СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Реактор газификации включающий:
аппарат, работающий под давлением, для поддержания давления более высокого, чем атмосферное;
шлаковую ванну, расположенную в нижней части аппарата, работающего под давлением;
стенку газификатора, помещенного внутрь аппарата, работающего под давлением, определяющую камеру газификации, в которой при работе может образовываться синтез-газ, нижнюю открытую часть стенки газификатора, которая находится в жидкостном соединении со шламовой ванной, и верхний открытый конец стенки газификатора, который находится в жидкостном соединении с зоной охлаждения;
зону охлаждения, включающую цилиндрическую часть, расположенную внутри аппарата, работающего под давлением, открытую с верхнего и нижнего концов, с меньшим диаметром, чем аппарат, работающий под давлением, определяющую таким образом кольцевой зазор вокруг цилиндрической части, в которой нижний открытый конец находится в жидкостном соединении с верхним концом стенки газификатора и верхний открытый конец находится в жидкостном соединении с кольцевым зазором;
в котором в нижнем конце цилиндрической части находятся средства для впрыска жидкой или газообразной охлаждающей среды, в кольцевом зазоре находятся средства для впрыска жидкости в форме тумана и вывод синтез-газа расположен в стенке аппарата, работающего под давлением, с жидкостным соединением с указанным кольцевым зазором.
2. Система газификации, включающая реактор газификации и аппарат охлаждения, в которой реактор газификации содержит:
аппарат, работающий под давлением, для поддержания давления более высокого, чем атмосферное;
шлаковую ванну, расположенную в нижней части аппарата, работающего под давлением;
стенку газификатора, расположенную внутрь аппарата, работающего под давлением, определяющую камеру газификации, в которой при работе может образовываться синтез-газ, нижнюю открытую часть стенки газификатора, которая находится в жидкостном соединении со шламовой ванной, и верхнюю открытую часть стенки газификатора, которая находится в жидкостном соединении с вертикально вытянутой цилиндрической частью, причем цилиндрическая часть открыта с нижнего и верхнего концов, нижний конец находится в жидкостном соединении с выводом синтез-газа аппарата охлаждения и цилиндрическая часть снабжена средствами введения жидкой или газообразной охлаждающей среды на ее нижнем конце;
в котором аппарат охлаждения снабжен в его верхнем конце вводом синтез-газа, средствами впрыска для впрыска жидкости в форме тумана в синтез-газ и выводом синтез-газа.
2
2
3. Система для получения синтез-газа, содержащего СО, СО и Н, которая включает, по меньшей мере:
реактор газификации с вводом для кислородсодержащего потока, вводом для углеродсодержащего потока и выводом для сырого синтез-газа, получаемого в реакторе газификации после реактора газификации;
секцию охлаждения, соединенную с выводом реактора газификации для сырого синтез-газа;
в которой секция охлаждения содержит, по меньшей мере, один первый инжектор, приспособленный для впрыска жидкости, предпочтительно воды, в секцию охлаждения в форме аэрозоля.
4. Система по п.3, в которой первый инжектор при работе впрыскивает туман в направлении из реактора газификации.
5. Система по п.3, в которой секция охлаждения включает второй инжектор, приспособленный для впрыска защитной текучей среды, по меньшей мере, частично окружающей туман впрыскиваемый, по меньшей мере, одним первым инжектором.
6. Система по любому из пп.3-5, в которой система включает шламовую ванну, расположенную на отдельном выводе, ином, чем вывод для сырого синтез-газа в реакторе газификации
2
2
7. Способ получения синтез-газа, содержащего СО, CO и Н, из углеродсодержащего потока с применением кислородсодержащего потока, включающий, по меньшей мере, стадии:
(а) впрыск углеродсодержащего потока и кислородсодержащего потока в реактор газификации;
(b) по меньшей мере, частичное окисление углеродсодержащего потока в реакторе газификации с получением таким образом сырого синтез-газа;
(c) удаление синтез-газа, полученного на стадии (b), из реактора газификации в секцию охлаждения и
(d) впрыск жидкости в секцию охлаждения в форме тумана.
8. Способ по п.7, в котором впрыскиваемой жидкостью на стадии (d) является вода.
9. Способ по п.7, в котором впрыскиваемая жидкость имеет температуру выше 150°С.
10. Способ по п.9, в котором впрыскиваемая жидкость имеет температуру не менее чем на 50°С ниже температуры начала кипения жидкости при давлении сырого синтез-газа.
11. Способ по п.7, в котором туман содержит капли диаметром 50-200 мкм.
12. Способ по п.7, в котором туман впрыскивают со скоростью 30-100 м/с.
13. Способ по п.12, в котором туман впрыскивают со скоростью 40-60 м/с.
14. Способ по п.7, в котором туман впрыскивают под давлением на 20-60 бар выше давления сырого синтез-газа.
2
2
2
15. Способ по п.7, в котором количество впрыскиваемого тумана выбирают так, что сырой синтез-газ, выходящий из секции охлаждения, содержит, по меньшей мере, 40% об. HO, предпочтительно 40-60 об.% НО, наиболее предпочтительно 45-55 об.% HO.
16. Способ по п.7, в котором туман впрыскивают в направлении из реактора газификации.
17. Способ по п.16, в котором туман впрыскивают под углом 30-60° по отношению к плоскости, перпендикулярной продольной оси секции охлаждения.
18. Способ по п.7, в котором туман, по меньшей мере, частично окружен защитной текучей средой.
2
2
19. Способ по п.18, в котором защитная текучая среда выбрана из группы, состоящей из инертного газа, например N, CO, синтез-газа, пара и их комбинации.
20. Способ по п.7, в котором сырой синтез-газ сначала охлаждают до температуры ниже температуры отверждения негазообразных компонентов в сыром синтез-газе впрыском жидкости или газа с пониженной температурой в сырой синтез-газ до осуществления стадии (d).
21. Способ по п.20, в котором сырой синтез-газ сначала охлаждают до температуры ниже температуры отверждения негазообразных компонентов в сыром синтез-газе впрыском жидкой воды в форме тумана.
22. Способ по п.7, в котором восходящий поток сырого газа сначала охлаждают до температуры ниже температуры отверждения негазообразных компонентов в сыром синтез-газе впрыском жидкости или газа с пониженной температурой в сырой синтез-газ, в котором поток изменяет направление движения в наивысшей позиции по отношению к указанному впрыску в нисходящий поток сингаза и в котором впрыск жидкости стадии (d) осуществляют в нисходящий поток синтез-газа.
23. Способ по п.22, осуществляемый в ректоре газификации по п.1.
24. Способ по п.22, осуществляемый в системе газификации по п.2.
2
2
25. Способ по п.7, в котором сырой синтез-газ, выходящий из секции охлаждения, конвертируется, в результате чего, по меньшей мере, часть воды реагирует с СО, давая СО и Н, образуя таким образом поток конвертированного синтез-газа.
26. Способ по п.25, в котором перед конверсией сырой синтез-газ нагревают в теплообменнике потоком конвертированного синтез-газа.
27. Способ по пп.25 и 26, в котором туман нагревают перед впрыском на стадии (d) косвенным теплообменом потоком конвертированного синтез-газа.