【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及碳质材料液化，包括用于液化的方法和系统。
技术介绍
1、液化是可用于将碳质材料(诸如煤)转化为可用作燃料或石油化学品的一种或多种液体的工艺。
2、煤液化已经以多种方式执行。某些方法使用蒸汽和氧气来使煤气化以产生合成气体，然后以费托工艺(fischer-tropsch process)使合成气体与催化剂反应以将合成气体转化成可包括一系列有用碳氢化合物的一种或多种液体。某些方法在存在溶剂的情况下在高压和高温下使粉煤与氢和催化剂接触以便将粉煤转化成可用作燃料的一种或多种液体。
3、然而，这些方法通常是能量密集的、低效的、对环境有害的或其组合。
技术实现思路
1、本文提供了克服前述缺点中的一者或多者的用于液化的方法和系统，包括依赖于藉由电磁辐射产生的热量的方法和系统。
2、在一方面，提供了液化方法。在一些实施例中，该方法包括提供氢供体；以及使固体碳质材料与氢供体接触以将固体碳质材料的至少一部分转化为产物。氢供体可具有至少300℃的温度。固体碳质材料与氢供体的接触可发生在大于环境压力的压力(诸如等于或大于氢供体的临界压力的压力)下。
3、在另一方面，提供了系统，包括可用于液化的系统。在某些实施例中，该系统包括反应器；氢供体进料器；和产物液体收集储存器。氢供体进料器和产物液体收集储存器可与反应器流体连通。反应器可被配置为从碳质材料进料器接收碳质材料。氢供体进料器可被配置为将氢供体(诸如具有至少300℃的温度的氢供体)提供至反应器。该系统
4、在另一方面，提供了使用本文描述的系统的液化方法。在某些实施例中，该方法包括提供本文描述的系统中的任一系统；可选地，用反应器加热器将反应器加热至至少300℃的预热反应器温度；从第一工艺气体进料器将工艺气体(诸如惰性气体)放置在反应器中以将反应器加压；将氢供体放置在反应器中；从碳质材料进料器将碳质材料放置至反应器中，以使碳质材料与氢供体在反应器中接触以产生产物；将产物冷凝液收集于产物冷凝液收集储存器中；并且将产物液体收集于产物液体收集储存器中。可将反应器加压至大于大气压力的任一压力。例如，可将反应器加压至等于或大于氢供体进料器中的氢供体的临界压力的压力，并且该方法可包括在收集产物冷凝液和产物液体之前在反应器中维持大于大气压力的压力，诸如等于或大于氢供体的临界压力的压力。
5、额外方面将在下文的描述中部分地阐述，并且部分从本说明书中将是显而易见的，或者可以通过实践本文所描述的方面而获知。本文所描述的优点可以通过所附权利要求中特定指出的要素和组合来实现和达到。应当理解，前面的一般描述和以下详细描述仅是示范性和说明性的，而不是限制性的。
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1.一种液化方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体的所述提供包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电磁能量包括微波能量。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预热反应器温度为约450℃至约550℃。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触包括混合所述固体碳质材料与所述氢供体。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述混合包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触发生在大于大气压力的压力下。
9.根据权利要求8所述的方法，其中大于大气压力的所述压力为等于或大于所述氢供体的临界压力。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触发生在惰性气氛中。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触之前将所述固体碳质材料加热
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料为微粒形式并且具有约0.1μm至约5mm的平均粒子大小。
13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触之前研磨所述固体碳质材料。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述固体碳质材料的所述研磨包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述循环流体包括氮气、二氧化碳或其组合。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述产物为流体产物，所述流体产物包括产物气体、产物冷凝液、产物液体或其组合。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料包括煤。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体包括四氢化萘。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体具有至少300℃的温度。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料为浆液或糊料的组分。
21.一种系统，其包括：
22.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括被配置为将所述反应器的内容物的至少一部分从所述反应器移除并且然后返回至所述反应器的循环导管。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述循环导管包括：
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述泵为具有足以每各个循环排出按重量计约2％至约15％的所述反应器的内容物的空腔体积的正排量泵。
25.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括反应器加热器。
26.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括：
27.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括第一工艺气体进料器，其中所述第一工艺气体进料器与所述反应器、所述碳质材料进料器、所述产物液体收集储存器或其组合流体连通。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述第一工艺气体进料器与所述反应器和所述碳质材料进料器流体连通。
29.根据权利要求27所述的系统，其进一步包括第二工艺气体进料器，其中所述第二工艺气体进料器与所述产物液体收集储存器流体连通。
30.根据权利要求21所述的系统，其中所述碳质材料进料器包括料斗。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述碳质材料进料器进一步包括闭锁式料斗，其中所述闭锁式料斗(i)布置于所述料斗与所述反应器之间并且(ii)与第一工艺气体进料器、所述料斗、所述反应器或其组合流体连通。
32.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括放置于所述反应器中的混合装置。
33.根据权利要求21所述的系统，其中所述氢供体进料器包括装置，所述装置包括：
34.根据权利要求33所述的系统，其进一步包括放置于所述管件中的承受体材料，其中所述管件中的所述承受体材料的至少一部分布置于所述施加器中。
35.根据权利要求34所述的系统，其中所述承受体材料为微粒形式。
36.根据权利要求33所述的系统，其中所述管件的第二端可固定地安装或弹簧安装至所述施加器。
37.根据权利要求36所述的系统，其中所述管件的所述第一端为弹簧安装至所述施加器，所述管件的所述第二端为弹簧安装至所述施加器，或所述管件的所述第一端和所述管件的所述第二端均为弹簧安装至所述施加器。
38.根据权利要求33所述的系统，其进一步包括与所述装置流体连通的热交换器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种液化方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体的所述提供包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电磁能量包括微波能量。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预热反应器温度为约450℃至约550℃。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触包括混合所述固体碳质材料与所述氢供体。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述混合包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触发生在大于大气压力的压力下。
9.根据权利要求8所述的方法，其中大于大气压力的所述压力为等于或大于所述氢供体的临界压力。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触发生在惰性气氛中。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触之前将所述固体碳质材料加热至约100℃至约300℃的温度。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料为微粒形式并且具有约0.1μm至约5mm的平均粒子大小。
13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述固体碳质材料与所述氢供体的所述接触之前研磨所述固体碳质材料。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述固体碳质材料的所述研磨包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述循环流体包括氮气、二氧化碳或其组合。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述产物为流体产物，所述流体产物包括产物气体、产物冷凝液、产物液体或其组合。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料包括煤。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体包括四氢化萘。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢供体具有至少300℃的温度。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体碳质材料为浆液或糊料的组分。
21.一种系统，其包括：
22.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括被配置为将所述反应器的内容物的至少一部分从所述反应器移除并且然后返回至所述反应器的循环导管。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述循环导管包括：
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述泵为具有足以每各个循环排出按重量计约2％至约15％的所述反应器的内容物的空腔体积的正排量泵。
25.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括反应器加热器。
26.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括：
27.根据权利要求21所述的系统，其进一步包括第一工艺气体进料器，其中所述第一工艺气体进料器与所述反应器、所述碳质材料进料器、所述产物液体收集储存器或其组合流体连通。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述第一工艺气体进料器与所述反应器和所述碳质材料进料器流体连通。
29.根据权利要求27所述的系统，其进一步包括第二工艺气体进料器，其中所述第二工艺气体进料器与所述产物液体收集储存器流体连通。
30.根据权利要求21所述的系统，其中所述碳质材料进料器包括料斗。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述碳质材料进料器进一步包括闭锁式料斗，其中所述闭锁式料斗(i)布置于所述料斗与所述反应器之间并且(ii...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·巴达克，R·布斯，K·哈里斯，C·拉雷，S·施莱格勒，R·特洛伊安诺，W·康罗伊，
申请(专利权)人：库维夫解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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