[发明专利]气化反应器及其应用

权利要求书

1.气化反应器，其包括：

-用于保持高于大气压的压力的压力外壳；

-位于压力外壳下部的渣池；

-布置在压力外壳内部的界定气化室的气化器壁，在该气化室中在 操作期间可以形成合成气，该气化器壁的下部开口部分与渣池流体连 通，和该气化器壁的上部开口端与骤冷区流体连通；

-包括管状成型部分的骤冷区，该管状成型部分位于压力外壳内、 其下端和上端开口、和具有比压力外壳更小的直径，由此界定该管状 部分周围的环形空间，其中该管状成型部分的下部开口端与气化器壁 的上端流体连通，和该管状成型部分的上部开口端与环形空间流体连 通；

-其中在管状部分的下端存在用于注射液态或气态冷却介质的注 射装置，和其中在环形空间中存在用于注射薄雾形式的液体的注射装 置，及其中在压力外壳壁中存在与所述环形空间流体连通的合成气出 口。

2.权利要求1的气化反应器，其中在管状部分的下端存在用于注 射薄雾形式的液态冷却介质的注射装置。

3.权利要求1或2的气化反应器，其中在环形空间中存在向下引 导的用于注射薄雾形式液体的注射装置，和其中在压力外壳壁中存在 与环形空间的下端流体连通的合成气出口。

4.权利要求1或2的气化反应器，其中气化室装有一对或多对部 分氧化燃烧器，其中所述燃烧器装有用于固态烃质进料的供给装置和 用于氧气的供给装置。

5.包括权利要求1-4任一项的气化反应器的用于制备包含一氧化 碳和氢气的纯化混合物的系统，其中合成气的出口与干燥固体除去设 备的入口流体连通，其中湿气洗涤器的入口与干燥固体除去设备的气 体出口流体连通，及其中湿气洗涤器装有用于包含一氧化碳和氢气的 纯化混合物的出口。

6.包括权利要求1-4任一项的气化反应器的用于制备包含一氧化 碳和氢气的纯化混合物的系统，其中合成气的出口与湿气洗涤器的入 口流体连通，和其中湿气洗涤器装有用于包含一氧化碳和氢气的纯化 混合物的出口。

7.权利要求5或6的系统，其中湿气洗涤器的用于包含一氧化碳 和氢气的纯化混合物的出口与变换器的入口流体连通，所述变换器还 装有变换气体的出口。

8.权利要求7的系统，其中存在换热器，在该换热器中来自湿气 洗涤器的气体利用在变换器中得到的变换气体升高温度。

9.在权利要求1-4任一项的气化反应器中或者在权利要求5-8 任一项的系统中通过固态烃质进料的部分氧化制备包含一氧化碳和氢 气的混合物的方法，其中在气化室中用含氧气体将固态烃质进料部分 氧化以形成具有1200-1800℃的温度和20-100巴的压力的向上移动的 气体混合物，在管状部分中将所述气体混合物冷却至500-900℃的温 度，和随后在环形部分中通过将水滴薄雾注入气体流中将所述气体进 一步冷却至500℃以下。

10.权利要求9的方法，其中管状部分中的所述冷却通过将水滴 薄雾注入气体流中进行。

11.权利要求10的方法，其中注射的水薄雾具有高于150℃的温 度。

12.权利要求11的方法，其中在向上移动的气体混合物的压力下， 注射的水薄雾具有低于水的泡点至多50℃的温度。

13.权利要求9-12任一项的方法，其中所述薄雾包含直径为 50-200μm的液滴。

14.权利要求9-12任一项的方法，其中采用30-100m/s的流速注 射水薄雾。

15.权利要求14的方法，其中用40-60m/s的流速注射水薄雾。

16.权利要求9-12任一项的方法，其中用高于粗合成气压力5-20 巴的注射压力使用雾化气注射水薄雾。

17.权利要求10-12任一项的方法，其中在相对于与管状部分的 纵轴垂直的平面为30-60°的角度下注射所述薄雾。