[发明专利]通过使用多孔燃烧器部分氧化液体含烃燃料制备合成气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过使用多孔燃烧器部分氧化液体含烃燃料制备合成 气的方法。

背景技术

在EP-A-759886中描述了这样的方法。该出版物描述了用于部分 氧化液体含烃燃料例如油渣油的方法，其中将用作氧化剂的含氧气体 和液体含烃燃料通过多孔(共环)燃烧器供应至气化区，所述多孔(共环) 燃烧器包括与所述燃烧器的纵轴同轴的n个通道或管道的同心排列， 其中n是>3的整数，和其中在适合的条件下自热制备含合成气的气态 物流。

在EP-A-759886的方法中，将用作氧化剂的含氧气体、液体含烃 燃料和缓和剂气体供应至具有6个通道的多孔(共环)燃烧器的分开的 管道中。使燃料以8-12m/s的速度流过通道4，其中通道1是最里面 的通道。使含氧气体以30-40m/s的速度流过通道1，和以80-120m/s 的速度流过通道2和6。使缓和剂气体以25-35m/s的速度流过通道3 和5。

虽然EP-A-759886的方法涉及通过提升火焰远离燃烧器前部以避 免燃烧器损害来改进燃烧器寿命，但仍存在改进的空间。已发现当使 用该现有技术方法时，可延长燃烧器的操作。然而在一些情况下，例 如当希望在更高的出口压力下操作燃烧器时或当处理具有高的挥发性 组分含量的粘性烃原料或重质液体烃原料时，仍然会对燃烧器造成损 害和燃烧器寿命缩短。粘性烃原料需要较高的进料温度以能够将原料 通过进料管道供应至燃烧器。因为所形成的更高的温度，在靠近燃烧 器顶端附近可能会发生原料的提前点火，从而导致跳闸收回(trip retraction)。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种其中进一步避免对燃烧器造成损害 的方法。

该目的通过下列方法实现。

通过使用配有分开的通道排列的多孔燃烧器对烃原料进行部分氧 化以制备氢和一氧化碳的混合物的方法，其中烃流过燃烧器的通道， 氧化剂气体流过燃烧器的分开的通道，和其中用于烃原料的通道和用 于氧化剂气体的通道被其中流过缓和剂气体的通道隔开，和其中缓和 剂气体的出口速度大于氧化剂气体的出口速度。

申请人发现与在现有技术方法条件下操作的燃烧器相比，通过实 施本发明的方法观测到明显改进的寿命。此外，当实施本发明的方法 时，观测到反应器中更小的温度波动。这表明存在更少的火焰模式变 化。火焰模式的频繁变化表明操作中可能对燃烧器造成损害。

虽然不希望局限于下述理论，但是申请人相信通过使用高速的缓 和剂气体作为氧化剂气体和烃原料之间的分隔介质可以获得更稳定和 对燃烧器更少损害的操作。缓和剂气体将破碎烃原料和用作缓和剂， 从而避免在燃烧器顶端的再循环区中的反应。结果将是烃液滴仅在离 燃烧器表面一定距离的位置与氧化剂气体接触。据信这将对对燃烧器 (例如燃烧器顶端缩进部分)造成更小的损害。下文将对本发明及其优 选实施方案进行进一步的描述。

具体实施方式

在WO-A-9532148描述的方法中，用高速的氧化剂气体破碎烃原料。 本发明的一个优点是由于在本发明的情况下，高速的气体物流即缓和 剂气体从燃烧器排出的通道与烃原料从所述燃烧器排出的通道相邻， 从而更有效地将液体烃原料破碎成小液滴。

本发明的另一优点是当在操作中改变烃原料的性质或当该过程的 操作员希望影响燃烧速度时，该方法的弹性更大。例如如果希望更好 地破碎烃原料，则简单增大缓和剂气体速度就足够了。如上所述，对 于实施本发明而言，烃原料和缓和剂气体的相对速度是相关的。优选 缓和剂气体的出口速度是烃原料的速度的至少5倍。优选烃原料的出 口速度为2-40m/s和更优选为2-20m/s。缓和剂气体的出口速度优 选为40-200m/s，更优选为40-150m/s和甚至更优选为60-120m/s。 氧化剂气体的出口速度优选为30-150m/s，更优选30-70m/s和甚至 更优选40-70m/s。优选相对较低的氧化剂气体速度，因为这将产生 更少的噪音。申请人已发现由于高速缓和剂气体产生的雾化噪音比与 高速氧化剂气体有关的燃烧噪音(这是例如WO-A-9532148的方法中的 情况)低很多。在进入气化区的所述各管道的出口测量或计算各速度。