[发明专利]用于裂解气体的设备和方法

权利要求书

1.一种用于裂解气体的设备，所述设备具有含碳气体的供给管线(1)，借助于所述供给管线，所述气体能够被供给到第一热交换器(5、9)、第一燃烧室(6、8)和反应器(7)，所述第一热交换器具有热贮存体填料，所述第一燃烧室布置在所述气体的流动方向上的下游，并且尤其具有能够调节另一含氧气体的供给装置，借助于所述供给装置，通过供给亚化学计量的氧气进行所述含碳气体的部分氧化，所述反应器布置在所述第一燃烧室(6、8)在所述气体的流动方向上的下游，所述反应器具有催化活性材料的填料，所述催化活性材料用于催化裂解所述含碳气体的杂质，

其特征在于，

在所述反应器(7)在所述含碳气体的流动方向上的下游布置有第二燃烧室(6、8)，所述第二燃烧室具有供给装置，尤其是具有能够调节含氧气体的供给装置，借助于所述供给装置，通过供给亚化学计量的氧气对催化制备的含碳气体进行部分氧化，并且在所述第二燃烧室在所述气体的流动方向上的下游布置有第二热交换器(5、9)，所述第二热交换器具有热贮存体填料，其中，所述含碳气体的流动方向能够至少在围住所述第一和第二热交换器(5、9)、所述第一和第二燃烧室(6、8)以及反应器(7)的区域中逆向。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个所述热交换器、填料和/或贮存体(5、9)的体积和/或比表面，优选两个所述热交换器、填料和/或贮存体(5、9)的体积和/或比表面设计为能够被输送经过的含碳气体能够以至少2000K/s、优选至少3000K/s、特别有利地至少4000K/s的加热速度进行加热。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，所述热交换器，填料和/或贮存体(5、9)能够被所述含碳气体径向穿过。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，至少一个填料和/或至少一个热交换器(5、9)的贮存体的一部分至少能够优选以不连续的方式、特别优选以气动的方式从所述热交换器(5、9)中移出并返回到所述热交换器(5、9)，以清洁上述热交换器(5、9)。

5.根据权利要求4的所述的设备，其特征在于，所述贮存体能够返回到填料的热区。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有热贮存体的第三填料(12)。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第三填料(12)结合到所述设备的管道系统中，使得所述第三填料仅能够使冲洗气体和/或来自所述反应器的气体以独立于所述气体经过所述第一和第二填料和/或所述第一和第二热交换器(5、9)的流动方向的方式流过所述第三填料。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有冲洗气体供给管线(13)，借助于所述冲洗气体供给管线，冲洗气体能够被供给到至少一个填料和/或至少一个热交换器(5、9、12)，优选能够被供给到所有填料和/或热交换器(5、9、12)。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述冲洗气体是惰性气体、水蒸气和/或在所述反应器(7)中处理过的气体。

10.一种用于裂解气体的方法，其中，首先通过供给管线(1)将含碳气体供给至具有热贮存体填料的第一热交换器(5、9)，然后供给至第一燃烧室(6、8)，之后将所述含碳气体引入反应器(7)中，在所述第一燃烧室中，通过供给亚化学计量的氧气进行所述含碳气体的部分氧化，

其特征在于，

在所述反应器(7)中处理所述含碳气体之后，将所述含碳气体供给到第二燃烧室(6、8)，并且将来自所述第二燃烧室的气体输送经过具有热贮存体填料的第二热交换器(5、9)，在所述第二燃烧室中，通过供给亚化学计量的作为另一含氧气体的氧气进行所述含碳气体的部分氧化，其中，在一定时间间隔之后使所述含碳气体的流动方向至少在围住所述第一和第二热交换器(5、9)、所述第一和第二燃烧室(6、8)以及所述反应器(7)的区域中逆向。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在逆流期间，临时添加第三贮存体(12)。