[發明專利]氣化器反應器的內部襯里

有效

• 申請號: 200680008402.X
• 申請日: 2006-03-10
• 公開（公告）號: CN101142151A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 蒂博·皮埃爾·保羅·錢皮恩;克里斯琴·克洛德·希斯;弗朗西斯萊恩·瑪格麗特·路易斯·維萊莫科斯
• 申請（專利權）人: 圣戈班歐洲設計研究中心
• 主分類號: C04B35/12
• 分類號: C04B35/12;C10J3/74
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;梁揮

技術領域

本發明涉及一種氣化器反應器的內部襯里(gasifier?reactor?internal?lining)。

背景技術

在現有技術中已經知曉一種氣化器，特別是用于氣化煤的氣化器。在本領域中已經被知曉了約50年的煤氣化的方法如今正在快速地增長，因為可以使用這種方法從極其不同的烴類原料開始來生產作為能源和作為其它化學工業的基礎化合物的合成氣體，所述的烴類原料例如煤、石油焦碳和甚至是被回收的重油。這種方法還在排放入大氣之前就消除了有害的成分，例如NOx、硫或汞。

氣化的原理在于在壓力和一蒸汽或氧氣氛圍中，在約1000℃到約1600℃的溫度下控制局部燃燒。

目前存在有不同類型的被稱為“氣化器”的反應器，其具有固定床、流化床或從動床(driven?bed)。這些反應器的不同在于引入反應物的方式，燃料和氧化劑混和的方式，溫度和壓力的條件，以及排出由反應生成的液體殘渣或灰分的方法上。

由the?Saint-Gobain?Industrial?Ceramics?Division的能量體系部門的WadeTaber在期刊“Refractories?Applications?and?News”，第8卷，第4期，2003年7月～8月上發表的文章“Refractories?for?Gasification”中描述了一種氣化器內部襯里的結構。該氣化器被涂敷了各種耐火產物層，其可經受住溫度、壓力以及其在氣化期間所經歷的化學環境。因而，這些耐火產物層保護了該氣化器的金屬內壁免受熱和免受煙氣和爐渣的腐蝕。

位于熱表面處的耐火產物更是特別地受到灰分或爐渣的侵蝕和化學腐蝕的影響，其會導致化合物從液化的灰分或爐渣中滲透入耐火產物的孔隙中。作為腐蝕和熱循環的結果，這種滲透可以引起內襯的剝落，和最終導致該反應器的關停。

為了增加耐火材料內襯的服務壽命，研究員們嘗試了增加內襯的厚度。然而，這種解決辦法的缺點在于降低了氣化器的可用體積并由此降低了其收率。

由James?P.Bennett在期刊“Refractories?Applications?and?News”，9，Number5，September/October?2004，pages?20-25中發表的文章″Refractory?liner?used?inslagging?gasifiers″里，解釋了盡管其具有高含量的氧化鉻，但是現有的氣化器耐火內襯的使用壽命是非常有限的，尤其是在空氣冷卻體系中。他特別提及了由S.J.Clayton，G.J.Stiegel和J.G.Wimer的作出的報告″GasificationTechnologies，Gasification?Markets?and?Technologies-Present?and?future，anIndustry?Perspective″，US?DOE?report?DOE/FE?0447，July?2002。

因此需要一種耐火內襯，其比現有技術的產品可以更有效和更持久的抗受在氣化器中遇到的腐蝕。

發明內容

本發明的目的在于滿足這種需求。

根據本發明，上述目的是通過一種氣化器內部耐火襯里來達到的，所述的襯里具有至少一個由燒結材料組成的區域，按重量計，所述的燒結材料含有至少45％的氧化鉻(Cr₂O₃)和至少1％，優選至少2％，和更優選的至少3％的氧化鋯(Z_rO₂)，至少20％，優選至少30％的所述氧化鋯(ZrO₂)穩定于立方晶形和/或二次晶形(quadratic?form)。

如將在本發明其余部分更為詳細地表現出的事實，令人驚訝地，至少1％的氧化鋯的存在降低了由爐渣引起的滲透和侵蝕而不降低襯里的其它功能性質，其中，按重量計，至少20％的所述氧化鋯被穩定于立方晶形和/或二次晶形。

優選的，本發明所述的襯里材料具有下列可選的性質中的一個或多個：

-至少60％的氧化鋯是穩定于立方晶形和/或二次晶形的。

-所述的材料包括至少一種摻雜劑，其使氧化鋯穩定或不穩定，選自：CaO，MgO，Y₂O₃和TiO₂，優選的摻雜劑是CaO。按重量計，所述材料中的氧化鈣(CaO)的含量優選小于1,0％。該摻雜劑優選地穩定氧化鋯，至少是部分地穩定。