液体燃料生产方法中的酸性气体处理技术

本发明专利技术涉及由通过固体碳质原料气化和轻质化石燃料蒸汽重整所产生的含氢气和一氧化碳的料流来生产液体燃料产物的工艺和方法。处理气化器合成气以优选除去至少99%的含硫杂质和小于50%的CO2，从而产生经处理的气化器合成气和富CO2的气体。将所述经处理的气化器合成气和轻质化石燃料转化单元产物气体合并形成混合的合成气，其转化为液体燃料产物。在气化单元中使用所述富CO2的气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】液体燃料生产方法中的酸性气体处理 发曰月背景. 专利
. 本专利技术涉及使用轻质化石燃料（例如甲烷、天然气、液化石油气、石脑油）和固体原料 例如生物质、煤、石油焦炭等由含氢气和一氧化碳的料流生产液体燃料中的酸性气体处理 方案。 相关抟术描沭 液体燃料可通过首先将所述固体原料物质气化以形成含氢气与一氧化碳的料流（气 化器合成气）由固体原料物质生产，所述料流被进一步处理以形成期望的液体燃料产物。 原料例如煤或石油焦炭在气流床气化器中气化生成H2/C0比率在0. 4:1至0. 8:1 范围内的合成气。所述合成气的C02含量一般为〈10体积％。原料例如生物质在流化床气 化器中的气化一般生成H2/C0比率在0.8:1至1.2:1范围内的合成气。基于干重，该合成 气的C02含量在15 - 45体积％的范围内。用于液体燃料合成，例如费-托（FT)液体、甲醇 /汽油的最佳H2/C0比率为大约2:1。因此，通常使从气化器得到的合成气经历水煤气变换 反应以增大H2/C0比率。这进一步增加了所述合成气的C02含量。合成气中较高的C02弓丨 起氏和C0分压降低，由此导致较低的液体燃料的单程以及总产量和较高的来自液体燃料 合成单元的尾气的流速，通常将其送至燃料集管（fuelheader)。 因此，煤制油（CTL)和生物质制油（BTL)方案含有用于去除0)2至低水平的设备 以便减少液体燃料生产系统的资金和运行成本。 为提高液体燃料产物的产量，若干个选项是可利用的，以调整在液体燃料生产单 元的进料中的H2:C0比率。例如，所述气化器合成气可与具有较高H2:C0比率的含氢气和一 氧化碳的气体混合以形成含有期望H2:C0比率的混合物；或者可向所述气化器合成气添加 氢气以增大H2:C0比率，或这些的某种组合。US专利申请2011/0218254A1教导了以下方法：在SMR/ATR/SMR-ATR系统中使用 轻质化石燃料（例如天然气）来生产H2:C0比率大于2:1的富氢气的合成气和使该富氢气 的合成气与所述气化器合成气混合作为用于调整进入将混合的合成气转化为液体的单元 的混合的合成气的H2:C0比率的方式。还提及了用于在整体流程图中的不同位置去除C02 和H2S的选项，但没有指出优选的方案或位置。US专利7, 863, 341 (转让给Shell)讨论了使来自轻质烃进料的富H2的合成气与 从气化器得到的合成气料流共混以调整进料至液体合成单元的合成气的H2:C0比率。笼统 地提及了使用具有一个或更多个单元的酸性气体去除系统以从气化器得到的合成气中除 去H2S和C02。没有提供具体内容。还提及了来自费-托液体燃料合成的尾气作为重整单 元生成富H2的合成气的燃料源。一样没有提供具体内容。US专利8, 106, 102 (转让给SAS0L和HaldorTopsoe)描述了天然气制油的方法 (没有使用固体原料），其中来自液体合成单元的尾气在与重整进料气体例如天然气的单 元分开的单元中重整。 气化-循环联合（IGCC)系统含有通常为选择性H2S去除而设计的酸性气体去除 单元。通过酸性气体去除（AGR)单元没有除去的0)2与从气化器得到的合成气在燃气轮机 段中的燃烧所生成的烟道气一起被排除。然而，IGCC系统主要致力于发电和有限程度的液 体燃料生产。 对于具有较低的资金和运行成本的液体燃料生产方法和设备的需要继续存在。本 专利技术的目的是：由通过使用氧气转化固体原料和通过重整和/或部分氧化轻质化石燃料所 形成的含氢气和一氧化碳的气体来生产液体燃料产物，其通过利用： ?较小的酸性气体去除（AGR)系统，其被设计成从气化器合成气中除去全部H2S而仅部 分的C02。通常，进入所述AGR系统的气化器合成气中的大于50%，和优选大于65%的0)2与 经处理的气化器合成气一起离开 ?较低成本的胺系统对使用物理溶剂用于酸性气体去除的系统 ?较小的硫回收单元，以从离开酸性气体去除系统的酸性气体料流中回收呈固体或液 体形式的硫。 本专利技术的其它目的和方面对于阅读完本说明书、附图和附录的权利要求书的本领 域普通技术人员而言将变得显而易见。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于由固体原料物质和轻质化石燃料生产液体燃 料产物的方法和系统，用于使固体碳质材料（10)在气化单元（2)中转化以形成气化器合成 气（24);将所述气化器合成气（24)通向气体调节单元（4)，和在其中处理所述气化器合成 气（24)形成：至少含有至少50%的在所述气化器合成气（24)中的C02的经处理的气化器 合成气料流（26)、富C02的气体料流（7A)和富硫的料流（500);利用至少部分的含有至少 90%的C02 (从所述气化器合成气中除去）的富C02的气体料流（7A)于气化器合成气（24) 的形成中。还提供了用于在轻质化石燃料转化单元（6)中转化轻质化石燃料（18)以形成 富氏的合成气（27)，所述富Η2的合成气（27)包含H2/C0摩尔比为至少2:1的氏和C0 ;合 并经处理的气化器合成气（26)与富氏的合成气（27)以形成混合的合成气（30)，所述混合 的合成气（30)所具有的氏/CO比率大于经处理的气化器合成气料流（26);转化所述混合的 合成气（30)以形成至少液体燃料产物（32)和副产物料流（34)，所述副产物料流（34)包 含氢气、C0、水蒸气、甲烷和含有2至8个碳原子以及0至2个氧原子的烃中的一种或更多 种。另外提供了用于在所述轻质化石燃料转化单元（6)中使高达100%的副产物料流（34) 反应以促进富H2的合成气（27)的形成；和利用富C02的气体料流（7D)以促进气化器合成 气（24)的形成。 附图简沐 通过以下详述的本专利技术的优选实施方案连同附图将更好地理解本专利技术的目的和优点， 其中通篇同样的数字表示相同的特征并且其中： 图1是所述混合设备的方框图； 图2是所述气化器合成气调节单元的流程图。 专利技术详沐 以下描述将参考实施方案，在其中由固体进料物质的气化和由轻质化石燃料的重整所 产生的含氢气和一氧化碳的料流被进一步处理以生产液体燃料和/或化学品例如醇、费托 液体、汽油、柴油、烯烃等。 如本文所使用的"固体进料物质"、"固体原料"、"固体碳质进料物质"以及"碳质进 料物质"可互换使用并且指的是生物质、任何等级的煤(包括无烟煤、烟煤和褐煤)、从任何 等级的煤生产的焦炭、石油焦炭或沥青。 如本文所使用的"生物质"指的是藻类或含任何纤维素或半纤维素或木质素的材 料，其包括但不限于城市固体废物（MSW)、木材(包括砍伐木材；木板，其它砍伐产品，和成 品木制品，以及包括木肩的木材废料)，以及植物性物质例如草和其它作物，以及衍生自植 物性物质的产物例如稻壳、稻草、大豆渣、玉米秸杆以及甘蔗渣。 如本文所使用的"轻质化石燃料"指的是可用作燃料的产物，其或者在地下沉积物 中发现并且以所发现的形式使用，或者通过对在地下沉积物中所发现的产物的分离和/或 化学处理生产。轻质化石燃料的实例包括天然气、精炼废气、石脑油、液化石油气、伴生气、 煤层气、页岩气、填埋气、生物气和它们的某种组合。 如本文所使用的也被称为"液体燃料产物"的"产物燃料"意思是可用作燃料并且 含有选自在25°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体生产方法，所述方法包括：a) 使固体碳质材料在气化单元中转化形成气化器合成气；b) 将所述气化器合成气传送至气体调节单元，并在其中处理所述气化器合成气；c) 至少形成含有至少50%的在所述气化器合成气中的CO2的经处理的气化器合成气料流、富CO2的气体料流和富硫的料流；d) 利用至少一部分的含有至少90%的从所述气化器合成气中除去的CO2的富CO2的气体料流；e) 使轻质化石燃料在轻质化石燃料转化单元中转化形成包含H2/CO摩尔比为至少2:1的H2和CO的富H2的合成气；f) 将经处理的气化器合成气与富H2的合成气合并形成混合的合成气，其具有的H2/CO比率大于经处理的气化器合成气料流；g) 使所述混合的合成气转化形成液体燃料产物和包含氢气、CO、水蒸气、甲烷以及含有2至8个碳原子和0至2个氧原子的烃中的一种或更多种的副产物料流；和h) 使至高达100%的副产物料流在所述轻质化石燃料转化单元中反应以促进所述富H2的合成气的形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S查克拉瓦蒂，RF德尔内维奇，MM沙，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US