[其他]用烴燃料生產合成氣的方法

無效

• 申請號: 85105729
• 申請日: 1985-07-27
• 公開（公告）號: CN85105729A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 亨得里克斯·約翰納斯·安托尼斯·翰森克
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明是關于通過液態或漿狀態烴燃料與由氧或含氧氣體組成的氧化劑進行部分燃燒來生產合成氣的方法。

可以把烴燃料與低于化學計量的氧或如象空氣的含氧氣體進行受控反應轉變成合成氣，這合成氣主要是由氫和一氧化碳的混合物所組成。這樣產生的氣體可以例如用作制取化學產品的原料，用作還原劑和潔凈燃料。

生產合成氣的方法，也稱氣化反應，其基本要求在于，在氣化過程中將烴原料與氧化劑進行密切而均勻地混合。如果混合得不均勻，那么所產生的合成氣量就會大大減少，其中部分原料發生不充分氣化，而另一部分則完全被轉變為較低價值的產物，即二氧化碳和水蒸汽。為了滿足上述要求，有必要將所提供的烴燃料流破碎成足夠小的碎片，以便在將氧化劑引入該燃料流時使烴燃料與氧化劑達到相當均勻的混合。

由烴燃料和氧化劑所形成的反應劑之間的不充分接觸，有可能會進一步損壞該過程中所用的設備。如果這些反應劑互相之間沒有達到密切接觸，那么燃料在反應器內將至少部分沿著獨立的軌道前進，該過程就在這反應器中發生。因為反應器充滿著主要是已形成的熱的一氧化碳和氫，所以氧化劑將迅速與這些氣體起反應，而不與燃料起反應。如果氧化劑由氧或含有游離氧的氣體所構成，那么反應將是放熱的，由二氧化碳和水蒸汽組成的燃燒產物將是很熱的。這些燃燒產物也將沿著獨立軌道前進，使得與反應器中相當冷的燃料流接觸不良。上述現象將會使反應器中形成局部熱點，因此可能損壞反應器的耐火材料襯里和所用的燃燒器。如果要加工處理相當重質的燃料，那么上述損壞過程設備的危險甚至會變得更嚴重，這是因為當這些燃料與游離氧一起氣化時，會釋放出相當大量的反應熱。

反應劑的充分混合可以在燃燒器本身當中達到。然而，這個方案的缺點在于，尤其在通常的高壓氣化情況下，燃燒器的設計和運轉是很苛刻的，其原因在于，混合時刻與燃料/氧混合物進入反應區的時刻之間所經歷的時間應該總是比混合物的燃燒誘導時間短。此外，燃燒器中混合物的速度應該比火焰擴散速度大，以免回火。然而，在氣化壓力升高時，燃燒誘導時間縮短，而火焰擴展速度則會增大。如果燃燒器是在相當低的燃燒負荷下運轉，或者，換言之，如果燃料/氧混合物在燃燒器中的速度是相當低，那么燃燒誘導時間和（或）回火情況可能容易在燃燒器本身當中達到，結果造成過熱，因而可能會嚴重損壞燃燒器。

如果燃料和氧化劑在反應區的燃燒器外面混合，那么上述過早燃燒和回火的危險就會被消除。在這種情況下需要采取特別措施，以確保如上述所論述的那樣對燃料有效氣化所需的反應劑的適當混合。在燃燒器外面的反應區中進行混合燃料和氧化劑的另一復雜情況在于，由于氧與存在于反應區的已形成的合成氣過早接觸所產生的熱火焰，就會有面向反應區的燃燒器前部產生過熱的危險。為了促進燃料與氧化劑密切混合已經提出將氧化劑以高速射流注入燃料的中央核心流中。雖然這種高速射流對于分散燃料流是有利的，但是它們可能對燃燒器的前部有不良影響，即它們可能容易引起反應器的熱氣體沿著燃燒器前部產生抽吸作用。

本發明的目的是要提供一種用液態或漿狀的烴燃料生產合成氣的方法，它可以在高燃料負荷下操作，并且可以從實質上消除減少產品或損壞所用設備的危險。

按照本發明的方法，包括使用至少一個燃燒器，它是由一個把低速氧化劑的中央出口通道密封的外殼組成，該通道被一個高速氧化劑的第一個環形出口通道所包圍，而這第一個環形出口通道被輸送烴燃料的第二個環形出口通道所包圍，所說的第二個環形出口通道的出口部分是傾斜的且朝向第一個環形出口通道。

按照本發明，提供了一種采用液態或漿狀烴燃料與由氧或含氧氣體組成的氧化劑發生部分燃燒來生產合成氣的方法，它包括引入低速烴燃料流，高速氧化劑流和低速氧化劑流，分別通過一個或多個燃燒器的第二個環形出口通道，第一個環形出口通道和中央出口通道進入反應區，并且讓烴燃料與氧化劑進行反應。

按照本發明，從要用的第二個環形出口通道出來的低速烴燃料被從第一個環形出口通道出來的高速氧化劑流所分散，因而事實上在氧化劑周圍形成一個屏蔽，由此防止氧化劑與已形成的合成氣的過早接觸。