CN103484180B - 一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺和***，将煤、催化剂和气化剂供给到气化装置中，其中将气化剂从气化装置的不同位置分散供给到气化装置中，并且在所述气化装置中引入氧气。根据本发明中公开的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺，燃煤自供热方式可为催化气化反应提供所需热量，无需追加加热设备，工艺简单，技术经济性好，单炉实现热量耦合，***效率较高；另外，通过对气化装置分散提供气化剂，可以在提供反应所需热量的同时，通过控制全床氧气分布和调节分布板及床层中的蒸汽与氧气的配比而将氧浓度控制在一定范围内，可以避免床层出现局部高温区，从而有效避免结渣。

Description

一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺和***

技术领域

本发明涉及煤催化气化技术领域，并且更具体地，涉及燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺和***。

背景技术

随着经济的迅速发展以及环保规定的日益严格，未来十几年，我国对天然气这一清洁能源的需求量呈***式增长，而天然气产量虽有增加但却远低于需求的增长趋势，供需矛盾日益突出，供应缺口逐年加大。鉴于我国能源资源状况“富煤、少油、缺气”的特点，长期维持以煤为主的能源消费结构短期内不会改变，根据洁净煤技术的发展走向和世界低碳经济的发展趋势，把煤转化成化石能源中最优质的燃料—天然气，是适合我国国情、化解能源危机并保证能源安全的一条捷径。

通常的煤气化技术，即煤在高温下与氧气(或空气)和/或水蒸汽(H₂O)组成的气化剂进行气化反应，生成含有少量甲烷(CH₄)的合成气(主要是氢气、一氧化碳和二氧化碳)，之后进行水气变换及甲烷化工序，采用两步法制备甲烷。该煤气化技术具有气化反应所需的温度高、能耗大、对设备要求高，且需三个反应装置、工艺较复杂等缺点。

煤催化气化技术是煤洁净高效利用的一种重要方式，采用煤催化气化技术，煤在相对较低的温度下与水蒸汽(H₂O)、氢气(H₂)、一氧化碳(CO)组成的气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成高浓度的甲烷(CH₄)。煤催化气化技术与其它煤气化技术相比，具有甲烷含量高、气化反应所需的温度低等优点。

美国Exxon公司对煤一步法制甲烷技术进行了大量的实验研究。美国专利US4318712公开了一种煤直接甲烷化的整个工艺流程，其中将煤预先与催化剂进行混合后，进入气化炉，通入的过热蒸汽不但作为气化剂，同时作为热源，维持炉内反应温度，控制炉内温度在700℃左右，过热蒸汽温度850℃，气化炉反应压力3.5MPa，煤在催化剂的作用下与过热蒸汽发生反应，直接得到产品富甲烷气体。采用深冷分离将产气中的甲烷与一氧化碳、氢气进行分离，将反应气体中的氢气和一氧化碳循环到气化炉中，使之在气化炉中进行甲烷化反应转化为甲烷，从而提高***甲烷的产量。该煤技术具有气化反应速率低、反应时间长、碳转化率较低、气体分离***投资高等缺点，蒸汽过热***及热交换***负荷较高，且催化剂回收***复杂，方法昂贵，综上致使工艺整体经济性不佳，总效率较低。

美国GPE公司在EXXON工艺技术的基础上进行了进一步研究，将原料拓宽为石油焦和生物质，并且对部分技术进行了完善。由于催化气化过程温度较低，达到90％以上的碳转化率需要较长的停留时间，很难实现气化和甲烷化的热量耦合，需要用大量过热蒸汽提供***所需热量，工艺的能耗较大。另外取消了深冷分离，改为部分氧化气化炉产品气来提供过热蒸汽及甲烷化反应所需的一氧化碳和氢气，或通过增设燃氧气化炉为催化气化反应器提供过热蒸汽及CO、H₂，采用的碳质原料为回收催化剂后的催化气化炉排出半焦、气固分离所得飞灰及备煤工段残余物料等。以上内容请参见专利US20090246120A1、US20090165376A1。该技术设备投资高，工艺流程复杂，能耗较大，工艺整体经济性较差，总效率较低。

现有催化气化工艺均采用外供热方式，即需要用大量过热蒸汽及循环部分产品气一氧化碳、氢气进入气化炉发生甲烷化反应放热来提供***所需热量，采用深冷分离、产品气部分氧化或增设燃氧气化炉来提供过热蒸汽及CO、H₂，工艺的能耗均较大，设备投资高，工艺流程复杂，蒸汽过热***及热交换***负荷较高，综上致使工艺整体经济性不佳，总效率较低。

催化剂的加入可催化燃烧反应，提高煤粉燃烧放热量，同时添加的碱金属催化剂在一定的工艺条件、反应气氛下可能同煤种矿物质形成低温共融物，会降低煤的灰熔点；且催化气化工艺要求较高的气固接触时间，床层相对较高，全床区域均匀快速传热相对困难，床内局部温度过高可导致煤灰颗粒相互粘结结渣，造成流化状态不好，严重时排渣困难、甚至失流化等，致使反应器难以连续稳定运行。

因此，当前开发一种能够以燃煤自供热方式对催化气化反应提供所需热量而无需追加其它设备，同时能够有效避免设备内结渣的煤催化气化制天然气工艺和***具有非常重大的意义。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明人进行了深入细致的研究，从而提供了一种燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺和***，其用于简单并高效地生产天然气。

具体地，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺，包括将煤、催化剂和气化剂供给到气化装置中，其中将气化剂从气化装置的不同位置分散供给到气化装置中，并且向气化装置中引入氧气。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种燃煤自供热的催化气化制天然气的***，包括用于使煤、催化剂和气化剂发生气化反应的气化装置，以产生包含所述天然气的气化后混合物。

根据本发明中公开的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺，通过向气化装置的不同位置将气化剂分散供给到气化装置中，可以通过控制气化装置中氧气分布和调节分布板及床层中的蒸汽与氧气的配比而将氧浓度控制在一定范围内，可以避免床层出现局部高温区，从而有效避免结渣。另外，由于气化装置中有氧气存在，使煤发生氧化(放热)反应，进而为煤在催化剂作用下发生的催化气化反应提供热量，而无需追加加热设备，工艺简单，技术经济性好，单炉实现热量耦合，***效率高，并且本发明所提供的工艺在产业上容易实现，产业化放大简单易行。

附图说明

图1显示了用于根据本发明的燃煤自供热煤催化气化制天然气的工艺的一个实施方案的工艺过程示意图。

图2显示了将气化剂(包含蒸汽和氧气)引入到根据本发明的气化装置中的工艺的示意图。

具体实施方式

在本发明中，除非另外具体指出，术语“气化剂”是指煤炭气化过程中所必需的气体介质，本发明中优选包含蒸汽的气体，其根据实际情况还可以包含氧气。术语“天然气”是指富含甲烷的气体。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺，其用于简单并高效地生产天然气。

具体地，本发明提供一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺，包括将煤、催化剂和气化剂供给到气化装置中，其中将气化剂从气化装置的不同位置分散供给到气化装置中，并且在气化装置中引入氧气。其中，所述气化装置是用于使煤在包含催化剂和气化剂的环境中发生气化反应的装置，以产生包含所述天然气的气化后混合物，所述气化装置为轴向比径向长的规则或不规则的三维立体装置，其内部具有供发生气化反应的空间。气化装置的不同位置，按照本领域技术人员的常规理解，即气化装置的多个位置，气化剂从气化装置的多个不同位置进入到气化装置中，达到气化剂分散进入的目的。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺中，所述气化剂包含浓度为0至30mol％、优选大于0至20mol％，更优选5至15mol％的氧气，并且包含蒸汽。因煤在催化剂的存在下发生的催化气化反应为吸热反应，需要热量，本发明优选用蒸汽为气化装置内的煤在催化剂的存在下发生的催化气化反应提供热量。

在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气工艺中，为了实现煤催化气化制天然气工艺的燃煤自供热而向所述气化装置中引入氧气。但是，为了避免气化装置中的煤燃烧剧烈从而使得生产不稳定，所述氧气的引入并非以纯氧的形式进行，而是以同时包含蒸汽和氧气的气化剂的形式引入。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，使所述气化剂通过在所述气化装置的轴向上布置的一个或多个布气装置分散供给到所述气化装置中。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，使所述气化剂通过在所述气化装置内的同一水平面上布置的一个或多个布气装置分散供给到所述气化装置中。所述布气装置为供气化剂从其中通过并进入到气化装置内的装置，例如喷嘴、直管、弯管、射流管或具有汇总管和与汇总管连通的多个分支管的装置，都能起到分散进氧的作用。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述气化剂的温度为300-600℃，优选300-550℃，更优选350-500℃。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述气化剂包含过热蒸汽和氧气的混合物。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，在所述气化装置下游依次顺序连接有气固分离装置、气体净化装置、气体分离装置或甲烷化装置。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，还包括位于所述气化装置上游的与所述气化装置连接的蒸汽发生装置，在所述蒸汽发生装置中产生蒸汽，并将所述蒸汽同氧气一起在所述气固分离装置和所述气体净化装置之间与来自所述气固分离装置的工艺气进行换热，以产生包含过热蒸汽和氧气的气化剂。所述工艺气的温度比蒸汽发生装置的蒸汽与氧气混合后的温度高，所述过热蒸汽为超过饱和温度的蒸汽，来自蒸汽发生装置的蒸汽与氧气混合后再与工艺气换热，所述蒸汽将超过饱和温度，即为过热蒸汽。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述布气装置为喷嘴。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述气化装置为气化炉。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述蒸汽发生装置为锅炉。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺中，所述催化剂为碱金属的碳酸盐，或碱土金属的碳酸盐，或碱金属的氢氧化物，或碱土金属的氢氧化物，或造纸废液，或工业废碱，或草木灰，或它们至少两种的混合物，或它们至少一种与过渡金属的混合物。

根据本发明的某些优选实施方案，为了进一步优化所述燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺，所述气化装置包括位于所述气化装置底部的分布板和位于所述分布板上方的一个或多个布气装置，并且从所述分布板向所述气化装置中引入蒸汽，从所述一个或多个布气装置向所述气化装置中引入所述气化剂。所述气化剂为蒸汽和氧气的混合物，其中氧气的浓度为大于0至30mol％。

根据本发明的某些优选实施方案，为了进一步优化所述燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺，所述气化装置包括位于所述气化装置底部的分布板和位于所述分布板上方的一个或多个布气装置，并且从所述分布板和所述一个或多个布气装置向所述气化装置中引入所述气化剂，其中在所述分布板处引入的气化剂中的氧气的浓度为0至20mol％，优选为0至10mol％，而在所述一个或多个布气装置处引入的气化剂中的氧气的浓度为大于0至30mol％，优选为大于5至15mol％。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺中，所述气化装置的操作温度为600-800℃，优选650-800℃，并且更优选650-750℃；压力为0-4MPa，优选1-4MPa，更优选3-4MPa。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺中，所述气化装置中水与碳的摩尔比为1∶1至3∶1，优选1.1∶1至2.5∶1，更优选1.5∶1至2∶1。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种燃煤自供热的催化气化制天然气的***，包括用于使煤、催化剂和气化剂发生气化反应的气化装置，以产生包含所述天然气的气化后混合物。其中，所述气化装置是用于使煤在包含催化剂和气化剂的环境中发生气化反应的装置，以产生包含所述天然气的气化后混合物，所述气化装置为轴向比径向长的规则或不规则的三维立体装置，其内部具有供发生气化反应的空间。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的***中，在所述气化装置内设置有一个或多个布气装置，用于通入所述气化剂。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的***中，所述布气装置在所述气化装置内的同一水平面上以等间距或不等间距的方式布置。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的***中，所述布气装置在所述气化装置内的轴向上以等间距或不等间距的方式布置。

根据本发明的某些优选实施方案，在根据本发明的燃煤自供热的催化气化制天然气的***中，还包括蒸汽发生装置、气固分离装置和气体净化装置，连接顺序依次为蒸汽发生装置、气化装置、气固分离装置和气体净化装置，其中，

蒸汽发生装置，用于产生至少一部分所述气化剂；

气固分离装置，用于将所述气化后混合物分离，以得到工艺气；

气体净化装置，用于净化所述工艺气，以得到富含甲烷的气体。

在所述工艺气中，除含有甲烷等可燃气体以外，还含有其他气体或杂质，所述净化是指将除天然气以外的成分除掉的过程。

以下通过参考图1对本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺进行更详细的描述。

将煤碎至适宜粒径范围，加入到气化装置20中。蒸汽发生装置37产生的蒸汽和氧气混合后一起与气固分离装置出口的工艺气在换热器34中进行热量交换，产生过热蒸汽和氧气，从气化装置20下部的分布板及位于分布板上方的布气装置进入气化装置20中，与煤在催化剂的作用下发生气化反应。所述布气装置10在气化装置20内的同一水平面上以等间距或不等间距的方式布置，或者在气化装置20内的轴向上以等间距或不等间距的方式布置，优选在气化装置20内的轴向上以等间距或不等间距的方式布置，这样，氧气从气化装置20的多个位置即分布板、布气装置进入气化装置20，其中在分布板处引入的气化剂中的氧气的浓度为0至20mol％，优选为0至10mol％，而通过布气装置处引入的气化剂中的氧气的浓度为大于0至30mol％，优选为大于5至15mol％。通过调节氧气与过热水蒸气配比控制气化装置20中氧的浓度，所述气化装置中水与碳的摩尔比为1∶1至3∶1，优选1.1∶1至2.5∶1，更优选1.5∶1至2∶1使氧气在床层均匀分散，就避免出现局部高温区，从而实现避免结渣的效果。同时，借助于煤在氧气气氛中的部分氧化(燃烧)所放的热量为煤在催化剂和氧气存在下发生的气化反应提供所需的热量。通过控制氧气的流量来维持气化装置20在600-800℃，优选650-800℃。在一定的温度压力条件下，煤粉在催化剂和气化剂的作用下发生气化、变换、甲烷化等反应，生成甲烷、一氧化碳、氢气等有效气体成分及二氧化碳、少量的硫化氢和氨等。气化后的残渣从气化装置20下部排出。气化装置20的出口气体经气固分离装置21将夹带的粉尘过滤下来并将其返回到气化装置20进行气化反应，从气固分离装置21分离后的气体进入气体净化装置22以脱除二氧化碳及硫化氢等酸性气体，从而得到富含甲烷的气体。富含甲烷的气体可在气体分离装置23中进行气体分离，或在甲烷化装置23中发生甲烷化反应以得到管道等级的天然气。

具体地，以上用于根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺的一个实施方案的设备主要包括下列部分。

气化装置20，其与气固分离装置21相连，用于在催化剂和气化剂的作用下发生煤与气化剂的气化反应，并且之后将气化反应后的混合物送入气固分离装置21。在所述气化装置20中，催化剂可以采用碱金属的碳酸盐，或碱土金属的碳酸盐，或碱金属的氢氧化物，或碱土金属的氢氧化物，或造纸废液，或工业废碱，或草木灰，或它们至少两种的混合物，或它们至少一种与过渡金属的混合物。在一个优选的实施例中催化剂优选为碳酸钾。气化剂包括水蒸气及氧气，可按不同配比从气化装置20的不同部位如分布板或床层通入。气化反应后的混合物一般包括：甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氨气、煤粉、煤灰、催化剂等。所述气化装置20可以为流化床气化炉，操作温度为600-800℃，优选650-800℃，并且更优选650-750℃。在催化剂的作用下发生催化气化、甲烷化等反应，生成CH₄，CO，H₂等有效气体成分。由于氧气的加入，使煤发生氧化或燃烧反应，放出热量，为煤的催化气化反应提供所需的热量，以维持反应温度在所需区间范围内。气化装置20的压力可以在0-4兆帕(MPa)之间，优选1-4MPa，更优选3-4MPa。

气固分离装置21，其与气化装置20和气体净化装置22相连。气固分离装置21可为旋风分离器，优选多级旋风分离器，用于将气化装置20气化反应后混合物进行气固分离，在一个优选的实施例中将分离出的固体返回至气化装置20中。

气体净化装置22，其与气固分离装置21相连，用于将从气固分离装置21分离出来的气体进行净化分离，脱除酸性气体，得到富含甲烷的气体。

气体分离装置或甲烷化装置23，其与气体净化装置22相连，气体分离装置用于对气体净化装置22出口富含甲烷的气体进行气体分离，或者，甲烷化装置用于对气体净化装置22出口富含甲烷的气体进行甲烷化反应，以得到管道等级的天然气。

本发明所述的煤可以为烟煤、无烟煤或褐煤，优选对煤进行粉碎，更优选粉碎至粒径为10-500微米，最优选粒径为10-200微米。

换热器34，其与气化装置20、氧气供给装置、蒸汽发生装置37相连，用于将氧气和来自蒸汽发生装置37的蒸汽混合后与所述气固分离装置的出口工艺气进行换热，优选换热后的混合气的温度在300-500℃之间，将换热后的混合气送入气化装置20中，在气化装置20中煤在催化剂和该气体的存在下进行气化反应。蒸汽发生装置37优选为锅炉，该锅炉用于将水加热成为蒸汽。

下面，结合图2对将气化剂(包含蒸汽和氧气)引入到根据本发明的气化装置中的工艺进行详细描述。

煤与催化剂的混合物进入气化装置20，在催化剂的作用下与气化剂发生气化反应。气化装置20中的反应温度为600～800℃，压力为0～4MPa，所述气化装置中水与碳的摩尔比为1∶1至3∶1，优选1.1∶1至2.5∶1，更优选1.5∶1至2∶1在O₂和水蒸汽的作用下生成CH₄，CO，H₂等有效气体成分及CO₂、少量的H₂S和NH₃等。主要反应如下：

2C+2H₂O→2H₂+2CO(1)

CO+H₂O→CO₂+H₂(2)

3H₂+CO→CH₄+H₂O(3)

C+2H₂→CH₄(4)

2C+O₂→2CO(5)

C+O₂→CO₂(6)

气化剂包含蒸汽，并且包含浓度为大于0至30mol％的氧气，优选0至20mol％，更优选5至15mol％的氧气，温度为300～600℃，可从气化装置底部经分布板进入气化装置，也可从气化装置20的不同部位通过布气装置分散进入。布气装置在床层中的布置形式可采用整个床层等间距分布或不定间距分布。同一水平口气体通入口个数可为一个或多个。也可在床层中轴向设置布气装置，保证整体床层氧气分散均匀。水碳摩尔比控制在1～3。氧气总流量根据气化装置的温度要求进行调节。部分氧化是强放热反应，为催化气化提供所需的热量。控制操作温度在600～800℃。

根据本发明优选的具体实施方案，可以通过在气化装置的局部位置引入氧气来实现煤催化气化制天然气工艺的燃煤自供热。例如，可以在气化装置的分布板位置引入仅含有蒸汽的气化剂，而在除分布板以外的其它位置(例如，床层)引入同时含有蒸汽和氧气的气化剂，从而达到燃煤自供热的目的。

提供下列实施例以描述本发明，但是本发明不限于所述实施例。

实施例

根据图1和图2中的实施方案组装用于根据本发明的燃煤自供热的煤催化气化制天然气的工艺的设备。

采用如具体实施方式部分中描述的工艺进行燃煤自供热煤催化气化制天然气。其中，气化剂的温度为500℃。

在向所述气化装置20引入的气化剂中，由分布板进入气化装置20的气化剂的氧气浓度为5mol％，由床层布气装置进入气化装置20的气化剂的氧气浓度为10mol％。

在以上用于燃煤自供热煤催化气化制天然气的设备中，关于以分散方式供给气化剂的具体结构为：气化装置20具有气体分布板，其用于通入氧气和过热蒸汽混合气体，氧气的浓度为5mol％；床层中分布板上方150mm水平位置设置两个射流管，射流管具有喷嘴结构，喷嘴口安装方向与气化装置20的轴向平行，朝向煤的进料方向(如气化装置20竖直放置，则喷嘴口垂直向上)，所述喷嘴通入氧气和过热蒸汽混合气体，氧气的浓度为10mol％。

所述气化装置20中水与碳的摩尔比为1.5∶1，所述气化装置20的操作温度为700℃，压力为3.5MPa。采用原料为烟煤，其浸渍有15质量％(基准为烟煤总质量)的碳酸钾催化剂。

对原料的分析结果见下表：

表1对原料的分析结果

其中，Mad：空气干燥基水分；Aad：空气干燥基灰分；Vad：空气干燥基挥发分；St，ad：空气干燥基全硫含量；Cad：空气干燥基碳含量：Had：空气干燥基氢含量；Nad：空气干燥基氮含量；Oad：空气干燥基氧含量；数值均为质量百分含量。

从以上实验可知，通过分散给氧，可以提供反应所需热量，能够维持气化装置反应温度在700℃，实现了自供热的目的；通过控制全床氧气分布-调节分布板氧浓度为5mol％、床层布气装置射流管喷嘴处氧气浓度为10mol％，有效地避免了床层局部高温区的出现，整体床层温度较为均匀，连续运行24小时未结渣，碳转化率为90质量％，灰渣残炭为9质量％左右。净化后的气体组分见下表：

组分	湿基含量(mol％)	干基含量(mol％)
			CO	7.3	11.4
H2	19.8	31.1
			CO2	21	33.0
CH4	15.6	24.5
			H2O	35.7	-

尽管以上参考附图和优选的实施例详细描述了本发明的构思，但是应当指出，本发明不限于所述附图和实施例，实施例仅仅是本发明构思的优选的实施方式，在不背离本发明的精神的范围内，可以对本发明的优选技术方案进行变化或更改。例如，对非必要的各个组成部件的位置、次序等进行调整；对工艺参数进行改变。

Claims (5)

1.一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺，包括将煤、催化剂和气化剂供给到气化装置中，其中将气化剂从气化装置的不同位置分散供给到气化装置中，并且在气化装置中引入氧气，所述氧气使煤发生氧化反应，为煤在催化剂作用下发生的催化气化反应提供热量，而无需追加加热设备；

所述气化装置的操作温度为600-750℃，压力为0-4MPa，水与碳的摩尔比为1∶1至3∶1；

其中所述气化装置包括位于所述气化装置底部的分布板和位于所述分布板上方的一个或多个布气装置，并且从所述分布板向所述气化装置中引入蒸汽，从所述一个或多个布气装置向所述气化装置中引入所述气化剂或者从所述分布板和所述一个或多个布气装置向所述气化装置中引入所述气化剂；

其中在所述分布板处引入的气化剂中的氧气的浓度为0至20mol％，而在所述一个或多个布气装置处引入的气化剂中的氧气的浓度为大于0至30mol％。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中使所述气化剂通过在所述气化装置的轴向上布置的一个或多个布气装置分散供给到所述气化装置中，或者使所述气化剂通过在所述气化装置内的同一水平面上布置的一个或多个布气装置分散供给到所述气化装置中。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中在所述气化装置下游依次顺序连接有气固分离装置、气体净化装置，并且顺序连接气体分离装置和/或甲烷化装置。

4.根据权利要求3所述的工艺，其中还包括位于所述气化装置上游的与所述气化装置连接的蒸汽发生装置，在所述蒸汽发生装置中产生蒸汽，并将所述蒸汽同氧气一起在所述气固分离装置和所述气体净化装置之间与来自所述气固分离装置分离出来的工艺气进行换热，以产生包含过热蒸汽和氧气的气化剂。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述催化剂为碱金属的碳酸盐，或碱土金属的碳酸盐，或碱金属的氢氧化物，或碱土金属的氢氧化物，或造纸废液，或工业废碱，或草木灰，或它们至少两种的混合物，或它们至少一种与过渡金属的混合物。