一種基于其主要用途可選擇操作的熱固工藝制造技術

一種用于產生至少一個預定輸出的選擇性可操作的熱固工藝，該熱固工藝基于所述熱固工藝的主要用途的特定性質，產生所述至少一個預定的輸出，該預定產物從多個預定產物中選出，諸如H2和CO2，并且其中，將熱固工藝的這種主要用途設計為從熱固工藝的一組主要用途中進行預選，該組主要用途包括產生用于電力用途的H2、產生用于發電和用于其它工業用途的合成氣、產生用于發電和用于其它用途的蒸汽、產生過程熱、產生用于農業用途的CO2、以及產生諸如用于生產液體碳氫化合物的H2的給料中的至少兩個。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總體上涉及熱固工藝，基于熱固工藝主要用途的特定性質，該熱固工藝能夠可選擇操作，用于產生至少一個預定的輸出。更特別地，本專利技術涉及這樣一種熱固工藝 該熱固工藝可選擇操作用于產生基于熱固工藝主要用途的特定性質的至少一個預定的輸出，其中，將這種熱固工藝的主要用途設計為從一組熱固工藝的主要用途中進行選擇，該組主要用途包括以下中的至少兩個產生用于發電的H2、產生用于發電和用于其它工業用途的合成氣、產生蒸汽、產生過程熱、產生用于農業用途的C02、以及產生用于生產液體碳氫化合物的一個非限制性示例諸如H2的給料。
技術介紹
當今世界面臨關鍵的挑戰，因為所有國家爭取滿足食物、住所、衣服和工作的基本的人類需求，這些都依賴于足夠的能源供給。能源消耗上的巨大增長已由化石燃料-主要是煤炭、石油和天然氣-來滿足。隨著能源需求持續增長，人們相信必須使環境問題、供應安全和經濟影響整體平衡。然而，實際的經濟增長和能源消耗仍緊密地聯系著。在探求最終解決方案，以提供足夠的能源供給持續的同時，必須考慮近期的、過渡時期的解決方案，以滿足能源需求的當前增長。由于其在節約能源上的竭誠努力，化石燃料的開采、鉆孔、運輸、加工和使用中的技術改進當然可以延展能源儲備。相似地，利用先進的清潔化石燃料技術能夠拓寬世界上大量的化石燃料資源的使用，這些技術包括使用各種形式的熱固工藝，諸如非限制性示例包括化石燃料氣化、流化床燃燒或混合燃燒-氣化化石燃料技術。眾所周知，根據發電系統的操作模式，發電系統的蒸汽發生器通過燃燒汽輪機中的化石燃料產生蒸汽。。這種通常既高溫又高壓的蒸汽在上述的汽輪機中膨脹，以從而實現汽輪機的旋轉。汽輪機的這種旋轉又以公知的方式進行操作，以使與汽輪機恰當地可操作地連接的發生器也旋轉。因此，當發生器進行這種旋轉時，使一導體移動經過磁場，從而產生要產生的電流。先前描述的操作模式從根本上是基礎，甚至今天仍以該基礎建立發電系統。為了使發電系統實現較高的效率，人們嘗試提高這種發電系統中的蒸汽發生器的工作溫度和壓力。迄今為止，通過這些嘗試，目前的發電系統采用的商業蒸汽發生器已經能夠在次臨界壓力條件下或者在超臨界壓力條件下進行工作。通過改進，發電系統中使用的蒸汽發生器的材料強度已經改進達到這種要求，因此，這種蒸汽發生器既在高溫又在高壓下進行操作。參照先前所述的各種形式熱固工藝，特別是化石燃料氣化技術，進一步討論先進的清潔化石燃料技術，其中，首先要關注非限制性示例是1952年7月8日對美國The Μ. W. Kellogg公司頒發的美國專利第2，602，809號。將美國專利第2，602，809號的教導看作化石燃料氣化技術類型的持續演變中的早期開發的示例的表示，其中，使用熱固工藝。為此，根據其教導，美國專利第2，602，809號的教導指向特別適合于低水平固體含碳材料氣化的工藝。更特別地，在與美國專利第2，602，809號的教導所指向的工藝的操作模式有關的范圍內，將固體含碳材料設計為要被氧化，以將這種固體含碳材料用空氣通過間接氧化轉變為碳氧化物，用這種方法使空氣的氮不會污染析出氣體。這種固體含碳材料的氣化通過流化的金屬氧化物交替氧化還原來實現。根據美國專利第2，602，809號的教導，金屬氧化物與細碎粒的固體含碳材料在一定條件下接觸以使金屬氧化物還原并且固體燃料的碳被氧化為碳氧化物，結果，固體燃料被轉變為氣體，金屬氧化物是碳的氧化所需的氧的主要來源。因此，在將金屬氧化物還原之后，所還原的金屬氧化物經受再氧化，因此，工藝循環能夠再次重復。進一步參照先前上文已參照過的，使用各種形式的熱固工藝的先進的清潔化石燃料技術的化石燃料氣化技術，要再關注的非限制性示例為1986年7月四日對美國 Combustion Engineering公司頒發的美國專利第4，602, 573號。美國專利第4，602, 573號的教導被看作化石燃料氣化技術類型的持續演變中的進一步開發的示例的表示，其中使用熱固工藝。為此，根據其教導，將美國專利第4，602，573號的教導敘述為指向將含碳燃料氣化和燃燒的方法，并且更特別地指向綜合工藝，其中，將含硫和氮的含碳燃料氣化，以產生富一氧化碳的低熱值(BTU)可燃氣體，該氣體用來隨后在蒸汽發生器中與附加的含碳燃料燃燒。更具體地，在與美國專利第4，602，573號的教導指向的工藝的操作模式有關的范圍內，將含硫和氮的含碳燃料的第一部分在氣化反應器中，在還原空氣氣氛下，氣化為空氣的還原氣體，以產生具有低熱值(BTU)含量的熱的、含炭(Char)的、富一氧化碳的可燃氣體。 此后，將固硫材料放入氣化反應器，使得在有固硫材料時實現含碳燃料的氣化，因此，含碳燃料中被氣化的硫的基本部分被固硫材料獲取。下面此處將進一步關注先前上文已參照的，使用各種形式熱固工藝的先進的清潔化石燃料技術，特別是流化床燃燒技術。因此，特別要關注一個非限制性示例，即1978年9 月 5 日對美國 MetallgesellschaftAktiengesellschaft 公司頒發的美國專利第 4，111，158 號。美國專利第4，111，158號的教導被看作使用熱固工藝類型的流化床燃燒技術類型的持續演變中的早期開發的示例的代表，。為此，根據其教導，將美國專利第4，111，158號的教導敘述為指向一種用于實現放熱工藝的方法和裝置，其中，固體進料包括可燃物，例如，含碳化合物或含硫化合物。并且，在與美國專利第4，111，158號的教導所指向的方法和裝置的操作模式有關的范圍內，將固體進料的可燃化合物設計為在流化床中在近似化學計算的條件下被燃燒。此后，固體進料的可燃化合物的這種燃燒結果產生的固體被從流化床取出， 被再循環回到流化床，同時從固體進料的可燃化合物的這種燃燒產生的熱可以被回收。進一步參照先前上文已參照的先進的清潔化石燃料技術的流化床燃燒技術，其中，使用各種形式的熱固工藝，下面此處通過示例和非限制的方式關注1996年7月9日對美國Ahlstrom公司頒發的美國專利第5，533，471號。美國專利第5，533，471號的教導被看作使用熱固工藝類型流化床燃燒技術類型的持續演變中的進一步開發的示例的代表。為此，根據其教導，將美國專利第5，533,471號的教導敘述為指向系統和方法，該系統和方法通過允許用于冷卻固體材料的足夠的熱傳遞表面積來允許有效地控制流化床反應器的溫度。更具體地，在與美國專利第5，533，471號的教導所指向的系統和方法的操作模式有關的范圍內，使用循環(快速)流化床和沸騰(慢速)流化床。并且，這兩個流化床互相鄰接安裝，第一和第二互連部在兩個流化床之間，通常，沸騰流化床的流化氣體引入柵格位于循環流化床流化氣體引入柵格的下面。因為沸騰流化床整體具有大體上恒定的密度，有一清晰的分界線在其頂部，第一互連部設置在沸騰流化床的頂部之上，使得兩個流化床之間的壓力和密度條件導致粒子從循環流化床經過第一互連部流動到沸騰流化床。然而，由于沸騰流化床的平均密度比循環流化床的密度高，壓力和密度條件使在沸騰流化床中處理之后的粒子(例如，在將其中的粒子冷卻之后)經過第二互連部返回循環流化床。進一步討論先前上文已參照的先進清潔化石燃料技術，其中，使用各種形式的熱固工藝，并且特別使用混合燃燒-氣化技本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·N·利耶達爾，P·R·蒂貝奧爾特，C·R·比祖托，C·比爾，M·T·比亞爾科夫斯基，A·布賴奇，M·范戴克，L·馬吉德松，JR·H·E·安德勒斯，J·H·邱，
申請(專利權)人：阿爾斯托姆科技有限公司，
類型：發明
國別省市：