JP2004224690A5 - - Google Patents

Description

本発明は、任意の方向の軸に沿って伸びた密閉容器、（一般に空気の）酸素及び場合により水蒸気を含む予熱ガス供給手段（１２）、炭化水素供給原料供給手段（９）及び水素リッチ流出物の排出手段（１１）を含む部分酸化反応器であって、炭化水素供給原料供給手段（９）及び予熱ガス供給手段（１２）に接続される、ほぼ等温の部分酸化反応が内部で行われる、第１内部チャンバ（５）を組み合わせて含み、前記反応器は、チャンバ（５）内で完全に撹拌されるタイプの流れを生み出すようにするガスを乱流状態にする手段、ピストン流れを作るために適した容積の第２チャンバ（７）への第１チャンバ（５）の連通手段（８）を含み、連通手段（８）は、少なくとも１つのオリフィスを含み、かつ第２チャンバ（７）は、前記予熱ガス供給手段（１２）からの予熱ガスと、その長さの少なくとも一部において間接的に熱を交換し、第２チャンバ（７）は、水素リッチ流出物の前記排出手段（１１）に接続することを特徴とする反応器に関する。

Claims (13)

1. ‐任意の方向の軸に沿って伸びた密閉容器、
   ‐酸素及び場合により水蒸気を含む予熱ガスを供給する予熱ガス供給手段（１２）、
   ‐炭化水素供給原料供給手段（９）、
   ‐水素リッチ流出物の排出手段（１１）、
   ‐炭化水素供給原料供給手段（９）及び予熱ガス供給手段（１２）に接続される、ほぼ等温の部分酸化反応が内部で行われる、第１内部チャンバ（５）、
   ‐完全に撹拌されるタイプの流れを生み出すことに適合したガスを乱流状態にする手段、
   ‐ピストン流れを作るために適した容積の第２チャンバ（７）への第１チャンバ（５）の連通手段（８）を含む部分酸化反応器であって、連通手段（８）は、少なくとも１つのオリフィスを含み、かつ第２チャンバ（７）は、前記予熱ガス供給手段（１２）からの予熱ガスと、その長さの少なくとも一部において間接的に熱交換し、第２チャンバは、水素リッチ流出物の前記排出手段（１１）に接続し、
   かつ予熱ガス供給手段（１２）は、反応器の密閉容器とほぼ同軸の環状容器を含み、かつ第２チャンバ（７）は、前記密閉容器とほぼ同軸である反応器。
2. 第２チャンバ（７）は、連通手段（８）と連通するほぼ断熱の第１領域、及び酸素を含むガスの供給手段（１２）により熱を交換する第２領域を含む請求項１に記載の反応器。
3. 第２チャンバ（７）の第１領域は、水蒸気改質触媒を含む請求項２に記載の反応器。
4. 第２チャンバは、セラミックタイプの材料中に作られるか、又は多孔質又は非多孔質のセラミック材料によって熱流体の側に場合により被覆される金属材料中に作られる請求項１から３のいずれかに記載の反応器。
5. 第１チャンバ（５）内部でガスを乱流状態にする手段は、ガスの内部再循環円環壁、邪魔板、及び一方で供給原料をかつ他方で酸素を含むガスを別個にかつほぼ向流で噴射する装置からなる群から選択される請求項１から４のいずれかに記載の反応器。
6. 第１チャンバ（５）及び第２チャンバ（７）は、反応器の密閉容器とほぼ同軸であり、かつガス供給手段の環状容器は、第１チャンバ（５）及び第２チャンバ（７）を取り囲む請求項２から５のいずれかに記載の反応器。
7. 炭化水素、アルコール又は生物量からの油を含み供給原料からの、かつ請求項１から６のいずれかに記載の反応器を使用する、水素リッチ流出物の生成方法。
8. 酸素を含むガスは、理論酸素量に対する質量比０．１〜０．６にあり、かつ第１チャンバ内の再利用率は、２５％以上であり、かつ好ましくは５０％を超える請求項７に記載の方法。
9. 前記ガスは、第２チャンバ内を循環する流出物との間接的熱交換によって８００℃〜１４００℃の温度で予熱される請求項７又は８のいずれかに記載の方法。
10. 第１チャンバの温度、及び場合により第２チャンバの第１領域の温度は、１１００℃〜１８００℃、かつ好ましくは１４００℃〜１６５０℃である請求項７から９のいずれかに記載の方法。
11. モル比Ｈ_２Ｏ／Ｃ（式中、Ｃは、炭化水素供給原料中に含まれる炭素の量を示す）は、０〜２、かつ好ましくは０．２〜０．８である請求項７から１０のいずれかに記載の方法。
12. 酸素を含むガス供給においてガス状炭化水素を噴射し、かつ第１チャンバの上流で得られる混合物の発火を行って低温点火を行う請求項７から１１のいずれかに記載の方法。
13. 第１及び第２チャンバ内の滞留時間は、５０ｍ秒〜１秒である請求項７から１２のいずれかに記載の方法。