一种用于制备合成气的反应器容器包括管状合成气收集室、骤冷室和连接合成气收集室与骤冷室的浸入管，其中该合成气收集室通过出渣口连接到浸入管，该出渣口包括截头圆锥形部件，所述截头圆锥形部件从合成气收集室的管状壁的下端开始并且偏斜到流体连接到浸入管内部的开口，所述开口的直径小于浸入管的直径，该截头圆锥形部件包括一个或多个具有冷却介质进口和已用冷却介质出口的管道，出渣口也包括连接到截头圆锥形部件的开口并沿浸入管的方向延伸的第一管状部件，第二管状部件连接到截头圆锥形部件或者连接到管状部件并且沿着浸入管的方向延伸，具有小于浸入管的直径且大于截头圆锥形部件的开口直径的直径，并且第二管状部件与浸入管间隔开以提供环形空间，并且在所述环形空间中设有液态水的排出管道，所述排出管道具有定位成沿着浸管的内壁引导液态水的液态水排出开口，而且第一管状部件的至少一半的竖直长度在该液态水排出开口下方延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备合成气的反应器，其包括合成气收集室和骤冷室。合成气收集室的合成气出口通过管状浸管与骤冷室流体连接。
技术介绍
在US-A-4828578中描述了这种反应器。该公开文本描述了一种包括设有燃烧器的反应室的气化反应器，其中使用氧气部分地氧化燃料和氧化剂以产生热的气体产物。热气体经过收缩喉部传送以在位于反应室下方的液浴中冷却。浸管将热气体导入液浴内。当这种反应器用于气化含灰原料时，熔渣可能堵塞收缩喉部。为了避免这种堵塞， 将不得不在比从效率角度出发理想地运行的温度更高的气化温度下连续运行该反应器。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改进的反应器，其可更接近最佳气化温度运行同时最小化熔渣的堵塞风险。这通过如下的反应器容器来实现。用于制备合成气的反应器容器包括管状的合成气收集室、骤冷室以及连接合成气收集室与骤冷室的浸入管，其中该合成气收集室通过出渣口连接到浸入管，该出渣口包括截头圆锥形部件， 所述截头圆锥形部件从合成气收集室的管状壁的下端开始并且偏斜到流体连接到浸入管内部的开口，所述开口的直径小于浸入管的直径，该截头圆锥形部件包括一个或多个具有冷却介质进口和已用冷却介质出口的管道，出渣口也包括连接到截头圆锥形部件的开口并沿浸入管的方向延伸的第一管状部件，第二管状部件连接到截头圆锥形部件或者连接到管状部件并且沿着浸入管的方向延伸，具有小于浸入管的直径且大于截头圆锥形部件的开口直径的直径，并且第二管状部件与浸入管间隔开以提供环形空间，并且在所述环形空间中设有液态水的排出管道，所述排出管道具有定位成沿着浸管的内壁引导液态水的液态水排出开口，而且第一管状部件的至少一半的竖直长度在该液态水排出开口下方延伸。申请人:发现，通过提供所要求保护的截头圆锥形部件，可以通过测量截头圆锥形部件管道中的蒸气产生量(Steam make)或已用冷却水的温度来预测熔渣的堵塞情况。通常已用冷却水温度的降低或蒸气产生量的减少表示正在产生熔渣层。因此可更接近最佳气化温度运行，同时还能够监测熔渣层的厚度。附图说明将通过以下附图进一步描述本专利技术及其优选实施例。图1是根据本专利技术的反应器。图Ia示出图1的反应器的一部分的一种替代设计方案。图2是图1中细部A的一个优选实施例的侧视图。图3是图2中细部A的俯视图。具体实施例方式合成气具有包括一氧化碳和氢气的混合物的含义。优选通过包括灰的含碳原料 (例如煤、石油焦炭、生物质和脱浙青焦油砂残渣)的气化来制备合成气。煤可以是褐煤 (lignite)、烟煤、次烟煤、无烟煤和棕色褐煤(brown coal)。存在于合成气收集室中的合成气可具有范围为从600到1500°C的温度和2到IOMI^a之间的压力。合成气优选在根据本专利技术的容器内冷却到比气体成分的饱和温度高50°C的温度以下。进一步优选地，合成气冷却到比气体成分的饱和温度高20°C的温度以下。图1示出包括管状合成气收集室31和骤冷室3的反应器容器30。浸入管5连接合成气收集室31和骤冷室3。合成气收集室3通过出渣口 9连接到浸入管5，所述出渣口包括从合成气收集室31的管状壁的下端开始并偏斜到开口 36的截头圆锥形部件35。开口 36将合成气收集室31的内部流体连接到浸入管5的内部。开口 36的直径小于浸入管 5的直径。如果浸入管5具有变化的直径，则是指最大直径。截头圆锥形部件35包括一个或多个具有冷却介质的进口 8a和已用冷却介质的出口 8b的管道。管状的合成气收集室31设有4个水平点燃的燃烧器32。燃烧器的数目可适当地为1到8个燃烧器。含碳原料和含氧气体通过管道3 和32b供给所述燃烧器。合成气收集室31的壁33优选为相互连接的、平行设置的管34的布置排列，形成基本上气密的管状壁33。图1中只画出一部分管。管34从位置较低的冷却水分配器37延伸到位置较高的集管(header) 38。燃烧器32如在例如W0-A-2008110592中描述的那样设置在图1中， W0-A-2008110592的公开内容在此引入以供参考。替代地，燃烧器也可向下导向，如在例如 W0-A-2008065184或US-A-20070795M中描述的那样。在使用中液态熔渣层将出现在壁33 的内部。该熔渣将经由出渣口 9和浸管5向下流动并通过出口 15从反应器排出。在使用中，反应器容器30竖直定向，如图1所示。关于竖直、水平、顶、底、下和上都与这种定向相关。所述术语用来帮助更好地理解本专利技术而决非意图将权利要求的范围限制为具有所述定向的容器。合成气收集室31和浸管5具有比反应器容器30更小的直径，产生位于所述室31 和反应器容器30的壁之间的上部环形空间加和位于浸入管5和反应器容器30的壁之间的下部环形空间2b。环形空间加和2b优选通过密封件2c气密分隔以避免灰颗粒从空间 2b进入空间2a。优选地，出渣口 9还包括管状部件35a，所述管状部件连接到截头圆锥形部件35的开口 36并沿浸入管5的方向延伸。该部件3 是优选的，原因在于该部件将熔渣向下引导至浸管5内以及熔渣固化的水浴槽13内。在水浴槽13中，固化的熔渣颗粒通过倒置的截头圆锥形部件39引导到出口 15。部件35a的存在是有利的，原因在于其于是会避免熔渣颗粒淤塞排水管道19 (将在下面更详细描述)。如果不存在这种管状部件35a，小的熔渣颗粒可由循环气体带至圆形开口 19。由于具有足够长度的管状部分，可避免在开口 19的区域的这种再循环。优选地， 35a的长度使得下端终止在开口 19处或其下方。更优选地，下端终止于开口 19的下方，其中管状部件35a的至少一半竖直长度在开口 19下方延伸。优选地，在浸管5的最接近合成气收集室31的端部设有用于引入水的装置，更优选的是这种装置是流体连接到供水管线17的、用于引入水的圆形开口 19。这种装置优选具有液态水的流出口，该流出口导向成使得在使用中沿浸管5的内壁形成水膜。图1还示出优选的下一个管状部件6，其连接到截头圆锥形部件35或连接到可选的管状部件35a并沿浸入管5的方向延伸。下一个管状部件6在其上端具有小于浸入管5 的直径的直径。部件6的该直径大于截头圆锥形部件35的开口 36的直径。下一个管状部件6优选地与浸入管5间隔开以提供用于引入水的圆形开口 19。优选地，截头圆锥形部件35直接连接到冷却供给管道且直接连接到冷却排出管道。通过设有用于截头圆锥形部件35的冷却系统(其与例如用于合成气收集室31的壁的可选冷却系统是分离的)，更容易测量局部热传递和预测是否可能出现出渣口堵塞。优选地，管状部件3 包括一个或多个具有冷却介质进口和已用冷却介质出口的管道。更优选地，管状部件3 直接连接到冷却供给管道且直接连接到冷却排出管道。通过设有用于管状部件35a的冷却系统(其与例如用于截头圆锥形部件35的冷却系统或用于合成气收集室31的壁的可选冷却系统是分离的)，更容易测量局部热传递和预测是否可能出现出渣口堵塞。截头圆锥形部件35和可选的管状部件3 和3 包括一个或多个管道，在使用中沸腾的冷却水或过冷的冷却水流过所述管道。部件35、3fe和3 的管道设计可以变化，例如可能是螺旋状形式、平行形式、包括多个U形弯或组合。优选地，测量这些部件35和35a的蒸气产生量或已用冷却水的温度来预测这些本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于制备合成气的反应器容器，所述反应器容器包括管状的合成气收集室、骤冷室以及连接合成气收集室与骤冷室的浸入管，其中该合成气收集室通过出渣口连接到浸入管，该出渣口包括截头圆锥形部件，所述截头圆锥形部件从合成气收集室的管状壁的下端开始并且偏斜到流体连接到浸入管内部的开口，所述开口的直径小于浸入管的直径，该截头圆锥形部件包括一个或多个具有冷却介质进口和已用冷却介质出口的管道，出渣口也包括连接到截头圆锥形部件的开口并沿浸入管的方向延伸的第一管状部件，第二管状部件连接到截头圆锥形部件或者连接到管状部件并且沿着浸入管的方向延伸，具有小于浸入管的直径且大于截头圆锥形部件的开口直径的直径，并且第二管状部件与浸入管间隔开以提供环形空间，并且在所述环形空间中设有液态水的排出管道，所述排出管道具有定位成沿着浸管的内壁引导液态水的液态水排出开口，而且第一管状部件的至少一半的竖直长度在该液态水排出开口下方延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·埃布纳，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
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