CN102443443A - 一种煤的跨临界催化气化方法 - Google Patents

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李金来
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Abstract

本发明涉及煤的跨临界催化气化方法，包括将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉、水和催化剂加到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，上一个反应器的产物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量。

Description

一种煤的跨临界催化气化方法
技术领域
本发明涉及煤的催化气化方法，尤其涉及利用交替的亚临界和超临界状态的水将煤连续、高效地转化成可燃气体、液体和固体产物的加工方法。 
背景技术
煤炭是中国的主要能源，查明储量1万亿吨，占我国各种化石燃料资源总储量的95％以上。一方面，中国84％以上的煤炭作为燃料直接燃烧，不但热效率低，同时也是目前最主要的污染源。另一方面国内对天然气的需求与日俱增，2020年需求量将达到2000亿立方米，同期天然气产量只能达到1400亿～1600亿立方米。另外，煤制天然气可以大规模管道输送，节能、环保、安全，输送费用低。因此，如何合理利用煤炭资源，研究开发先进的清洁高效的煤转化天然气技术，具有重大的意义。 
利用超临界水特性将煤转化为氢气、甲烷等可燃气体是一项新兴的技术。国内外在该领域的研究已经展开，但目前还未到中试阶段。美国General Atomics公司采用40wt％的水煤浆进行超临界水氧化制氢，但结果表明高浓度水煤浆(40wt％以上)在实验中易产生结焦和堵塞。日本CCUJ公司对煤、氧化钙等催化剂的混合物进行超临界水氧化反应制氢，但由于其催化剂用量过大，不适于工业化生产。西安交通大学在煤与生物质共气化方面进行了研究。郭烈锦等在其专利CN1654313A中对生物质模型以及多种生物质和煤在超临界水中共气化，但实验中水煤浆的浓度低(＜2wt％)，增加了转化过程的能耗。山西煤炭化学研究所在低阶煤的SCWO制氢方面做了大量工作。毕继诚等在其专利CN1544580A中，公布了低阶煤的在超临界水中的转化方法，但从其相关实验结果看，煤的转化率低于50％，不利于工业化生产。另外，国内外关于煤在超临界水中制取甲烷的工艺还未见报道。综上所述，煤在超临界水中的转化 要实现工业化生产还存在一些技术上的问题，主要是催化剂颗粒粒径偏大，比表面积偏小，同时催化剂颗粒不能均匀地附着在煤颗粒上，限制了催化剂与煤的接触，造成催化剂活性低下。因为催化剂活性低下，所以传统方法中常通过提高催化剂的添加量来提高催化效果，催化剂量一般为20-40wt％，如此大量的催化剂使得有效反应物的通量降低，且催化剂的有效回收和循环都是很难解决的技术问题并致成本提高。 
专利CN101613377公开了一种使纤维素类生物质先后在超临界水和亚临界水中水解生成发酵糖的方法，其中离开超临界反应器的反应后混合物要通过外部的冷却系统冷却和减压系统减压才能水的超临界状态过渡到水的亚临界状态，这样的冷却系统和减压系统过于复杂，且因一部分热量被冷却水带走而没有实现能量的充分利用。 
发明概述 
第一方面，本发明提供一种煤的跨临界催化气化方法，包括将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉、水和催化剂加到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，且上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料；并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量。 
第二方面，本发明提供一种煤的跨临界催化气化方法，包括将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉和水加入到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述催化剂以水溶液的形式加入到位于第一个反应器和第二个反应器之间的连接管道中或加入到第二个反应器中，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量。 
第三方面，本发明提供一种煤的跨临界催化气化方法与气体膨胀发电工艺的耦合方法，包括以下步骤： 
a将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉、水和催化剂加到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量； 
b将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电； 
c将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。 
第四方面，本发明提供一种煤的跨临界催化气化方法与气体膨胀发电工艺的耦合方法，包括以下步骤： 
a将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉和水加入到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述催化剂以水溶液的形式加入到位于第一个反应器和第二个反应器之间的连接管道中或加入到第二个反应器中，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量； 
b将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电； 
c将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。 
附图简述 
以下附图仅仅是说明性的，而非限制性的。 
图1A和图1B是本发明的第一方面的示例性实施方案的示意图。图1A中，反应器R1处于水的亚临界状态，反应器R2处于水的超临界状态，反应器R3处于水的亚临界状态，反应器R4处于水的超临界状态，且其中通过热泵系统从第奇数个反应器向第偶数个反应器中供应热量；图1B中，综合反应器中的反应区A1处于水的亚临界状态，反应区A2处于水的超临界状态、反应区A3处于水的亚临界状态，反应区A4处于水的超临界状态，且其中通过热泵系统从第奇数个反应区向第偶数个反应区中供应热量。 
图2A和图2B是本发明的两种变形的广义上的“串联”的示意图。 
图3是本发明的第二方面的示例性实施方案的示意图，其中水煤浆进入处于亚临界状态的第一反应器，而催化剂溶液则进入到位于第一反应器和第二反应器之间的管路中(如点划线所示)或加入到处于超临界状态的第二反应器中(如虚线所示)，且其中通过热泵系统从第奇数个反应器向第偶数个反应器中供应热量。 
图4是本发明的第三方面和第四方面的示例性实施方案的示意图，其中催化剂的添加位置略去未画。 
图5为本发明的另一种实施方案的示意图。 
发明详述 
在本发明的第一方面中，使用的煤可以选自烟煤、无烟煤、褐煤、生物质、有机废物及它们的混合物。其中可以用任何方式将煤制成煤粉，煤粉的粒度小于300微米，优选小于150微米。煤与水可以分别进入到所述一组串联反应器中的第一个反应器中，也可以用任何本领域已知的方式将煤粉与水混合制备水煤浆，再将水煤浆送入到第一个反应器中。优选采用水煤浆进料的方式，以水煤浆总重量计，煤粉的含量即水煤浆浓度可以为8-70wt％，优选30-65wt％。本发明中的煤在进入本发明的第一个反应器之前可任选地经过其它处理步骤处理过，例如已经被亚临界或超临界状态的水预处理过。 
以上配制的水煤浆以流体输送设备例如泵送入第一个反应器中。同时向该第一反应器中加入催化剂。催化剂选自碱金属或碱土金属氧 化物、碱金属或碱土金属氢氧化物、碱金属或碱土金属盐、或它们的混合物，例如K2O、Na2O、CaO、MgO、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、K2CO3和Na2CO3等，或它们的混合物。催化剂可以以固体粉末的形式加入，但优选以催化剂水溶液的形式加入。水煤浆和催化剂水溶液可以分别加入第一个反应器中，也可以先混合在一起然后共同进入第一个反应器中。任选地再向该第一个反应器中通入一部分水以调节该反应器中总的水煤重量比，例如使煤与水的重量比为5-50∶1，还可以通过控制通入的该一部分水的温度和压力来对第一个反应器中的亚临界状态进行调节。该第一个反应器中的温度和压力处于水的亚临界状态，在本文中，将水的亚临界状态定义为这样的状态：温度在100℃以上且在水的临界温度374℃以下，并且压力为仍使水处于液态下的压力。例如，在本发明中可以使用的亚临界状态为：压力为16-40MPa和温度为120-374℃。在第一反应器中在水的亚临界状态下，煤粉与水发生复杂的物理化学作用，得到固体产物、可燃气体和焦油。其中焦油中含有褐煤蜡、蒽、菲等物质，可燃气体包括氢气和/或甲烷等，固体产物则是经过处理的煤粉，该经过处理的煤粉(在本领域中也称作“半焦”)比表面积和孔隙率都大大增加，故反应活性大大提高，且使得催化剂更容易分散在该经过处理的煤粉的表面上和孔隙内。 
任选地，水煤浆和水在加到第一反应器中之前在预热器中预热和/或经过泵增压。 
然后可将该第一反应器的所有物质送入第二个反应器，该第二个反应器与第一个反应器串联连接，且第二个反应器中的温度和压力处于水的超临界状态下，在本文中，水的超临界状态是指温度高于水的临界温度374℃且压力高于水的临界压力22.1MPa压力的状态。例如，本发明中的水的超临界状态可以为压力22.1-40MPa和温度374-650℃。原本溶于水中的催化剂在从第一个反应器的亚临界状态向第二个反应器的超临界状态转变的过程中，因溶解度急剧降低而析出并分散在半焦的表面和内部孔隙中。由于超临界水的高度渗透性和半焦的高孔隙率，故催化剂分散得比传统的浸渍法更均匀，与煤粉的接触也更充分。在催化剂的 作用下，煤粉与超临界水发生反应，生成包含可燃气体在内的反应后混合物，其中所述可燃气体例如包括甲烷和氢气。 
本发明的一组串联反应器最简单的情况是只有两个反应器。然而，也可以有多于两个的偶数个反应器。在反应器数目多于2个时，将第二个反应器的流出物全部通入第三个反应器中，该第三个反应器与第二个反应器串联连接，且第三个反应器中的温度和压力也处于水的亚临界状态，且可以与第一个反应器中的水的亚临界状态相同或不同。不受限于理论，据信催化剂在从第二个反应器的超临界状态向第三个反应器的亚临界状态转变的过程中重新溶解于水中。然后将该第三个反应器的流出物全部通入第四个反应器中，该第四个反应器与第三个反应器串联连接，且该第四个反应器中的温度和压力再一次处于水的超临界状态，且可以与第二个反应器中的水的超临界状态相同或不同。在第三个反应器中已经溶于水中的催化剂再次因溶解度急剧降低而重新析出并分散到煤粉的表面以及孔隙中，不受限于理论，据信经过这样的再溶解-重新分散过程，能使催化剂颗粒从煤粉上的某一点位转移到另一点位处，重新发挥作用。这样可以使得某些沉积在煤粉表面非活性点位的催化剂有机会重新沉积到煤粉表面的活性点位上，促进煤的催化气化。 
显然，还可以有串联连接的第五个反应器和第六个反应器，其中第五个反应器中的温度和压力处于水的亚临界状态，且可以与第一个和/或第三个反应器中的水的亚临界状态相同或不同。而第六个反应器中的温度和压力处于水的超临界状态，且可以与第二个和/或第四个反应器中的水的超临界状态相同或不同，依次类推。因此本发明的一个重要特点是使煤、水和催化剂依次经过一组串联连接的反应器，且这样一组反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，且上一个反应器的产物不经任何分离全部作为下一个反应器的进料。在本发明的优选的实施方案中，这样的一组串联连接的反应器包括2-10个反应器，优选包括4-6个反应器。 
然后可以对最后一个反应器的流出物进行后续的分离步骤并任选地将分离出的某些物质返回到某反应器中回用，这些分离步骤和回用步 骤都是本领域常规技术，不再赘述。 
本发明中的“串联”应作广义上的理解。例如上述一系列串联的反应器可以不是彼此物理上分开的反应器，而是可以集成到一个综合反应器中，该综合反应器包括一系列串联的反应区，各反应区从第一个反应器开始交替处于水的亚临界状态和超临界状态，例如A1区处于亚临界状态，A2区处于超临界状态，A3区处于亚临界状态，A4区处于超临界状态，依次类推，反应物则依次通过各反应器发生反应，最后离开该综合反应器进入后续的分离步骤。或者，“串联”既包括如图1所示的严格意义上的串联，也包括虽有局部串联、并联或其它连接但整体上(如虚线框中所示)仍为串联的情形，例如，其中某个反应器可以由若干个并联的子反应器来代替，如图2A所示，第一个反应器1由两个并联连接的子反应器1-1和1-2组成，这时，称这些并联的子反应器整体上与其它反应器例如反应器2是“串联”的；或者其中某个反应器可由若干个串联的子反应器来代替，如图2B所示，第一个反应器1由3个串联连接的子反应器1-1、1-2和1-3组成，这时称这些串联的子反应器整体上与其它反应器例如反应器2是“串联的”。 
本发明中的反应器可以是流化床反应器、移动床反应器、连续管式反应器等常规的反应器，各个反应器可以相同或不同，优选相同。各反应器的材质独立选用，优选采用耐高温高压的镍基合金。 
任选地，可以在向上述反应器中的任何一个或多个中通入氧化剂例如氧气或过氧化氢，以通过氧化剂与煤的氧化反应放热来形成内热式反应器，可通过控制氧化剂的流量来调节各反应器内的温度。 
反应物在各个反应器内的停留时间独立选择，可以彼此相同或不同。 
在本发明的第一方面中，经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量，以维持或辅助维持各反应器的亚临界状态或超临界状态。热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。正如人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是 一种能从自然界中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。如同把水从低处供应到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温处供应到高温处。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从低温环境中吸取热量，并把热量传递给温度较高的物体，其是按照逆卡诺循环工作的原理而工作的。在本发明的一种实施方案中，可以在第奇数个反应器(处于水的亚临界状态下)和第偶数个反应器(处于水的超临界状态下)之间设置热泵系统，以便将热量从第奇数个反应器供应至第偶数个反应器，如图1所示。或者，在本发明的另一种实施方案中，也可以设置一个共用的热泵系统，该热泵系统将所有的处于水的亚临界状态的反应器的热量收集起来，然后供应到所有的处于水的超临界状态的反应器中，如图5示。使用热泵的益处是显而易见的：若不使用热泵，则在水由亚临界状态向超临界状态转变的过程中需要外部热源来加热，随后在水由超临界状态向亚临界状态转变的过程中，又需要外部冷源来进行冷却，提供这些外部热源和外部冷源都需要消耗大量的外部能量，而使用热泵则可以将实现反应器内部的能量耦合利用，减少了对外部能量的依赖。 
以上介绍了本发明的第一方面的各实施方案，本领域技术人员显然可以受到本发明的启发而想到各种变形实施方案。例如，在本发明的一组串联的反应器之前和/或之后还可以有其它反应器，即全部反应器中只有一部分是亚临界状态-超临界状态依次交替的串联连接的反应器，认为这样的方法也是本发明的变形方法。 
显然，本发明的方法不只适用于煤，也适用于例如石油焦、生物质等各种含碳物质。 
在本发明的第二方面中，仅物料的进料方式与第一方面有所区别，区别在于向第一反应器中仅进料煤粉和水，而催化剂溶液(优选催化剂水溶液)则加入到位于第一反应器和第二反应器之间的管路中或加入到处于超临界状态的第二反应器中，所述催化剂溶液在加入第二个反应 器之前未处于水的超临界状态。不受理论束缚，认为这样的催化剂溶液在进入处于超临界状态的第二反应器中之后会经历一个从非超临界状态向超临界状态转变的过程。例如从亚临界状态向超临界状态转变的过程。 
在本发明的第三方面中，步骤a与本发明的第一方面完全相同。步骤b则将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电。可通过膨胀机来进行上述膨胀做功发电过程，这样的膨胀机及其操作方法都是本领域技术人员公知的，在此不再赘述。步骤c则将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。这种供电方法也是电力领域中公知的技术，不再赘述。 
在本发明的第四方面中，步骤a与本发明的第二方面完全相同。步骤b则将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电。可通过膨胀机来进行上述膨胀做功发电过程，这样的膨胀机及其操作方法都是本领域技术人员公知的，在此不再赘述。步骤c则将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。这种供电方法是电力领域中公知的技术，不再赘述。 
实施例
以下实施例仅仅是说明性的，而非限制性的。 
该实施例的流程示意图如图5所示，其中仅采用了两个串联的反应器。将煤粉浓度为30％的水煤浆(浓度百分比均为重量百分比且基于水煤浆的总重量)泵入预处理器并被预热到300℃，经过预处理的水煤浆进入第一个反应器R1，R1操作条件为温度360℃，压力23-25MPa。R1的流出物不经任何分离全部进入R2中，在R1与R2之间的连接管道处向R1的流出物中加入浓度为30％的K2CO3水溶液(未示出)，然后二者一起进入反应器R2，反应器R2的操作条件为温度600℃，压力23-25MPa。在反应器R1和R2之间设置有热泵系统HP，该热泵从R1吸取热量并提供给R2。R2的流出物经过净化系统除水除渣后得到可燃气体，该可燃 气体通入膨胀机膨胀做功而发电，同时压力降低。上述膨胀机膨胀做功而发的电通过常规输电系统输送给热泵作为热泵的动力。而经过膨胀降压的可燃气体被送至后续分离单元进行一系列分离，最终得到甲烷、氢气、一氧化碳等气体，分别收集之。各反应器的反应条件和整个催化气化反应的转化率、气体产率以及气体组成等数据见表1。 
表1 
Figure BSA00000290912900101
a.催化剂用量是指催化剂的质量占原煤的质量百分比。 
b.转化率是指煤的减少量占原煤的质量百分比。 
本发明的优点如下： 
本发明的亚临界反应器-超临界反应器交替的方法使得催化剂分散更充分且催化剂用量比传统的煤超临界催化所用的催化剂量少。此外，热泵系统的使用优化了本发明的工艺的内部能量耦合利用情况，极大地提高了能量利用效率，减少了对外部能量的依赖。 

Claims (14)

1.煤的跨临界催化气化方法，包括将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉、水和催化剂加到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，且上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料；并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量。
2.煤的跨临界催化气化方法，包括将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉和水加入到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述催化剂以水溶液的形式加入到位于第一个反应器和第二个反应器之间的连接管道中或加入到第二个反应器中，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述一组串联反应器包括2-10个反应器。
4.根据权利要求1或2的方法，其中所述一组串联反应器包括4-6个反应器。
5.根据权利要求1或2的方法，其中所述水的亚临界状态是指这样的状态：温度在100℃以上且在水的临界温度374℃以下，并且压力为仍使水处于液态的压力；所述水的超临界状态是温度高于水的临界温度374℃且压力高于水的临界压力22.1MPa压力的状态。
6.根据权利要求1或2的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属氧化物、碱金属或碱土金属氢氧化物、碱金属或碱土金属盐、或它们混合物；所述煤选自烟煤、无烟煤、褐煤、生物质、有机废物或它们的混合物。
7.根据权利要求1或2的方法，所述催化剂选自由K2O、Na2O、CaO、MgO、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、K2CO3和Na2CO3组成的组。
8.根据权利要求1或2的方法，其中所述煤粉在加入到所述第一个反应器之前任选地被亚临界状态或超临界状态的水预处理过。
9.根据权利要求1或2的方法，其中所述煤粉的粒度小于300微米，煤与水的重量比为5-50∶1。
10.根据权利要求1或2的方法，其中向所述反应器中的任何一个或几个中通入氧化剂，以通过氧化剂与煤的放热反应形成内热式反应器。
11.根据权利要求1或2的方法，其中通过热泵系统从每一个处于水的亚临界状态的反应器向随后的处于水的超临界状态的反应器中供应热量。
12.煤的跨临界催化气化方法与气体膨胀发电工艺的耦合方法，包括以下步骤：
a将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉、水和催化剂加到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量；
b将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电；
c将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。
13.煤的跨临界催化气化方法与气体膨胀发电工艺的耦合方法，包括以下步骤：
a将煤粉、水和催化剂加到一组串联反应器中进行处理，其中所述煤粉和水加入到所述一组串联反应器中的第一个反应器，所述催化剂以水溶液的形式加入到位于第一个反应器和第二个反应器之间的连接管道中或加入到第二个反应器中，所述一组串联反应器的温度和压力从第一个反应器开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态，其中煤被气化得到包括可燃气体在内的反应后混合物，上一个反应器的反应后混合物全部作为下一个反应器的进料，并且经由热泵系统从处于水的亚临界状态的反应器向处于水的超临界状态的反应器中供应热量；
b将离开最后一个反应器的反应后混合物除水除渣以得到可燃气体，然后使该可燃气体膨胀做功而发电；
c将所述电供应至步骤a中的所述热泵系统作为其动力。
14.权利要求1、2、12或13的方法，其中用具有一组串联反应区的单个反应器来代替所述一组串联反应器，所述串联反应区的温度和压力从第一个反应区开始依次交替处于水的亚临界状态-超临界状态。
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