[发明专利]多孔热解反应器材料和方法

权利要求书

1.用于将烃原料热解的反应器设备，所述设备包括：

包含氧化物形式的耐火材料的反应器组件，所述耐火材料具有不低于2060℃的熔点并当暴露于在1200℃的温度测量的具有10^-22巴的碳分压和10^-10巴的氧分压的气体时仍保持氧化物形式；

其中所述耐火材料具有在20℃下测量的基于所述耐火材料整体体积的不低于4vol%的形成的孔隙度。

2.权利要求1的反应器设备，其中所述形成的孔隙度是在不低于1700℃的温度烧结不少于一小时后测定的。

3.权利要求1的反应器设备，其中所述耐火材料具有5-35vol%的总孔隙度。

4.权利要求1的设备，其中所述形成的孔隙度包括形成的空孔份数和形成的耐久性组分孔份数之和。

5.权利要求4的设备，其中所述形成的孔具有在不低于所述耐火材料的D50粒度到最高达所述耐火材料的D50粒度的五倍的尺寸范围中的D50直径。

6.权利要求4的设备，其中所述耐火材料包括多模态粒度分布，该多模态粒度分布包括第一晶粒模态和第二晶粒模态，所述第一晶粒模态的D50粒度不低于所述第二晶粒模态的D50粒度的三倍，其中所述形成的孔具有在不低于所述第二晶粒模态的D50粒度至最高达所述第一晶粒模态的D50粒度的两倍的尺寸范围中的D50直径。

7.权利要求6的设备，其中所述形成的孔具有在不低于所述第二晶粒模态的D50粒度的1.5倍至所述第二晶粒模态的D50粒度的四倍的范围中的D50直径。

8.权利要求1的设备，其中所述形成的孔隙度是使用牺牲性空化剂、耐久性空化剂、以及牺牲性和耐久性空化剂的组合中的至少之一产生的。

9.权利要求1的设备，其中所述形成的孔的至少50%具有不大于2.5的三维体因子。

10.权利要求1的设备，其中所述反应器设备包括再生热解反应器设备，该再生热解反应器设备包括逆流再生反应器设备。

11.权利要求1的设备，其中所述耐火材料当暴露于在2000℃的温度下测量的具有10^-14巴的碳分压和10^-10巴的氧分压的气体时仍保持所述氧化物形式。

12.权利要求1的设备，其中所述反应器组件包括以下中至少一种：反应器导管、反应流体混合器、蜂窝状整体料、格子砖、反应器床和反应热吸热部件。

13.权利要求1的设备，其中所述反应器组件具有表现出在将所述反应器组件在水浴中从1100℃骤冷到50℃的温度后不大于30cm/cm²的每单位面积裂纹总长度的耐热冲击性等级。

14.权利要求1的设备，其中所述反应器组件具有在1000℃-2000℃的温度下不低于13.8MPa的机械挠曲强度断裂模量。

15.权利要求1的设备，包含基于所述耐火材料总重量的至少50wt%的氧化钇（氧化钇）。

16.权利要求1的设备，其中所述耐火材料进一步包括：

（i）基于所述耐火材料总重量的至少20wt%的第一晶粒模态，所述第一晶粒模态具有5-2000μm的D50粒度；和

（i i）基于所述耐火材料总重量的至少1wt%的第二晶粒模态，所述第二晶粒模态具有0.01μm至不大于所述第一晶粒模态的D50粒度的四分之一的D50粒度。

17.使用热解反应器系统将烃原料热解的方法，包括以下步骤：

（a）在用于将烃原料热解的热解反应器系统的加热区域中提供包含氧化物形式的耐火材料的设备，所述耐火材料具有不低于2060℃的熔点并当暴露于在1200℃的温度下测量的具有10^-22巴的碳分压和10^-10巴的氧分压的气体时仍保持氧化物形式；

其中所述耐火材料具有在20℃下测量的基于所述耐火材料的整体体积的不少于4vol%的形成的孔隙度。