[发明专利]含碳燃料部分氧化的化学循环过程

权利要求书

1.一种在化学循环系统中以含碳燃料提供以CO为主要含碳产物的气态产出物的方法，其中所述化学循环系统采用了包括金属氧化物的颗粒，所述金属氧化物具有多种氧化状态，所述系统包括氧化床反应器和燃料转化反应器，所述方法包括使所述含碳燃料和直接从所述氧化床反应器向所述燃料转化反应器提供的颗粒接触，所述接触以所述燃料转化反应器中以大致并流流动的方式发生，由此，所述颗粒中的氧化金属被还原至较低的氧化态，从而提供所述的气态产出物，被还原的所述颗粒从所述燃料转化反应器输送到所述氧化床反应器，并且使所述颗粒与含氧气流接触，从而使所述金属氧化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，离开所述燃料转化反应器的颗粒在返回到所述氧化床反应器之前被输送到单独的床反应器，其中蒸气被引入所述床反应器从而提供H₂和包括金属氧化物的颗粒，带有的所述金属处于所述金属进入所述燃料转化反应器和所述颗粒离开所述转化反应器中间的氧化状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将H₂与来自所述燃料转化反应器的所述气态产出物中的CO结合，以提供合成气。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括使部分所述的CO进行水煤气转换反应，得到的H₂与另一部分所述CO结合以提供合成气。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于,进一步包括将合成气引导至气体分离单元，将合成气分离成其组成成分。

6.根据权利要求4的方法，其特征在于，进一步包括所述CO和所述H₂进入费-托合成反应器制造有机物流体。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将CO₂引入到所述燃料转化反应器中以促进通过碳素溶解损失反应产生CO。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括将所述CO进行水煤气转换反应，并回收得到的氢气。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括将部分所述的CO进行水煤气转换反应，并对得到的二氧化碳进行加氢反应。

10.根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括引导气态产出物到气体涡轮。

11.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述含碳燃料包括固体颗粒。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述固体颗粒包括煤粉。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述金属氧化物颗粒是多孔复合物形式的铁氧化物。

14.根据权利要求1的方法，其特征在于，气态产出物中CO:CO₂的体积比值是至少60:40。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，气态产出物中CO:CO₂的体积比值是至少65:35。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物颗粒存在于移动填充床式反应器中。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触步骤发生在所述颗粒的移动床中。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触步骤发生在流化床反应器中。