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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102923658A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102923658A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201210462084.1(22)申请日2012.11.16(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人王辅臣代正华龚欣于广锁刘海峰王亦飞周志杰陈雪莉王兴军李伟锋郭晓镭梁钦锋郭庆华许建良(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人胡红芳(51)Int.Cl.C01B3/36(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种气态烃非催化部分氧化转化炉及其应用(57)摘要本发明公布了一种气态烃非催化部分氧化转化炉及其应用,转化炉为竖直式容器,转化炉上封头上设有2~10个气化烧嘴的连接口,转化炉竖直式容器的底部设有2~4个废热锅炉的连接口。本发明的转化炉与目前公开的转化炉相比,具有转化效率高、耐火衬里使用寿命长、负荷增减方便,特别适宜于大型化装置。采用本方法生产的合成气进而可用于合成氨、甲醇、合成油、直接还原炼铁等工业生产,用途极为广泛。CN10293658ACN102923658A权利要求书1/1页1.一种气态烃非催化部分氧化转化炉,包括竖直式容器、设置在所述竖直式容器上部的上封头和设置在所述竖直式容器下部的下封头,其特征在于,所述上封头设有具备2~10个气化烧嘴的连接口,所述竖直式容器的底部四周设有2~4个废热锅炉的连接口。2.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述上封头和下封头为椭球形或半球形。3.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述气化烧嘴的连接口与所述气化烧嘴共轴线。4.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述气化烧嘴的轴线与所述转化炉的轴线之间的夹角为a,a为0~75°。5.根据权利要求1或4所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,当所述气化烧嘴的连接口的个数为2~3时,所述气化烧嘴的连接口在以所述转化炉的轴线为中心的圆周上均匀分布;当所述气化烧嘴的连接口个数M大于4时,其中1个位于所述转化炉的轴线中心,另外M-1个在以所述转化炉轴线为中心的圆周上均匀分布。6.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述转化炉的耐火衬里为耐火砖型式,耐火砖厚度B为100~600mm;所述废热锅炉的两个相邻连接口之间的夹角b大于或等于90°。7.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述转化炉炉膛高度H与炉膛直径D的比值H:D=5~2;所述气化烧嘴距所述转化炉轴线的距离S与所述转化炉炉膛直径D的比值S:D=0.1~0.9。8.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述转化炉的工作压力为0.1~12MPa,气化温度为1000~1700℃。9.根据权利要求1所述的气态烃非催化部分氧化转化炉,其特征在于,所述气态烃是指天然气、页岩气、油田气、煤层气、炼厂气、焦炉气、热解气中的一种或其混合物。10.权利要求1至9任一所述的气态烃非催化部分氧化转化炉的应用,其特征在于,用于合成氨、甲醇、合成油或直接还原炼铁。2CN102923658A说明书1/5页一种气态烃非催化部分氧化转化炉及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种气态含烃物料间接转化的方法,具体涉及一种采用非催化部分氧化生产合成气的转化炉及其工业应用。背景技术[0002]天然气、页岩气、煤层气、油田气、炼厂气、焦炉气、热解气等气态烃以甲烷为主要成分,是重要的基础能源和化工原料。气态烃转化制备化学产品以利用化学能为主,转化效率是衡量转化技术优劣的主要指标之一。利用气态烃生产合成气(CO+H2)是甲烷间接转化普遍采用的方法之一,进而可用于合成氨、甲醇、合成油、直接还原炼铁等工业生产,用途极为广泛。[0003]气化烃转化制合成,转化炉内发生的主要反应有:CH4+H2O->CO+3H2吸热(1)CH4+CO2->2CO+2H2吸热(2)CO+H2O->CO2+H2放热(3)CH4+0.5O2->CO+2H2放热(4)H2+0.5O2->H2O放热(5)CO+0.5O2->CO2放热(6)这些反应有的吸热、有的放热,有的需要催化剂、有的不需要催化剂。根据这些反应的特点,开发了不同的化学反应器,主要有:(1)固定床管式反应器,适宜有催化剂存在下的甲烷水蒸汽重整、二氧化碳重整制备合成气,甲烷催化部分氧化反应亦采用固定床反应器进行研究。其中甲烷二氧化碳重整和甲烷催化部分氧化还处于实验室试验阶段,甲烷水蒸汽重整和二氧化碳重整需外界提供能量。[0004](2)气流床反应器,适宜无催化剂存在