ГАЗОГЕНЕРАТОР ДЛЯ КОНВЕРСИИ ТОПЛИВА В ОБЕДНЕННЫЙ КИСЛОРОДОМ ГАЗ И/ИЛИ ОБОГАЩЕННЫЙ ВОДОРОДОМ ГАЗ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И СПОСОБ КОНВЕРСИИ ТОПЛИВА В ОБЕДНЕННЫЙ КИСЛОРОДОМ ГАЗ И/ИЛИ ОБОГАЩЕННЫЙ ВОДОРОДОМ ГАЗ (ЕГО ВАРИАНТЫ)

1. Газогенератор для конверсии топлива в обедненный кислородом газ и/или обогащенный водородом газ, который содержит следующие агрегаты, интегрированные внутри оболочки реактора и расположенные последовательно:
- первичную каталитическую горелку или зону каталитического частичного окисления,
и за ней
- вторичную каталитическую горелку для проведения сгорания или каталитического частичного окисления,
- охлаждающие устройства для охлаждения дымовых газов от первичной и/или вторичной каталитических горелок или от зоны каталитического частичного окисления,
- абсорбер кислорода для поглощения кислорода от дымового газа вторичной каталитической горелки, и за ним
- реактор конверсии или метанатор для конверсии окиси углерода в дымовом газе от вторичной каталитической горелки до двуокиси углерода или метана.
2. Газогенератор по п.1, отличающийся тем, что термическая горелка расположена выше по ходу первичной каталитической горелки или зоны каталитического частичного окисления.
3. Газогенератор по п.2, отличающийся тем, что термическая горелка содержит устройство зажигания топлива.
4. Газогенератор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первичная и вторичная каталитические горелки содержат катализатор из благородного металла.
5. Газогенератор по п.4, отличающийся тем, что катализатор из благородного металла содержит, по меньшей мере, один металл из платины, палладия, рутения, родия, осмия, золота и серебра.
6. Газогенератор по п.4, отличающийся тем, что катализатор из благородного металла находится в форме катализатора в неподвижном слое, сетки, ячеек, каталитического твердого тела или структурированного катализатора.
7. Применение газогенератора по любому из пп.1-6 в процессе, требующем обедненного кислородом газа и/или обогащенного водородом газа.
8. Применение газогенератора по любому из пп.1-6 для генерирования обедненного кислородом газа или обогащенного водородом газа для запуска, выключения или аварийного отключения твердооксидного топливного элемента или твердооксидного элемента электролиза.
9. Способ конверсии топлива в обедненный кислородом газ и/или обогащенный водородом газ, причем этот способ содержит стадии:
- каталитического сжигания топлива в первичной каталитической горелке содержащим кислород газом, чтобы произвести дымовой газ, содержащий кислород,
с последующим
- сжиганием или частичным окислением дымового газа, содержащего кислород, с избыточным топливом во вторичной каталитической горелке, чтобы произвести газ, содержащий водород и окись углерода, или газ, содержащий следы кислорода,
и либо
- снижения следовых количеств кислорода в газе, содержащем следы кислорода, и получения обедненного кислородом газа,
либо
- снижения количества окиси углерода, присутствующей в газе, содержащем водород и окись углерода, каталитической конверсией до двуокиси углерода или метана, чтобы получать обогащенный водородом газ.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что первичную и вторичную каталитические горелки нагревают до рабочей температуры путем термического зажигания топлива газом, содержащим кислород, реакциями воспламенения.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что дымовой газ, содержащий кислород, и/или газ, содержащий водород и окись углерода, или газ, содержащий следы кислорода, охлаждают перед следующей стадией.
12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что сгорание в первичной каталитической горелке проводят при количестве воздуха выше стехиометрического.
13. Способ конверсии топлива в обедненный кислородом газ и/или обогащенный водородом газ, причем этот способ содержит стадии:
- каталитического частичного окисления топлива в первичной каталитической горелке содержащим кислород газом, чтобы произвести дымовой газ, содержащий окись углерода и водород,
с последующим
- сжиганием дымового газа, содержащего окись углерода и водород, во вторичной каталитической горелке, чтобы произвести газ, состоящий из следов кислорода, двуокиси углерода, водяного пара и инертных газов, или газ, содержащий водород и окись углерода, причем количество окиси углерода, присутствующей после сжигания дымового газа во вторичной каталитической горелке, снижается по сравнению с количеством, присутствующим перед сжиганием дымового газа во вторичной каталитической горелке,
с последующим либо
- снижением количества кислорода в газе, состоящем из следов кислорода, двуокиси углерода, водяного пара и инертных газов, и получением обедненного кислородом газа,
либо
- конверсией окиси углерода, присутствующей в газе, содержащем водород и окись углерода, до двуокиси углерода или метана и получением обогащенного водородом газа.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что первичную и вторичную каталитические горелки нагревают до рабочей температуры путем термического зажигания топлива содержащим кислород газом реакциями воспламенения.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что сгорание во вторичной каталитической горелке является полным или его проводят при количестве воздуха выше стехиометрического.