機位于所述FT合成反應器的上游，并被配置為用于對所述FT原料氣 的至少一部分進行壓縮； 合成氣調(diào)節(jié)裝置，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置選自于由焦油去除裝置、〇)2去除裝置、脫硫裝 置以及上述裝置的組合所組成的組，其中，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置位于所述FT合成反應器的 上游，并與所述FT合成反應器以流體方式連接； 位于所述催化DFB下游的熱回收裝置，所述熱回收裝置與所述催化DFB以流體方式連 接，并被配置為用于從所述DFB產(chǎn)物氣體中回收熱量； 位于所述FT合成反應器下游的熱回收裝置，所述熱回收裝置與FT合成反應器以流體 方式連接，并被配置為用于從所述FT塔頂餾出物中回收熱量； 位于所述催化DFB上游的固/氣分離器，所述固/氣分離器被配置為用于從所述DFB原料氣的至少一部分中除去固體； 位于所述催化DFB下游的固/氣分離器，所述固/氣分離器被配置為用于從所述DFB產(chǎn)物氣體的至少一部分中除去固體；以及 產(chǎn)物升級裝置，所述產(chǎn)物升級裝置位于所述產(chǎn)物分離器的下游，并與所述產(chǎn)物分離器 以流體方式連接，其中，所述產(chǎn)物升級裝置被配置為用于對所述LFTL產(chǎn)物的至少一部分、 所述液態(tài)FT產(chǎn)物的至少一部分、或所述LFTL產(chǎn)物和所述液態(tài)FT產(chǎn)物兩者的至少一部分進 行升級，從而提供一種或多種合成燃料。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置不包括焦油去除裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所列裝置中的每項至少一個，并且其中，所 述氣化裝置包括間接生物質(zhì)氣化器，所述氣化裝置與所述催化DFB以流體方式連接。
6. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置用于將所述FT尾氣的至少一部分作為燃 料、作為原料氣、或同時作為燃料和原料氣引入至所述催化DFB中。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述催化DFB包括： 流化床調(diào)節(jié)器，所述流化床調(diào)節(jié)器是可運行的，用于由所述DFB原料氣生產(chǎn)所述DFB產(chǎn) 物氣體，其中，所述流化床調(diào)節(jié)器包括用于第一催化熱傳導流的出口和用于第二催化熱傳 導流的入口，所述第一催化熱傳導流包含催化熱傳導材料并具有第一溫度，所述第二催化 熱傳導流包含催化熱傳導材料并具有高于所述第一溫度的第二溫度； 流化床燃燒器，所述流化床燃燒器是可運行的，用于燃燒引入至其中的燃料和氧化劑， 其中，所述流化床燃燒器包括入口和出口，所述流化床燃燒器的入口與用于所述調(diào)節(jié)器的 第一催化熱傳導流的出口以流體方式連接，所述流化床燃燒器的出口與用于所述流化床調(diào) 節(jié)器的第二催化熱傳導流的入口以流體方式連接；以及 催化熱傳導材料。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載或未被負載的金 屬催化劑。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載或未被負載的鎳 催化劑。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載的催化劑，并且 其中，載體選自于由氧化鋁、橄欖石、二氧化硅以及上述物質(zhì)的組合所組成的組。
11. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述DFB原料氣包含低品質(zhì)合成氣體，其中，所述 低品質(zhì)合成氣體包含比所述DFB產(chǎn)物氣體更高百分比的非合成氣組分，并且其中，所述系 統(tǒng)進一步包括氣化器，所述氣化器是可運行的，用于生產(chǎn)所述低品質(zhì)合成氣體，其中，所述 氣化器位于所述流化床調(diào)節(jié)器的上游，并且與所述流化床調(diào)節(jié)器以流體方式連接，從而可 以將所述低品質(zhì)合成氣體的至少一部分作為DFB原料氣引入至所述流化床調(diào)節(jié)器。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述氣化器是雙流化床氣化裝置的一個流化床。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述雙流化床氣化裝置包括： 流化床氣化器，所述流化床氣化器是可運行的，用于由碳質(zhì)材料和任選存在的蒸汽生 產(chǎn)低品質(zhì)合成氣體，并且所述流化床氣化器包括用于第一熱傳導流的出口和用于第二熱傳 導流的入口，所述第一熱傳導流包含熱傳導材料和未轉(zhuǎn)化的碳質(zhì)材料、并具有第三溫度，所 述第二熱傳導流包含熱傳導材料并具有高于所述第三溫度的第四溫度； 第二流化床燃燒器，所述第二流化床燃燒器是可運行的，用于燃燒氧化劑和燃料并產(chǎn) 生煙道氣體，其中，所述第二流化床燃燒器包括第二流化床燃燒器入口和第二流化床燃燒 器出口，所述第二流化床燃燒器入口與用于所述流化床氣化器的第一熱傳導材料流的出口 以流體方式連接，所述第二流化床燃燒器出口與用于所述流化床氣化器的第二熱傳導材料 流的入口以流體方式連接；以及 熱傳導材料。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述碳質(zhì)材料選自于由生物質(zhì)、城市污泥、RDF、 煤、石油焦、天然氣、E-FUEL以及上述物質(zhì)的組合所組成的組中的材料，或者所述碳質(zhì)材料 衍生自選自于上述材料的材料。
15. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括位于所述流化床調(diào)節(jié)器和所述產(chǎn) 物分離器之間的流體連接，從而可以將所述FT尾氣中的至少一部分作為所述DFB原料氣的 至少一種含碳組分引入至所述流化床調(diào)節(jié)器。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置使得除所述FT尾氣外，所述DFB原料 氣基本上不包含含碳氣體。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述FT尾氣包含二氧化碳以及至少一種選自于 甲烷、乙烷、丙烷和高級烴的組分，并且其中，所述催化DFB是可運行的，用于連續(xù)地對所述 DFB原料氣進行干法重整，以生產(chǎn)包含合成氣體的所述DFB產(chǎn)物。
18. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置為用于將并非在所述催化DFB中生產(chǎn) 的額外的合成氣體引入至所述FT合成反應器，從而可以將所述額外的合成氣體以及所述 DFB產(chǎn)物氣體的至少一部分作為FT原料氣引入至所述FT合成反應器。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，通過氣化、重整、部分氧化或上述作用的組合來 生產(chǎn)所述額外的合成氣體。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括一個或多個選自于由以下裝置所 組成的組中的裝置： 壓縮機，所述壓縮機位于所述FT合成反應器的上游，并且被配置為用于對所述FT原料 氣的至少一部分進行壓縮； 熱回收裝置，所述熱回收裝置位于所述FT合成反應器的下游，并與所述FT合成反應器 以流體方式連接，所述熱回收裝置被配置為用于從所述FT塔頂餾出物中回收熱量；以及 產(chǎn)物升級裝置，所述產(chǎn)物升級裝置位于所述產(chǎn)物分離器的下游，并與所述產(chǎn)物分離器 以流體方式連接，其中，所述產(chǎn)物升級裝置被配置為用于對所述LFTL產(chǎn)物的至少一部分、 所述液態(tài)FT產(chǎn)物的至少一部分、或所述LFTL產(chǎn)物和所述液態(tài)FT產(chǎn)物兩者的至少一部分進 行升級，從而提供一種或多種合成燃料。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所列裝置的每項至少一個。
22. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括一個或多個選自于由以下裝置所 組成的組中的裝置： 氣化裝置，所述氣化裝置被配置為用于由氣化器進料生產(chǎn)合成氣體； 壓縮機，所述壓縮機位于所述FT合成反應器的上游，并被配置為用于對所述FT原料氣 的至少一部分進行壓縮； 合成氣調(diào)節(jié)裝置，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置選自于由焦油去除裝置、〇)2去除裝置、脫硫裝 置以及上述裝置的組合所組成的組，其中，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置位于所述FT合成反應器的 上游，并與所述FT合成反應器以流體方式連接； 位于所述催化DFB下游的熱回收裝置，所述熱回收裝置與所述催化DFB以流體方式連 接，并被配置為用于從所述DFB產(chǎn)物氣體中回收熱量； 位于所述FT合成反應器下游的熱回收裝置，所述熱回收裝置與所述FT合成反應器以 流體方式連接，并被配置為用于從所述FT塔頂餾出物中回收熱量； 位于所述催化DFB上游的固/氣分離器，所述固/氣分離器被配置為用于從所述DFB原料氣的至少一部分中除去固體； 位于所述催化DFB下游的固/氣分離器，所述固/氣分離器被配置為用于從所述DFB產(chǎn)物氣體的至少一部分中除去固體；以及 產(chǎn)物升級裝置，所述產(chǎn)物升級裝置位于所述產(chǎn)物分離器的下游，并與所述產(chǎn)物分離器 以流體方式連接，其中，所述產(chǎn)物升級裝置被配置為用于對所述LFTL產(chǎn)物的至少一部分、 所述液態(tài)FT產(chǎn)物的至少一部分、或所述LFTL產(chǎn)物和所述液態(tài)FT產(chǎn)物兩者的至少一部分進 行升級，從而提供一種或多種合成燃料。
23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述合成氣調(diào)節(jié)裝置不包括焦油去除裝置。
24. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所列裝置的每項至少一個，并且其中，所 述氣化裝置包括間接生物質(zhì)氣化器，并且所述氣化裝置與所述催化DFB以流體方式連接。
25. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置為用于將DFB原料氣引入至所述催化 DFB，所述DFB原料氣包含一種或多種選自于由低BTU燃料氣體和中等BTU燃料氣體所述組 成的組中的氣體，并且其中，所述催化DFB是可運行的，用于連續(xù)地對所述DFB原料氣進行 干法重整，以生產(chǎn)包含合成氣體的所述DFB產(chǎn)物。
26. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，除了一種或多種選自于由低BTU燃料氣體和中等 BTU燃料氣體所組成的組中的氣體之外，所述DFB原料氣基本上僅由含碳氣體和FT尾氣組 成。
27. -種生產(chǎn)合成燃料的方法，所述方法包括： 經(jīng)由催化雙流化床（DFB)，由DFB原料氣生產(chǎn)DFB產(chǎn)物，其中，所述DFB產(chǎn)物包含合成氣 體； 將包含至少一部分所述DFB產(chǎn)物的FT原料氣引入至FT合成反應器； 從所述FT合成反應器中提取氣態(tài)FT塔頂餾出物和包含F(xiàn)T蠟的液態(tài)FT產(chǎn)物； 從所述FT塔頂餾出物中分離出FT尾氣和包含LFTL的LFTL產(chǎn)物；以及 對所述LFTL產(chǎn)物的至少一部分、所述液態(tài)FT產(chǎn)物的至少一部分、或所述LFTL產(chǎn)物和 所述液態(tài)FT產(chǎn)物兩者的至少一部分進行升級，從而提供一種或多種合成燃料。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，所述方法進一步包括將所述FT尾氣的至少一部分引入 至所述催化DFB。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，將所述FT尾氣的至少一部分作為燃料、作為所 述DFB原料氣的至少一種組分、或同時作為燃料和所述DFB原料氣的至少一種組分引入至 所述催化DFB。
30. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，由DFB原料氣生產(chǎn)DFB產(chǎn)物的過程進一步包括 將所述DFB原料氣引入至流化床調(diào)節(jié)器，其中，所述流化床調(diào)節(jié)器被配置為用于將所述DFB 原料氣的至少一部分轉(zhuǎn)化為合成氣體； 從所述流化床調(diào)節(jié)器中提取第一催化熱傳導流，并將所述第一催化熱傳導流的至少一 部分和煙道氣體引入至流化床燃燒器，所述第一催化熱傳導流包含催化熱傳導材料并具有 第一溫度，其中，所述流化床燃燒器被配置為用于使催化劑再生； 從所述流化床燃燒器中提取第二催化熱傳導流，并將所述第二催化熱傳導流的至少一 部分引入至所述流化床調(diào)節(jié)器，所述第二催化熱傳導流包含催化熱傳導材料并具有第二溫 度；以及 從所述流化床調(diào)節(jié)器中提取所述DFB產(chǎn)物。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載或未被負載的 金屬催化劑。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載或未被負載的 鎳催化劑。
33. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述催化熱傳導材料包含被負載的催化劑，并且 其中，載體選自于由氧化鋁、橄欖石、二氧化硅以及上述物質(zhì)的組合所組成的組。
34. 如權(quán)利要求30所述的方法，所述方法進一步包括將所述FT尾氣的至少一部分作為 所述DFB原料氣的至少一種組分引入至所述流化床調(diào)節(jié)器。
35. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述FT原料氣進一步包含并非在所述催化DFB 中生產(chǎn)的額外的合成氣體。
36. 如權(quán)利要求35所述的方法，所述方法進一步包括經(jīng)由氣化、重整、部分氧化或上述 作用的組合來生產(chǎn)所述額外的合成氣體。
37. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，除所述FT尾氣外，所述DFB原料氣基本上不包含 含碳氣體。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述FT尾氣包含二氧化碳以及至少一種選自于 由甲烷、乙烷、丙烷和高級烴所組成的組中的組分，并且其中，所述催化DFB是可運行的，用 于連續(xù)地對所述DFB原料氣進行干法重整，以生產(chǎn)包含合成氣體的所述DFB產(chǎn)物。
39. 如權(quán)利要求30所述的方法，所述方法進一步包括通過對碳質(zhì)材料進行氣化來生產(chǎn) 低品質(zhì)合成氣體，并且其中，所述DFB原料氣包含所述低品質(zhì)合成氣的至少一部分。
40. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述碳質(zhì)材料衍生于由生物質(zhì)、城市污泥、RDF、 煤、石油焦、天然氣、E-FUEL以及上述物質(zhì)的組合所組成的組，或者所述碳質(zhì)材料選自于上 述組。
41. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中，對碳質(zhì)材料進行氣化的過程包括： 將所述碳質(zhì)材料引入至雙流化床氣化裝置的流化床氣化器，其中，所述碳質(zhì)材料在氣 化條件下氣化； 從所述流化床氣化器中提取第一熱傳導流，并將所述第一熱傳導流的至少一部分引入 至第二流化床燃燒器，所述第一熱傳導流包含熱傳導介質(zhì)和任何未轉(zhuǎn)化的碳質(zhì)材料，其中， 所述第一熱傳導流具有第三溫度； 將氧化劑和燃料引入至所述第二流化床燃燒器，從而將所述第一熱傳導流中未轉(zhuǎn)化的 碳質(zhì)材料燃燒，并且使所述熱傳導介質(zhì)的溫度升高； 從所述第二流化床燃燒器中提取第二熱傳導流，并將所述第二熱傳導流的至少一部分 引入至所述流化床氣化器，所述第二熱傳導流包含熱傳導介質(zhì)并具有高于所述第三溫度的 第四溫度；以及 從所述流化床氣化器中提取低品質(zhì)合成氣體。
42. 如權(quán)利要求30所述的方法，所述方法進一步包括在約1-1. 1倍化學計量的空氣下 運行所述流化床燃燒器。
43. 如權(quán)利要求27所述的方法，所述方法進一步包括在將所述DFB產(chǎn)物的至少一部分 引入至所述FT合成反應器之前，從所述DFB產(chǎn)物的至少一部分中去除至少一種選自于由焦 油、二氧化碳和硫所組成的組中的組分。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，所述方法不包括在將所述DFB產(chǎn)物的至少一部分引入 至所述FT合成反應器之前，額外從所述DFB產(chǎn)物的至少一部分中去除焦油的過程。
45. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述DFB原料氣包含一種或多種選自于由低BTU 燃料氣體和中等BTU燃料氣體所組成的組中的氣體，并且其中，所述催化DFB是可運行的， 用于連續(xù)地對所述DFB原料氣進行干法重整，以生產(chǎn)包含合成氣體的所述DFB產(chǎn)物。
46. 如權(quán)利要求45所述的方法，其中，除了一種或多種選自于由低BTU燃料氣體、中等
【專利摘要】一種用于生產(chǎn)合成燃料的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：催化雙流化床(DFB)，所述催化雙流化床被配置為用于由DFB原料氣生產(chǎn)含有合成氣體的DFB產(chǎn)物；以及費-托(FT)合成裝置，所述費-托(FT)合成裝置與所述催化DFB以流體方式連接，其中，所述FT合成裝置包括FT合成反應器以及產(chǎn)物分離器，所述FT合成反應器被配置為用于由FT原料氣生產(chǎn)FT塔頂餾出物和包含F(xiàn)T蠟的液態(tài)FT產(chǎn)物，其中，所述FT原料氣包含所述DFB產(chǎn)物的至少一部分，所述產(chǎn)物分離器位于所述FT合成反應器的下游，并與所述FT合成反應器以流體方式連接，其中，所述產(chǎn)物分離器被配置為用于由所述FT塔頂餾出物分離出FT尾氣和包含LFTL的LFTL產(chǎn)物。本發(fā)明還提供了生產(chǎn)合成燃料的方法。
【IPC分類】C01B3-34, C10J3-84, C10G2-00, C01B3-02, C10J3-56, C01B3-38, C10J3-54
【公開號】CN104797689
【申請?zhí)枴緾N201380047999
【發(fā)明人】喬治·阿帕尼爾, 姜維彬, 塞爾吉奧·莫赫達斯, 哈羅德·A·威里特
【申請人】Res美國有限責任公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2013年7月15日
【公告號】CA2879351A1, EP2872600A1, US20150126627, WO2014014818A1