[发明专利]生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备

摘要

本发明公开了一种生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备，具体来说是一种仅利用二氧化碳作为气化剂将生物质等固体燃料气化成高品质合成气，且回收合成气自身二氧化碳气体及合成气后续利用工艺中生成的二氧化碳气体进行气化循环的整体工艺方法及设备，达到整套系统温室气体二氧化碳排放量为零的目的。该发明具有无氧耗，制取合成气品质高，冷媒气效率高，系统操作简单，且整套系统温室气体二氧化碳排放量为零等显著优点。

主权项

一种生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法，它是仅采用CO2作为气化剂将生物质燃料气化成合成气、并利用合成气生产化工油品、以实现整体无氧气化循环的工艺过程，包括如下步骤：1）气化单元：以回收合成气自身所含的CO2和合成气后续利用生成的CO2作为气化剂，使其在外部辅助能源的作用下与生物质燃料发生剧烈的气化反应，生成主要成分为CO、CO2、CH4、H2、H2O、H2S、COS的高温合成气；2）冷却单元：对所生成的高温合成气进行两级热交换器降温处理，其中第一级热交换器采用上述气化剂CO2作为冷却介质，用于预热气化剂CO2；第二级热交换器采用水作为冷却介质，得到副产品水蒸汽；3）洗涤单元：对经过两级热交换降温的合成气进行旋风除尘和洗气塔洗涤处理，得到进一步降温的洁净合成气；4）变换反应单元：使所得洁净合成气与上述副产品水蒸汽进行水煤气反应，将其中部分CO转化为H2和CO2，以调节洁净合成气的品质达到催化合成反应所需的H2/CO比值范围；5）脱硫单元：对调质后的洁净合成气进行脱硫处理，将其中的H2S、COS脱除掉；6）合成气脱碳单元：对脱硫后的洁净合成气进行脱碳处理，将其中的CO2分离出来；7）催化合成单元：使脱硫脱碳后的洁净合成气通过催化变换反应合成化工油品，同时生成富含CO2的尾气；8）尾气脱碳单元：对所生成的尾气进行脱碳处理，将其中的CO2分离出来，剩余无温室气体直接或处理后对外排放；9）气化剂循环单元：将步骤6）和步骤8）所分离出来的CO2重新作为步骤2）中第一级热交换器的冷却介质，经过对高温合成气换热降温，获得预热的气化剂CO2，再利用它进行步骤1）中的气化反应，如此循环最终实现整套工艺零温室气体排放。