包括CO和H2的合成气；和

从气化容器移出所述灰分和合成气。

2.根据权利要求1的方法，其包括由通过在气化器中将含碳材料气化提供的热产生水蒸汽，气化器所产生的水蒸汽的压力为P4，其中P1＜P4≤P2。

3.根据权利要求2的方法，其包括允许一些不是由气化器产生的水蒸汽旁路通过水蒸汽喷射器，并且将旁路通过水蒸汽喷射器的所述水蒸汽与由通过在气化器中将含碳材料气化提供的热产生的水蒸汽混合，并与来自水蒸汽喷射器的水蒸汽和氧气的混合物在进料到气化容器之前混合。

4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中所述压力P1高于所述压力P3。

5.一种以至少4.8kg/m_n³的质量/体积比使用水蒸汽和氧气来改进加压气化器的方法，所述方法包括：

提供与水蒸汽供应流动连通的水蒸汽喷射器，使得流过水蒸汽喷射器的水蒸汽能够充当推动流体；

将气态氧气供应与水蒸汽喷射器连接，使得水蒸汽喷射器可以从氧气供应吸取氧气并将其压缩至比氧气供应至水蒸汽喷射器的供应压力高的压力；和

将水蒸汽喷射器的出口与气化器的气化容器流动连通地连接，使得来自水蒸汽喷射器的水蒸汽和氧气的混合物可以注入气化容器内。

6.根据权利要求5的方法，其中气化容器是夹套气化容器，其构造成由含碳材料在所述夹套气化容器中气化的过程所释放的热产生水蒸汽，所述方法包括将气化容器的夹套与水蒸汽喷射器的所述出口水蒸汽流动连通地连接。

7.一种根据权利要求5或权利要求6改进的气化器的操作方法，所述方法包括将气化器的气化容器保持在其设计操作压力下或在此压力下操作所述气化容器，同时相比气化器改进之前氧气至气化器的供应压力，降低氧气至水蒸汽喷射器的供应压力。

8.一种根据权利要求5或权利要求6改进的气化器的操作方法，所述方法包括在比气化器改进之前用于气化器的气化容器的操作压力高的压力下操作气化器的气化容器，同时将氧气至水蒸汽喷射器的供应压力保持与气化器改进之前氧气至气化器的供应压力至少相同或甚至更高。

9.根据权利要求7或权利要求8的方法，其包括通过水蒸汽喷射器向供应至水蒸汽喷射器的氧气施加至少0.5巴的压力增加。

10.一种加压气化器，包括：

气化容器，其是压力容器；和

与水蒸汽供应设施流动连通的水蒸汽喷射器，所述水蒸汽喷射器构造成使用来自水蒸汽供应设施的水蒸汽作为推动流体，所述水蒸汽喷射器还与气态氧气供应设施流动连通，而且构造成将来自氧气供应设施的氧气压缩至更高压力并将水蒸汽和氧气的混合物输送到气化容器。

11.根据权利要求10的气化器，其是固定床干底气化器。

12.根据权利要求10或权利要求11的气化器，其是构造成由含碳材料气化过程中所释放的热产生水蒸汽的夹套气化器，所述气化器的夹套与水蒸汽喷射器的出口在使用中水蒸汽流动连通，以将夹套中产生的水蒸汽添加到由水蒸汽喷射器输送的水蒸汽和氧气的混合物中。

13.根据权利要求10至12中任一项的气化器，其包括使来自水蒸汽供应设施的水蒸汽在进入气化容器之前旁路通过水蒸汽喷射器的旁通管线，所述水蒸汽旁通管线与水蒸汽喷射器的出口流动连通。