一种系统包括可以气化原料的整体式反应器-合成气冷却器。整体式反应器-合成气冷却器包括可以接收第一合成气和原料并可以气化原料以生成第二合成气的反应区域。第二合成气具有与第一合成气不同的组成。系统还包括一个或更多个进料喷射器，其设置在整体式反应器-合成气冷却器中并可将原料供给至反应区域和冷却区域，冷却区域设置在反应区域的下游并包括一个或更多个冷却管。冷却区域可以接收并冷却第二合成气。
【技术实现步骤摘要】
在本文公开的主题涉及气化系统，并且更具体地涉及整体式反应器合成气冷却器，其可与气化器一起使用来改善气化系统的效率并调节最终产品气的组成。
技术介绍
气化器将含碳材料转化成主要由一氧化碳和氢气构成的气态混合物，其被称为合成气体或者合成气。例如，气化系统可以包括一个或更多个气化器，其在高温下使原料与氧气和水或蒸汽反应生成合成气。合成气可被用于发电，化工生产，或者任何其它合适的应用。在使用之前，合成气可在合成气冷却器中冷却，并在气体处理系统中进行处理。
技术实现思路
与本专利技术最初要求保护的范围相应的某些实施例在下文进行概括。这些实施例并不意图限定本专利技术所要求保护的范围，相反地，这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可以涵盖与在下文陈述的实施例类似或不同的各种形式。在第一实施例中，系统包括可气化原料的整体式反应器-合成气冷却器。整体式反应器-合成气冷却器包括反应区域，其可接收第一合成气和原料，并可气化原料以生成第二合成气。第二合成气具有与第一合成气不同的组成。系统还包括一个或更多个进料喷射器，其设置在整体式反应器-合成气冷却器中，并可将原料供给至反应区域和冷却区域，冷却区域设置在反应区域的下游，并包括一个或更多个冷却管。冷却区域可接收并冷却第二合成气。在第二个实施例中，方法包括在气化器中气化第一原料以生成第一合成气，将第一合成气引导至流体地联接至气化器的整体式反应器-合成气冷却器，以及将第二原料供给至整体式反应器-合成气冷却器。整体式反应器-合成气冷却器包括反应区域，其可通过与第一合成气反应来气化第二原料以生成第二合成气。方法还包括调节供给至整体式反应器-合成气冷却器的反应区域的第二原料的量以调节第二合成气的组成。在第三实施例中，系统包括控制器，其包括一个或更多个有形的、非暂时性的、机器可读的媒介，它们共同存储一套或更多套指令；以及一个或更多个处理设备，其可执行一套或更多套指令以监控或者控制系统的运行。控制器还包括一套或更多套指令，其可将第一原料供给至气化器，并将第二原料供给至设置在气化器下游的整体式反应器-合成气冷却器的反应区域。气化器流体地联接至整体式反应器-合成气冷却器的反应区域，并可气化第一原料以生成第一合成气。控制器还包括一套或更多套指令，其构造成在整体式反应器-合成气冷却器的反应区域中气化第二原料以生成第二合成气。整体式反应器-合成气冷却器的反应区域利用来自第一合成气的热量来气化第二原料。一套或更多套指令还调节在整体式反应器-合成气冷却器的反应区域中的第二原料的量以使第二合成气富含甲烷或氢气，并调节第二合成气的温度。本专利技术的第一技术方案提供了一种系统，包括：整体式反应器-合成气冷却器，其构造成气化原料，其中整体式反应器-合成气冷却器包括：反应区域，其构造成接收第一合成气和原料，并气化原料以生成第二合成气，其中第二合成气具有与第一合成气不同的组成；一个或更多个进料喷射器，其设置在整体式反应器-合成气冷却器中，并构造成将原料供给至反应区域；以及冷却区域，其设置在反应区域的下游，并包括一个或更多个冷却管，其中冷却区域构造成接收并冷却第二合成气。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，包括流体地联接至整体式反应器-合成气冷却器的气化器，其中气化器构造成生成第一合成气。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中，第二合成气为在从整体式反应器-合成气冷却器排出之前，分别在冷却区域中通过与骤冷剂或者局部骤冷剂的组合而骤冷或者局部地骤冷中的至少一者。本专利技术的第四技术方案是在第三技术方案中，骤冷或者局部骤冷发生在冷却区域的下游部分。本专利技术的第五技术方案是在第三技术方案中，骤冷剂由液态水和溶剂中的至少一者组成，并且局部骤冷剂由氮气、回收合成气、二氧化碳和过热蒸汽中的至少一者组成。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，冷却管与整体式反应器-合成气冷却器的中心线对齐，使得冷却管轴向和周向地布置在冷却区的至少一部分上。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，冷却管在整体式反应器-合成气冷却器周围周向地盘旋以在整体式反应器-合成气冷却器的至少一部分上形成螺旋形构造。本专利技术的第八技术方案是在第一技术方案中，整体式反应器-合成气冷却器的反应区域的至少一部分包括防护屏障。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，包括流体地联接至反应区域的颗粒分离系统，其中颗粒分离系统构造成从设置在反应区域上游的气化器接收第一合成气，以在将第一合成气引导至反应区域之前，实现熔渣或颗粒中的至少一者从第一合成气的分离。本专利技术的第十技术方案是在第一技术方案中，包括控制器，其构造成控制供给至反应器的原料、或者缓和剂、或者反应气、或其组合中的至少一者的量，以使第二合成气富含甲烷或氢气。本专利技术的第十一技术方案是在第一技术方案中，一个或更多个进料喷射器周向地分布在整体式反应器-合成气冷却器中，并且其中一个或更多个进料喷射器构造成在整体式反应器-合成气冷却器内轴向地、周向地或者朝向整体式反应器-合成气冷却器中心线轴线引导原料。本专利技术的第十二技术方案提供了一种方法，包括：在气化器中气化第一原料以生成第一合成气；将第一合成气引导至流体地联接至气化器的整体式反应器-合成气冷却器；将第二原料供给至整体式反应器-合成气冷却器，其中整体式反应器-合成气冷却器包括反应区域，其构造成通过与第一合成气反应来气化第二原料以生成第二合成气；以及调节供给至整体式反应器-合成气冷却器的反应区域的第二原料的量以调节第二合成气的组成。本专利技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，包括调节供给至反应区域的缓和剂和反应气中的至少一者的量以调节第二合成气的组成。本专利技术的第十四技术方案是在第十二技术方案中，第一原料和第二原料为相同的。本专利技术的第十五技术方案是在第十二技术方案中，第一原料和第二原料为不同的。本专利技术的第十六技术方案是在第十二技术方案中，包括在将第一合成气引导进入整体式反应器-合成气冷却器的反应区域之前，从第一合成气分离熔渣和颗粒中的至少一者。本专利技术的第十七技术方案是在第十二技术方案中，包括在整体式反应器-合成气冷却器的冷却区域中冷却第二合成气。本专利技术的第十八技术方案是在第十二技术方案中，第二合成气为富含甲烷或氢气的。本专利技术的第十九技术方案提供了本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：整体式反应器‑合成气冷却器，其构造成气化原料，其中所述整体式反应器‑合成气冷却器包括：反应区域，其构造成接收第一合成气和所述原料，并气化所述原料以生成第二合成气，其中所述第二合成气具有与所述第一合成气不同的组成；一个或更多个进料喷射器，其设置在所述整体式反应器‑合成气冷却器中，并构造成将所述原料供给至所述反应区域；以及冷却区域，其设置在所述反应区域的下游，并包括一个或更多个冷却管，其中所述冷却区域构造成接收并冷却所述第二合成气。
【技术特征摘要】
2014.11.05 US 14/5338381.一种系统，包括：
整体式反应器-合成气冷却器，其构造成气化原料，其中所述整
体式反应器-合成气冷却器包括：
反应区域，其构造成接收第一合成气和所述原料，并气化所述原
料以生成第二合成气，其中所述第二合成气具有与所述第一合成气不
同的组成；
一个或更多个进料喷射器，其设置在所述整体式反应器-合成气
冷却器中，并构造成将所述原料供给至所述反应区域；以及
冷却区域，其设置在所述反应区域的下游，并包括一个或更多个
冷却管，其中所述冷却区域构造成接收并冷却所述第二合成气。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括流体地联接至
所述整体式反应器-合成气冷却器的气化器，其中所述气化器构造成生
成所述第一合成气。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二合成气为
在从所述整体式反应器-合成气冷却器排出之前，分别在所述冷却区域
中通过与骤冷剂或者局部骤冷剂的组合而骤冷或者局部地骤冷中的
至少一者。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述骤冷或者局部
骤冷发生在所述冷却区域的下游部分。
5.根据权利要求3所述的系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·S·默罕马德，S·巴拉苏布拉马尼彦，J·S·斯蒂芬森，T·F·莱宁格尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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