>[0022] 附图简沐
[0023] 通过以下详述的本发明的优选实施方案连同附图将更好地理解本发明的目的和 优点，其中通篇同样的数字表示相同的特征并且其中：
[0024] 图1为所述混合装置的方框图；
[0025] 图2为含自热转化装置（ATR)的轻质化石燃料转化单元的流程图；
[0026] 图3为含有与下游自热转化装置联结的蒸汽甲烷转化装置（SMR)的备选轻质化石 燃料转化单元的流程图。
[0027] 发明详沐
[0028] 以下描述将参考实施方案，在其中从固体原料的气化和从轻质化石燃料的转化所 产生的含氢气和一氧化碳的物流被进一步处理以产生液体燃料例如醇、费托液体、汽油、柴 油等等。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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，它们的某 种组合。
[0032] 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和大气压下的烷烃液体，在25°C和大气压下的醇液体以及它们的混合物 的产物的烃类材料（其包括氧化的烃类材料）。
[0033] 如本文所使用的"气化器-合成气"指的是在气化单元内所生产的含氢气和一氧 化碳的物流。
[0034] 如本文所使用的"富含H2的合成气"指的是在轻质化石燃料转化单元内所产生的 含氢气和一氧化碳的物流。
[0035] 如本文所使用的"气化单元"包括一个或更多个并行的气化生产线，其中气化生产 线包括使用已知气化器技术的气化器以及与典型的气体处理（conditioning)单元相关的 高温（>200° F)单元运行。
[0036] 如本文所使用的"轻质化石燃料转化单元"包括自热转化装置（ATR)和/或与蒸 汽甲烷转化装置（SMR)联结的ATR。
[0037] 如本文所使用的"液体燃料生产单元"指的是从含氢气和一氧化碳的气体生产液 体燃料产物的系统。除了被用来合成所述液体燃料产物的催化反应器以外，所述液体燃料 生产单元可包括分离/改质/精炼段。
[0038] 如本文所使用的"设计生产率"指的是当所述气化单元、所述轻质化石燃料转化单 元、所述液体燃料生产单元以及任何其它与这些单元中的一个或更多个流体相通的单元都 运行并且在设计生产能力下运行时的液体燃料生产的速率。
[0039] 如本文所使用的"混合装置"指的是含有从固体原料生产气化器-合成气的气化 单元，从轻质化石燃料生产富含H2的合成气的轻质化石燃料转化单元以及将衍生自气化 器-合成气和/或富含H2的合成气的氢气和一氧化碳转化为液体燃料产物的液体燃料生 产单元的装置，其中当气化单元和轻质化石燃料转化单元都在它们的设计条件下运行以在 设计生产率下生产液体燃料产物时，所述轻质化石燃料转化单元提供至少50%的氢气和一 氧化碳和小于80%的进料至所述液体燃料生产单元的一氧化碳。
[0040] 如本文使用的"接近额定生产能力"指的是在混合装置设计生产率的70%至 110%的范围内的液体燃料生产率，其中"额定生产能力"指的是接近100%的混合装置设计 生产率。
[0041] 如本文使用的"体积气体流量"指的是在运行温度和压力下的实际体积气体流量。
[0042] 在以下描述中，"对物流的处理"的公开内容，例如物流反应或另外被处理或物流 被进料至处理步骤或与另一物流结合的公开内容，旨在包括对所有或少于整个物流的指示 处理，除了本文另外指出的那些地方以外。
[0043] 参考图1，混合装置100包括气化单元2、气体处理单元4、轻质化石燃料转化单元 6、液体燃料生产单元8、任选的二氧化碳（CO2)去除单元5,以及空气分离单元3 (任选地通 过管道的装置外供应）。固体碳质进料物质10与氧气12和蒸汽14在气化单元内反应以生 产气态流24,其至少含有氢气和一氧化碳并且其典型地还含有其它物质例如二氧化碳、水 蒸气、烃类（包括甲烷）、颗粒物质、以及含硫和氮的物质。存在于物流24内的所述含硫和 氮的物质、挥发焦油（如果有的话）、颗粒物质以及至少一部分的二氧化碳在气体处理单元 4内被去除以形成气化器-合成气流26。轻质化石燃料18、蒸汽20和氧气16在轻质化石 燃料转化单元6内被处理以形成合成气体流27。一部分的0)2作为物流29在CO2去除单 元5内从合成气体27中去除。所有或部分的富含CO2的物流29可被用在该工艺的其它地 方，例如气化单元2 (物流29a)、轻质化石燃料转化单元6 (物流29b)，或经改质供外用或隔 离（sequestration)。气化器-合成气流26和富含H2的合成气流28混合以形成物流30， 并在液体生产单元8中转化以形成液体燃料产物32。任选地，部分或所有的物流26和28 可分别进料至单元8。空气分离单元3通常为现场（on site)的低温蒸馏单元，其生产在高 压下并且大于98摩尔％纯度的用于气化单元和化石燃料转化单元中的氧气。任选地，氧气 可由吸附基单元或由与一个或更多个低温空气分离单元流体相通的管道供应。
[0044] 气化单元2可包含一个气化器或多个平行连接的气化器。不同类型的碳质进料物 质例如煤、石油焦、生物质的气化器在本领域中是熟知的。含氢气和一氧化碳的物流24通 过在使得不存在完全氧化成水和二氧化碳的条件下对固体碳质进料物质10的分解产生。 由固体碳质进料物质的气化所生产的物流24典型地含有以小于1.5:1并且通常小于1:1 的摩尔比率存在的氢气和一氧化碳。
[0045] 由于物流24典型地包括在将物流26进料至液体生产单元8 (如下文所述）之前 需要被去除的杂质，物流24优选地在气体处理单元4中被处理以去除杂质。取决于原料、 气化器的类型以及气化器运行条件，所述杂质可包括颗粒、焦油、酸性气体例如CO2、氨、含 硫的物质，以及其它无机物质例如碱性化合物。杂质可在一个单元运行或一系列的单元运 行内去除以除去特定的污染物。气体处理单元4使用已知技术例如：洗涤器、旋风除尘器和 过滤器以去除颗粒；用于COS向H2S转化的COS水解装置；去除硫化合物和/或CO2的酸性 气体去除技术；用于降低杂质至非常低的水平的吸附床。气体处理单元4还包括任何需要 的冷却来为在酸性气体去除或其它处理单元内的处理准备气化器合成气。通常，蒸汽在一 部分的所述气体冷却段内产生以用于所述工艺的其它部分。细节未示出，但对于本领域的 那些技术人员而言应该是显而易见的。高温气化器例如气流床气化器的使用，在其中气化 器-合成气以>1500° F并且通常>1800° F从气化器的气化段离开（注意：离开骤冷和 /或热回收段的温度可远低于1500° F)，降低了气体处理单元4的复杂性。尤其来自高温 气化器的气化器-合成气的焦油和甲烷含量有相当低至不存在的趋势。在这种情况下，气 体处理单元4可主要承担（entail)冷却/热回收、COS水解、酸性气体去除以及用于抛光 去除硫和其它污染物至对于液体合成催化剂可接受的水平的吸附床。对于多个气化生产线 (gasification trains)的情况，各个生产线将包括气化器以及与气体处理段相关的高温 (>200° F)单元运行。这包括洗涤器、旋风除尘器和过滤器以去除颗粒；将COS转化为H2S 的COS水解装置以及热回收段。典型地具有用于硫和CO2去除的常用酸性气体去除系统以 及用于抛光去除硫和其它污染物至液体合成催化剂可接受的水平的吸附床。
[0046] 来自气体处理单元4的所得到的经过处理的气态流26至少含有以远小于2的 氢气与一氧化碳的摩尔比率存在的氢气和一氧化碳。确切的组成可依赖于固体碳质进料 物质、气化器类型以及气化器运行条件有非常大的变化。通常在来自煤或石油焦的气化 器-合成气中氢气与一氧化碳的摩尔比率小于约〇. 6,并且在来自生物质的气化器-合成气 中小于1. 2。在物流26被进料至液体燃料生产单元8之前，其与在轻质化石燃料转化单元 6中所形成的含氢气和一氧化碳的物流28结合。
[0047] 空气分离单元3典型地为现场的低温蒸馏装置，其向气化单元2供应氧气。环境空 气被压缩、纯化以去除杂质、冷却，并在低温下使用已知技术蒸馏。液氧从蒸馏塔取出，泵至 高压，蒸发并过热。空气分离单元3可含有一列或多列设备例如用于进料空气压缩、纯化、 热交换、低温蒸馏、液氧泵送等。所述空气分离单元可被设计成供应高压高纯度的氧至气化 单元和轻质化石燃料转化单元。可提供在单一高压或不同压力下的氧气以满足气化单元3 和轻质化石燃料转化单元6的要求。
[0048] 轻质化石燃料转化单元6加工轻质化石燃料18、蒸汽20、氧气16以生产含氢气和 一氧化碳的气体流27。副产燃料气体36也可为轻质化石燃料转化单元的进料。所述轻质 化石燃料转化单元的选项包括自热转化装置（ATR)，或例如与下游ATR联结的SMR的组合 (也称为具有二段转化装置的SMR)。图2显示使用了 ATR的优选构造，和图3显示使用与 下游ATR联结的SMR的另一优选构造。物流27典型地含有氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸 气、甲烷和惰性气体例如氮气、氩。物流27的组成，且尤其氢气与一氧化碳的比率主要取决 于化石燃料转化单元的类型，进料至单元6的蒸汽与碳的比率，离开所述轻质化石燃料转 化反应器的气体温度以及进料至单元6的CO2的量。在物流27中的一部分二氧化碳可任 选地在单元5内去除。可使用商业可购得的技术例如使用物理溶剂（例如甲醇）或化学溶 剂（链烷醇胺）的那些，或使用物理吸附技术例如PSA或VPSA的那些进行二氧化碳去除工 艺。当所述气化器运行时，一部分或所有的富含CO2的物流29可被送至气化单元2。所有 或一部分的富含〇)2的物流也可在轻质化石燃料转化单元6内使用。
[0049] 物流28典型地具有大于约1. 8:1的氢气与一氧化碳的比率。基于在液体燃料生 产单元8内合