[发明专利]生产合成气的方法和系统

权利要求书

1.一种使用含氧物流由含碳物流生产包含CO、CO₂和H₂的合成气的方法，所述方法包括至少如下步骤：

(a)将含碳物流和含氧物流注入气化反应器；

(b)在所述气化反应器中至少部分氧化所述含碳物流，因此获得粗合成气；

(c)将步骤(b)中获得的所述粗合成气从所述气化反应器移入急冷段；和

(d)以雾状物的形式向所述急冷段中注入液体。

2.权利要求1的方法，其中在步骤(d)中注入的液体是水。

3.权利要求1-2任一项的方法，其中注入液体的温度大于150℃。

4.权利要求3的方法，其中注入液体的温度低于在所述粗合成气压力下所述液体的泡点至多50℃。

5.权利要求2-4任一项的方法，其中所述雾状物包含直径为50-200μm的微滴。

6.前述权利要求一项或多项的方法，其中采用30-100m/s的速度注入所述雾状物。

7.权利要求6的方法，其中采用40-60m/s的速度注入所述雾状物。

8.前述权利要求一项或多项的方法，其中采用高于所述粗合成气压力20-60bar的注入压力注入所述雾状物。

9.前述权利要求一项或多项的方法，其中选择注入雾状物的数量使得离开急冷段的所述合成气包含至少40vol％H₂O，优选40-60vol％H₂O，更优选45-55vol％H₂O。

10.前述权利要求一项或多项的方法，其中沿离开所述气化反应器的方向注入所述雾状物。

11.权利要求10的方法，其中在相对于与所述急冷段的纵轴垂直的平面成30-60°的角度下注入所述雾状物。

12.前述权利要求一项或多项的方法，其中注入的雾状物至少部分被屏蔽流体包围。

13.权利要求12的方法，其中所述屏蔽流体选自惰性气体如N₂和CO₂、合成气、蒸汽及其组合。

14.前述权利要求一项或多项的方法，其中通过在实施步骤(d)之前将具有降低温度的液体或气体注入所述粗合成气，从而将所述粗合成气首先冷却到低于所述粗合成气中非气态组分固化温度的温度。

15.权利要求14的方法，其中通过注入雾状物形式的液体水而将所述粗合成气首先冷却到低于所述粗合成气中非气态组分固化温度的温度。

16.权利要求14或15任一项的方法，其中通过注入具有降低温度的液体或气体而将向上移动的粗合成气物流首先冷却到低于非气态组分固化温度的温度，其中在相对于所述注入更高的位置将所述物流偏转成向下移动的合成气物流，并且其中将步骤(d)的液体注入向下移动的合成气物流中。

17.一种气化反应器，包括：

-保持压力高于大气压的压力外壳；

-位于所述压力外壳下部的熔渣浴；

-确定其中可能在操作期间形成合成气的气化腔的设置在所述压力外壳内部的气化器壁，所述气化器壁的下部开放部分与所述熔渣浴流体连通和所述气化器壁的开放上端与急冷区流体连通；

-包含管状成型部件的急冷区，所述管状成型部件设置在所述压力外壳中、在其下端和上端开放和直径小于所述压力外壳因此确定在所述管状部件周围的环形空间，其中所述下部开放端流体连接到所述气化器壁的上端和所述上部开放端流体连通到所述环形空间；

-其中在所述管状部件的下端存在用于注入液体或气体冷却介质的注入设备，和其中在所述环形空间中存在注入设备以注入雾状物形式的液体，和其中在所述压力外壳的壁中存在流体连接到所述环形空间的合成气出口。