[发明专利]立式气化装置

说明书

发明背景

1.技术领域

本发明总地涉及用于气化原料的方法和装置。具体地，本发明的各个实施方案提供一 般呈现立式(upright)结构的气化反应器。

2.相关技术描述

气化反应器通常被用来将一般为固体的原料转化为气体产物。例如，气化反应器可以 气化含碳原料，例如煤和/或石油焦，以产生期望的气体产物(例如氢)。气化反应器必 须被构造为耐受气化固体原料所需的高的气压和温度。不幸的是，气化反应器通常使用复 杂的几何结构，并且需要加强的保养维护。

发明内容

在本发明的一个实施方案中，提供了一种用于气化原料的两级气化反应器系统。反应 器系统一般包括第一级反应器段和第二级反应器段。所述第一级反应器段一般包括主体和 至少二个入口，所述至少二个入口可操作来将所述原料排放到第一反应区中。所述第一级 反应器段呈现协同界定所述第一反应区的多个内表面，其中所述内表面的总面积的至少约 50％具有立式取向。所述第二级反应器段被设置为一般地在所述第一级反应器段之上，并 且界定第二反应区。

在本发明的另一实施方案中，提供了一种用于气化原料的反应器系统。所述反应器系 统一般包括竖直细长的主体、一对入口突出体，所述入口突出体从所述主体一般相对的侧 向外延伸。所述主体和所述入口突出体协同界定一反应区。至少一个入口定位在每个所述 入口突出体上。每个入口可操作来将所述原料排放到所述反应区中。所述主体的最大外径 比所述入口突出体的最大外径大至少约25％。

在本发明的另一实施方案中，提供了一种用于气化原料的两级气化反应器系统。所述 反应器系统一般包括第一级反应器段、第二级反应器段以及喉段。所述第一级反应器段包 括协同界定第一反应区的多个内表面，其中所述内表面总面积的至少约50％具有基本上竖 直取向。所述第一级反应器系统还包括呈现所述内表面本体部分的主体，从所述主体一般 相对的侧向外延伸的一对入口突出体。所述入口突出体呈现所述内表面的入口部分。至少 一个入口定位在每个所述入口突出体上。每个入口可操作来将所述原料排放到所述第一反 应区中。所述第一反应区总体积的少于约50％被界定在所述入口突出体内，并且所述主体 的最大外径比所述入口突出体的最大外径大至少约25％。所述第二级反应器被定位为一般 地在所述第一级反应器段之上，并且界定第二反应区。所述喉段在所述第一和第二反应器 段之间提供流体连通，并且界定上行通道，所述上行通道具有比所述第一和第二反应区的 最大开口上行区域小至少约50％的上行区域。

在本发明的另一实施方案中，提供了一种用于气化含碳原料的方法。所述方法一般包 括：(a)在第一反应区中至少部分燃烧所述原料，以由此产生第一反应产物，其中所述 第一反应区由多个内表面协同界定，其中所述内表面总面积的至少约50％具有立式取向； 以及(b)在第二反应区中进一步反应所述第一燃烧产物的至少部分，以由此产生第二反 应产物，所述第二反应区被定位为一般地在所述第一反应区之上。

在本发明的另一实施方案中，提供了一种用于气化含碳原料的方法。所述方法一般包 括：在气化反应器的反应区中至少部分燃烧所述原料，以由此产生反应产物。所述反应器 包括主体和一对入口突出体，所述入口突出体从所述主体的一般相对的侧向外延伸。所述 反应器还包括一对一般相对的入口，所述入口位于紧邻所述入口突出体的外端。所述主体 的最大外径比所述入口突出体的最大外径大至少约25％。

附图说明

下面参照附图详细描述了本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明各个实施方案配置的两级气化反应器的环境视图；

图2是图1的气化反应器的第一级反应器段的截面视图；

图3是更详细地示出图2的第一级反应器段的部分的放大截面视图；

图4是气化反应器沿图1的参考线4-4所取的横截面；

图5是采用三个入口突出体的可替换气化反应器的横截面；以及

图6是采用四个入口突出体的可替换气化反应器的横截面。

具体实施方式