[发明专利]一种等离子体催化重整液体燃料反应器及控制方法

权利要求书

1.一种等离子体催化重整液体燃料反应器，包括等离子体重整器和催化重整器，催化重整器上设有等离子体重整产物入口和催化重整产物排出口，等离子体重整器包括液体燃料蒸汽进口、水蒸汽进口、空气进口和等离子体重整产物出口，燃料蒸汽、水蒸汽和空气经等离子体重整器的等离子体产生区后形成的重整产物经等离子体重整产物出口流入催化重整器，经催化重整后排出，燃料储罐的燃料出口、水储罐的水出口、空气气泵的出口分别通过管路与燃料蒸汽进口、水蒸汽进口和空气进口相连通，其特征在于：

所述等离子体重整器和催化重整器均为中空筒状结构；

所述催化重整器套设于所述等离子体重整器外部的下端，或所述等离子体重整器与所述催化重整器壁面贴接；

一中空密闭的物料预混腔通过管路与等离子体重整器的燃料蒸汽进口、水蒸汽进口和热空气进口相连通；

于催化重整器的侧壁面外表面设有以筒体的中心线为中线、从筒状一端向另一端螺旋盘绕的螺旋状流道；于催化重整器的侧壁面的外表面套设有一上下二端开口的套管，套管由上下二端开口外管和穿于其内的上下二端开口内管组成，外管和内管的上下二开口端密闭连接，于外管和内管之间形成一水汽化腔；于套管二端水汽化腔分别设有水入口和水蒸汽出口，水储罐的水出口与设置于套管上的水入口相连，水蒸汽出口经管路与物料预混腔相连通；

套管上下二开口端与催化重整器的外壁面密闭连接，形成燃料汽化腔；即燃料储罐的燃料出口与燃料汽化腔的螺旋状流道入口相连，燃料汽化腔的螺旋状流道出口经管路与物料预混腔相连通；

于套管与催化重整器的外壁面间设有扰流波纹板, 所述扰流波纹板为锯齿翅片。

2.按照权利要求1所述反应器，其特征在于：

于套管侧壁面外部螺旋缠绕有空气加热管，作为空气预热腔，空气预热腔出口经空气气泵通过管路与物料预混腔相连通。

3.按照权利要求1所述反应器，其特征在于：

燃料储罐的燃料出口与靠近等离子体重整产物入口一端的螺旋状流道入口相连；

水储罐的水出口与靠近等离子体重整产物入口一端的套管水入口相连。

4.按照权利要求1所述反应器，其特征在于：所述燃料为柴油、汽油、乙醇、甲醇中的任意一种或两种以上。

5.按照权利要求4所述反应器，其特征在于：所述燃料为柴油、汽油、或包括二者中至少一种的与其他燃料的混合燃料。

6.一种权利要求1-5任一所述反应器的启动控制方法，其特征在于：

1）开启等离子体重整反应器，至催化重整器内部温度高于T₁；开启燃料进料并控制O/C比大于X；

2）待催化重整器内部温度高于T₁ +100℃时，增大燃料进料流量并控制O/C比大于X；

3）待重整器内部温度达到1000℃时，保持燃料进料流量和O/C比不变；

4）待燃料汽化腔温度高于T₂、水汽化腔温度高于T₃，空气预热腔温度高于T₄同时满足时，启动阶段结束，进入重整阶段；

所述T₁为300℃~400℃；T₂为700℃~800℃；T₃为300℃~400℃； T₄为150℃~300℃；X为5~8。