专利名称：用于冷却热气体的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于冷却热气体的装置和方法，所述装置包括设有一 个或多个换热管的容器，热气体流过所述管，冷却介质(例如水)围绕 所述管流动，并且所述管至少有一端安装在管板中。
背景技术：
这种换热装置大规模地用于许多工业领域，例如在石油工业中用 于冷却从氢化裂解器和用于含碳(烃)燃料例如石油和煤等的部分氧化 的反应器得到的产物。
在用于冷却目的时，使热气体通过在外面用冷却介质冷却的管， 由于从热气体到管金属的传热，管壁达到高温，所述热进一步被传递 给冷却介质。有利地，为了节约空间，釆用螺旋形的盘管。
取决于应用领域，遇到了不同性质的技术问题。
例如，可从含碳(烃)燃料气化得到的其中不可避免地存在有小固 体颗粒的热气体冷却涉及严重的传热问题和侵蚀/腐蚀问题。
例如，由含碳(烃)燃料的部分氧化产生的热的合成气通常在临近 气化器的换热器中冷却，由此产生高压蒸汽。临界区域是热的合成气 进入换热区域的换热器气体入口。入口区域的壁厚要尽可能最小化， 但是应该足够厚以便确保基于压力和热负荷的机械完整性。入口区域 的气体速度应该充分高，以防止结垢，但是另一方面，应该足够低以 保证充分低的气体侧传热系数。特别地，希望获得结垢和速度之间的 最佳状态。
US-A-4029054和US+3610329公开了用于冷却热气体的装置， 其中气体管的上游部分被设置在耐火材料中。每个气体管的所述上游 部分被单独地冷却，其中水由专用供给管道提供。用过的冷却水通过 耐火材料和气体管之间的环状结构排出到主冷却室中。FR-A-2284851描述了用于冷却热气体的装置，其中气体管的上游 部分被设置在主冷却室中。所述气体管没有被环状空间围绕。气体入 口板与壁分隔开，所述壁具有相同的凸起形状，从而限定冷却室，用 过的冷却介质通过单独的管道从所述冷却室排出。
所引用的现有技术的缺点在于由于多个单独的供应管道或排出管 道的存在而使得装置复杂。
EP-A-774103描述了用于冷却热气体的装置，其中入口区段通过 使新鲜的冷却介质(即水)沿着换热管上游端外部流过而进行冷却。水 的流动与管内的热气体的流动是逆流的。
WO-A-2005116560描述了用于冷却热气体的装置，其中入口区段 通过使新鲜的冷却介质(即水)沿着换热管上游端外部流过而进行冷 却。水的流动与管内的热气体的流动是并流的。
US-A-5671807公开了用于冷却热气体的装置，其中入口区段通过 使新鲜的冷却介质(即水)沿着换热管上游端外部流过而进行冷却。水 的流动与管内的热气体的流动是并流的。
WO-A-2005015105描述了其中通过使用新鲜的液体冷却介质和存 在于主冷却室中的液体冷却介质的限定部分冷却入口区段的装置。现 有技术装置的特征在于尽管蒸汽产量高，但是考虑到要被冷却的热气 体的高热容量，其尚有改进的余地。此外，用于为每个气体管供应和/ 或排出冷却介质的单独的管道使得设计复杂，管的布置不便于在故障 的情况下进行更换，并且，建议的设计不能保证在高压下操作，特别 是超过9 MPa的高压。
发明内容
以下的装置和方法为这个问题提供了解决方案。 本发明涉及以下装置。用于冷却热气体的装置，其包括 (i)立式的细长容器(l),其设有在使用时包含第一冷却介质的冷 却介质室(2)、用于供应新鲜的第一冷却介质的入口 (3)和用于排出用 过的第一冷却介质的出口 (4)，所述容器(1)另外设有热气体的入口 (5) 和已冷却气体的出口 (6)、至少一个换热管(7)，所述换热管(7)被设置在冷却介质室(2)中并且与热气体入口 (5)和已冷却气体的出口 (6)流 体连通，
(n)所述冷却介质室(2)另外设有立式的并且在中心设置的末端
开口的降液管(8)，其中所述换热管(7)被设置在降液管(8)和容器壁 (10)之间的间隙(9)中,
(i i i)换热管(7)在其上游端(11)安装在管板(12)中，并且其中管 板(12)设有用于为换热管(7)的上游端(11)外部供应第二冷却介质的 设备(13)、用于排出用过的第二冷却介质的设备(14)、用于降低用过 的第二冷却介质的温度的设备(15)和用于使第二冷却介质通过设备 (13)循环到换热管(7)的上游端(11)外部的设备。
发明还涉及以下方法。通过热气体和水之间的间接换热制备蒸汽 的方法，其中进行以下步骤
(i) 通过与流过被置于水浴中的管道的热气体进行间接换热产生 蒸汽，
(ii) 将新鲜水供给到水浴中，和
(iii) 通过冷却介质与流过管道上游端的热气体之间的间接换热 单独地将管道的上游端冷却，产生温度大于冷却介质的用过的冷却介 质，和
(iv) 将步骤(iii)的用过的冷却介质降温并且循环到步骤(iii) 中，并且其中用于步骤(iii)的冷却介质的温度低于在步骤(ii)中加入 的新鲜水的温度。
申请人发现，通过独立地并且不借助于新鲜的冷却介质将管道的 上游端(即入口区段)冷却，得到了更有效的装置和冷却方法。该装置 和方法使得新鲜的冷却介质可直接供应给冷却介质室。这是有利的， 因为现在可以供应相对更热的新鲜的冷却介质，这样改善了装置和方 法的蒸汽产量。在现有技术方法中，新鲜的冷却介质首先用于冷却入 口区段。要求该新鲜的冷却介质的温度必须相对低，以充分冷却入口 区段，这样导致较低的蒸汽容量。
在现有技术方法和装置中，可用于冷却入口区段的冷却介质的量受到蒸汽产量的限制。本发明的方法和装置没有这些缺点。在以下讨 论优选实施方案之后，其它优点可以显而易见。
现在参考附图通过实施例更详细地描述本发明。
图1描述了与一个非催化部分氧化反应器结合的本发明的两个装置。
图2描述了本发明装置的入口区段的优选实施方案。 图3描述了本发明装置的入口区段的另一个优选实施方案。图2 是图4的BB'剖视图。
图4是图3的C(y剖视图，描述了图3的入口区段的主视图。
具体实施例方式
图1描述与一个非催化部分氧化反应器(17)结合的本发明的装 置。反应器(17)设有燃烧器(18)和分别用于烃原料和含氧化合物的供 给管道(19)和(20)。也可以用自热重整反应器(ATR)代替非催化部分氧 化反应器(17)作为热气体源与本发明装置结合。在图1中，表示有两 个装置(l， 21)与一个反应器(17)结合。这在反应器的容量大并且更难 以放大本发明装置以用于冷却大量热气体的情况下可能是有利的。所 述装置包括设有冷却介质室(2)的立式的细长容器(1)，在使用时所述 冷却介质室(2)包含第一冷却介质。还显示了用于供给新鲜的第一冷却 介质的入口 (3)和用于排出用过的第一冷却介质的出口 (4)。如果第一
冷却介质是水，则用过的冷却介质是蒸汽。所述容器(l)另外设有热气 体的入口 (5)和已冷却气体的出口 (6)。入口 (5)和出口 (6)与至少一个 换热管(7)流体连通。优选地，在入口 (5)和出口 (6)之间平行排列多个 管(7)。通常，有2到24个管(7)在室(2)中平行排列，但是这个数值 可能更大。优选管(7)布置为向上延伸的螺旋设计。出口(6)可设置在 容器(l)的顶部，或者如图1中所示在底部。
任选地，在容器(1)中还设有过热器组件(未示出)。在这种组件中， 在装置中产生的饱和蒸汽通过与热气体的间接换热而使温度进一步升 高。适合的过热器组件描述在EP-A-257719 、 US-B-6766772 、US-B-6886501和EP-A-1219892中。
图1还描述了在冷却介质室(2)中设置的立式的和在中心设置的 末端开口的降液管(8)。在使用中，相对低温并且因此具有高密度的冷 却介质在所述降液管中向下流动。在其下端，冷却介质通过降液管(8) 和容器壁(10)之间的间隙(9)再次向上流动。在这个优选为环状的间隙 (9)中，冷却介质与布置在所述间隙(9)中的换热管(7)接触，并且温度 升高。被如此加热的冷却介质(其在加热介质是水的情况下还包括蒸发 蒸汽的气泡)具有相对低的密度，因此具有向上的流动方向。因此，产 生了冷却介质的循环，并且其由于降液管(8)得到增强。因为在本发明 的装置中新鲜的第一冷却介质通过入口 (3)独立地加入到冷却室(2) 中，优选将所述入口 (3)设置为使得在使用中新鲜的第 一冷却介质的入 口流动方向增强第一冷却介质通过降液管(8)内部的向下流动。更优选 地，入口 (3)方向向下并且设置在降液管(8)的上半部。
图1还描述了换热管(7)如何在其上游端(11)安装在管板(12)中。 管板(12)需要被冷却，以便保护所述管板免受进入管(7)的热气体的高 温的影响。冷却是通过将第二冷却介质循环到换热管(7)的上游端(11) 外部实现的。图1表示了如何通过管道(13)将第二冷却介质供给到管 板(12)和如何通过管道(14)将用过的冷却介质排出管板(12)。用过的 第二冷却介质被冷却，使得其适合再次用于所述冷却过程。第二冷却 介质的冷却是通过在装置(15)中的间接换热实现的。(15)中的冷却可 以如所示的通过用空气冷却来实现，或者用其它冷却介质例如冷却水 冷却来实现。图1表示了泵(23)和控制阀门(25)和(26)的温度控制器 (27)。通过或多或少地通过旁通管(24)循环第二冷却介质，使得可以 控制提供给管板(12)的第二冷却介质的温度并且保持在期望的水平。
在第一冷却介质是水的情况下，装置另外在蒸汽收集空间(16)中 设有设置在水位(22)上方的雾沫垫(28)。
图2描述了图l装置的优选实施方案。本发明还涉及具有改进的 管板(12)部分的以下装置，所述管板(12)部分单独具有独立的冷却。 用于冷却热的气态介质的装置包括容器(1),其中多个管(7)的管束(29)被布置在第一冷却介质室(2)中，并且，其中在使用时，笫一液体冷却 剂介质围绕管束(29)流动。管(7)在其上游端(11)安装在隔热罩(30) 中，并且进一步延伸通过与隔热罩(30)相距一段距离安装的支承板 (31)。如图2所示，在隔热罩(30)和支承板(31)之间限定了共用的前 部空间(32),在其中冷却剂从共用的前部空间(32)流到管(7)的每个环 状空间(34)。共用的空间是指所有的环状空间(34)与一个共用的前部 空间(34)流体连通。存在有用于为前部空间(32)添加液体冷却剂的设 备U3)，其优选为管道。支承板(31)中的开口 (33)比管(7)大，从而在 管(7)与支承板(31)中间限定一个环状空间(34)。如图2所示，半隔离 板(35')设置在远离支承板(31)的位置，以限定共用的用过的冷却介质 室(35)。共用的用过的冷却介质室(35)是指所有的环状空间(34)都与 一个用过的冷却介质室(35)流体连通。环状空间(34)使前部空间(32) 与用过的冷却介质室(35)流体连通，使得在使用中，液体冷却剂可以 与管(7)中的热的气态介质并流从前部空间(32)流到所述用过的冷却 介质室(35)。冷却介质室(35)通过设有小开孔(35〃)的半隔离板(35') 与第一冷却介质分开。通过这些开孔，除了由于可能在两个冷却介质 室(35)和(2)之间发生的压力差波动而产生小流量流动之外，不会发生 显著的冷却介质流动。还存在有用于将冷却介质从用过的冷却介质室 (35)排出到在容器(1)外部设置的换热器(36)的设备(14),其优选为管 道。在使用中，换热器(36)将用过的冷却介质的温度降低。换热器(36) 与设备(13)流体连通以便将冷却剂循环到前部空间(32),使得在使用 中可以使冷却介质在换热器(36)和前部空间(32)之间循环。上游端(11) 和隔热罩(30)的设计可以如WO-A-2005116560的图2中所述，所述公
开通过参考引入本文。
图3描述了图2所示装置的优选实施方案。可以设想，在第二冷 却介质没能充分地冷却管板时，由于热气体的高温，可能发生损坏。 没能充分冷却可能是由于例如泵(23)的故障。图3显示了应急排放管 道(37)，其具有在前部空间(32)中的入口开孔，在紧急情况下，通过 所述入口开孔可以使蒸发的冷却介质从前部空间(32)排出。此外，还有应急冷却介质供给管道(38)，在紧急情况下，通过应急冷却介质供 给管道(38)可以将冷却介质提供给用过的冷却介质室(35)。在更优选 的实施方案中，应急排放管道(37)与冷却介质室(2)流体连通。优选地， 应急冷却介质供给管道(38)与冷却介质室(2)流体连通。
本发明还涉及避免图3所示装置的换热管(7)的上游端(11)过热 的方法，其中测量换热器(36)和前部空间(32)之间的循环冷却介质的 流量，并且在测量的流量比预定的循环冷却介质的最小允许流量低时， 分别将在应急排放管道(37)和应急冷却介质供给管道(38)中的常闭阀 (39， 40)打开，以允许蒸发的冷却介质通过排放管道(37)离开前部空 间(32)，并且允许冷却介质通过应急冷却介质供给管道(38)进入用过 的冷却介质空间(35)，使得冷却介质通过环状空间(34)与管(7)中的热 气体逆流流动。
图4描述了图l和3的装置从图3所示剖面CC'的的部分视图。图 4显示向上引导的排放管道(37)，以允许容易地排出蒸发的冷却介质。 如图3所示，管道(37)和(38)在更高的位置与室(2)流体连通。
本发明还涉及通过热气体和水之间的间接换热制备蒸汽的方法， 其中进行以下步骤
(i) 通过与流过被置于水浴中的管的热气体之间间接换热产生蒸
汽，
(ii) 将新鲜水供给到水浴中，和
(i i i)通过冷却介质与流过管上游端的热气体之间的间接换热单 独冷却管的上游端，产生温度大于冷却介质的用过的冷却介质，和
(iv)将步骤(iU)的用过的冷却介质降温并且循环到步骤(iii) 中，并且其中步骤(iU)中所用的冷却介质的温度低于在步骤(i i)中加 入的新鲜水的温度。
优选地，本发明的装置用于制备蒸汽的方法中，其中用于所述方 法中的冷却介质是描述装置时所述的第二冷却介质。优选地，进入管 的热气体温度为700到1600°C，更优选为1000到160(TC。热气体的 压力适当地为2到15 MPa，优选为9到llMPa。优选地，已冷却的气体具有低于60(TC的温度，并且更优选为200到450°C。
步骤(iii)中的冷却介质的温度为50到200。C。优选地，步骤(iii) 中的冷却介质是水。优选地，在步骤(ii)中加入的新鲜水的温度比步 骤(ii)的操作压力下水的饱和温度低5到IO(TC。优选地，制备的蒸 汽压力为2到15 MPa，更优选为4到15 MPa。由于能够在步骤(iii) 中使用相对冷的冷却介质，可能实现管板(12)的有效冷却。由于能够 向步骤(ii)加入相对热的新鲜水，在相同的冷却能力的情况下可以产 生更多的蒸汽。
热气体可以是任何热的气体。申请人发现，所述装置和方法非常 适合于冷却包含一氧化碳和氢气的热气体并且保持与热气体接触的装 置表面的外壳温度低于500°C。这是有利的，因为由此可以避免外来 的材料和/或可以用包括极少硫的热气体进行所述方法。申请人发现，
可以用包括一氧化碳和氢气以及o到3体积y。硫的热气体进行所述方
法，更优选石危的含量为0到100 ppmv，甚至更优选为0到50 pprav。
本发明还涉及通过烃原料的催化或优选非催化的部分氧化(POX) 或者通过天然气的自热重整步骤(ATR)制备一氧化碳和氢气的混合物
述装置中冷却。， 、'、；口 、、、、'、 "
POX的烃原料可以是气体燃料或液体燃料。可能的原料的实例包括 天然气、得自(氢化处理的)焦油砂来源的馏分和炼油厂物流，例如中间 馏出物，更优选沸点大于370。C的馏分，例如在真空蒸馏塔中得到的那 些。实例是通过真空蒸馏370t:+馏分得到的真空馏出物和残余物，所述 370。C+馏分如在蒸馏原油原料时或在将在炼油厂进行的脱碳过程的排 出物蒸馏时得到的馏分。脱碳过程的实例是公知的流化催化裂化(FCC) 过程、热裂解和减粘裂化过程。在气化过程中得到的热气体主要包含一 氧化碳和氢气。
优选的POX原料是气态烃类，适当的是甲烷、天然气、伴生气或 Cl-4烃的混合物。气态烃类的实例是天然气、炼油厂气、伴生气或(煤 层)甲烷等。气态烃类适当地主要包括CH烃，即超过90 v/v%,特别是超过94%的Cw烃，特别是包括至少60 v/v。/。的曱烷，优选至少75 %， 更优选90 %。优选地，使用天然气或伴生气。
POX可以根据公知的原理进行，例如在Oil and Gas Journal (油 气杂志)1971年9月6日，第85-90页的Shell Gasification Process 中所述的。描述部分氧化过程的实例的出版物为EP-A-291111、 W0-A-9722547、 WO+9639354和WO-A-9603345。在这些方法中，使 原料与含氧气体在部分氧化条件下、优选在没有催化剂的存在下接触。
含氧气体可以是空气(包含约21%氧气)，并且优选为富氧空气， 其适当地包含最多100%的氧气，优选包含至少60体积％的氧气，更优 选至少80体积％的氧气，更优选至少98体积％的氧气。富氧空气可以 通过低温技术产生，但是优选通过基于膜的方法产生，例如在W0 93 / 06041中描述的方法。
使原料与含氧气体接触优选在被置于反应容器中的燃烧器中进 行。为了调整在部分氧化反应中得到的气体产物中H2/C0的比例，可 以将二氧化碳和/或蒸汽引入到原料中。优选部分氧化反应的气体产物 的H2/C0摩尔比为1. 5到2. 6，优选为1. 6到2. 2。
通过上述方法得到的 一 氧化碳和氢气的混合物可有利地作为原料 用于发电、生产氢气、费-托合成法、甲醇合成过程、二曱醚合成过程、 乙酸合成法、氨合成法，或用于使用合成气混合物作为原料的其它过 程，例如涉及羰基化和加氢甲酰化反应的过程。
申请人发现，本发明可以有利地用于制备压力超过9 MPa、特别 是9到15MPa的合成气。在这个高压下，还需要提高蒸汽的压力以避 免热气体和蒸汽之间有大的压差。已经发现，单独地向水浴中加入更 高温度的新鲜的锅炉水以便实现更高的蒸汽压力和使用相对更冷的水 来单独地冷却管的上游端是有利的。如一些现有技术装置中使用废冷 却水作为新鲜的锅炉给水一方面不会产生充分的冷却，另一方面不会
产生充分的蒸汽压力。
因此，本发明还涉及制备合成气的方法，所述合成气的压力大于 8 MPa，优选为9到15 MPa,并且温度超过IOO(TC，更优选1 000到1600°C，所述方法包括以下步骤
(a) 将含碳(烃)燃料部分氧化，以得到所述压力和温度的合成气，
(b) 通过使热气体通过存在于水浴中的管道借助蒸发水进行冷 却，其中所述管道的上游端通过与温度优选低于10 0°C的水进行间接换 热用闭合的水冷却回路冷却，并且其中单独地将温度优选超过200 °C的 补充水加入到水浴中。
权利要求
1. 用于冷却热气体的装置，其包括(i)立式的细长容器(1)，其设有在使用时包含第一冷却介质的冷却介质室(2)，用于供应新鲜的第一冷却介质的入口(3)，和用于排出用过的第一冷却介质的出口(4)，所述容器(1)另外设有热气体的入口(5)和已冷却气体的出口(6)，至少一个换热管(7)，所述换热管(7)被布置在冷却介质室(2)中并且与热气体入口(5)和已冷却气体的出口(6)流体相通，(ii)所述冷却介质室(2)另外设有立式的和在中心设置的末端开口的降液管(8)，其中所述换热管(7)设置在降液管(8)和容器壁(10)之间的间隙(9)中，(iii)换热管(7)在其上游端(11)安装在管板(12)中，并且其中管板(12)设有用于为换热管(7)的上游端(11)外部供应第二冷却介质的设备(13)、用于排出用过的第二冷却介质的设备(14)、用于降低用过的第二冷却介质的温度的设备(15)和用于使第二冷却介质通过设备(13)循环到换热管(7)的上游端(11)外部的设备。
2. 权利要求1的装置，其中用于供给新鲜的第一冷却介质的入口 (3)的设置使得在使用中新鲜的第一冷却介质的入口流动方向增强第一 冷却介质通过降液管(8)内部的向下流动。
3. 权利要求2的装置，其中入口 (3)方向向下并且设置在降液管(8) 的上半部中。
4. 通过热气体和水之间的间接换热制备蒸汽的方法，其中进行以 下步骤(i)通过与流过被置于水浴中的管的热气体之间间接换热产生蒸、土》飞，(n)为水浴供给新鲜水，和(iii)通过冷却介质与流过管上游端的热气体之间的间接换热单 独冷却管的上游端，产生温度大于冷却介质的用过的冷却介质，和(iv)将步骤(iii)的用过的冷却介质降温并且循环到步骤(iii) 中，并且其中步骤(iii)中所用的冷却介质的温度低于在步骤(U)中加 入的新鲜水的温度。
5. 权利要求4的方法，其中进入管的热气体的温度为700到1600 。C，并且其中步骤(iii)中的冷却介质的温度为50到20(TC。
6. 权利要求4-5中任一项的方法，其中在步骤(ii)中加入的新鲜 水的温度的比步骤(ii)的操作压力下水的饱和温度低5到100。C。
7. 权利要求4-6中任一项的方法，其中制备的蒸汽的压力为2到 15 MPa。
8. 权利要求4-7中任一项的方法，其中热气体包括一氧化碳、氢 气和0到3体积％的硫，并且其中在步骤(iii)中保持管上游端的壁在低 于500。C的温度。
9. 用于冷却热的气态介质的装置，包括容器(l)，其中有多个管 (7)的管束(29)设置在冷却介质室(2)中，并且其中在使用中液体冷却剂 围绕管束(29)流动；(i) 所述管(7)在其上游端(11)安装在隔热罩(30)中，(ii) 所述管(7)进一步延伸通过与隔热罩(30)有一段距离安装的 支承板(31),在隔热罩(30)和支承板(31)之间限定前部空间(32)，(iii) 用于向前部空间(32)添加液体冷却剂的设备(13)，(iv) 支承板(31)中的开孔(33)比管(7)大，在管(7)和支承板(31) 之间限定了环状空间(34),所述环状空间(34)使前部空间(32)与用过的 冷却介质室(35)流体连通，使得在使用中液体冷却剂可以与管(7)中的 热的气态介质并流从前部空间(32)流动到所述用过的冷却介质室(35)，(v) 用以将冷却介质从用过的冷却介质室(35)排出到设置在容器 (1)外部的换热器(36)的设备(14)，所述换热器(36)在使用中降低用过 的冷却介质的温度，并且与用于将冷却剂循环到前部空间(32)的设备 (13)流体连通，使得在使用中冷却介质可以在换热器(36)和前部空间 (32)之间循环。
10. 权利要求9的装置，其中存在具有在前部空间(32)中的入口开孔的应急排放管道(37)，在紧急情况下，蒸发的冷却介质可以通过所述 应急排放管道(37)从前部空间(32)排出；并且存在有应急冷却介质供给 管道(38)，在紧急情况下，可以通过所述应急冷却介质供给管道(38)将 冷却介质提供给用过的冷却介质室(35)。
11. 权利要求IO的装置，其中应急排放管道(37)与冷却介质室(2) 流体连通。
12. 权利要求10-11中任一项的装置，其中应急冷却介质供给管道 (38)与冷却介质室(2)流体连通。
13. 用于避免权利要求10-12中任一项的装置的换热管(7)的上游 端(11)过热的方法，其中测量换热器(36)和前部空间(32)之间的循环冷 却介质的流量，并且在测量的流量比预定的循环冷却介质的最小允许流 量低时，分别使在应急排放管道(37)和应急冷却介质供给管道(38)中的 常闭阀(39， 40)打开，以允许蒸发的冷却介质通过排放管道(37)离开前 部空间(32)，并且允许冷却介质通过应急冷却介质供给管道(38)进入用 过的冷却介质空间(35),使得冷却介质通过环状空间(34)与管(7)中存 在的热气体逆流流动。
14. 制备合成气的方法，所述合成气的压力大于8 MPa，优选为9 到15 MPa，并且温度超过IOO(TC，更优选1000到160(TC，所述方法 通过进行以下步骤实施(a) 将含碳(烃)燃料部分氧化，以得到所述压力和温度的合成气，(b) 通过使热气体通过存在于水浴中的管道借助蒸发水进行冷却， 其中所述管道的上游端通过与温度优选低于IO(TC的水进行间接换热用 闭合的水冷却回路冷却，并且其中单独地将温度优选超过200。C的补充 用水加入到水浴中。
15. 权利要求14的方法，其中步骤(b)在权利要求9到13中任一项的 装置中进行，或者步骤(b)根据权利要求4到8中任一项的方法进行。
全文摘要
用于冷却热气体的装置，包括(i)立式的细长容器(1)，所述容器设有用于第一冷却介质的入口(3)和出口(4)、气体入口(5)和气体出口(6)、与入口(5)和出口(6)流体连通的换热管(7)，(ii)立式的和在中心设置的末端开口的降液管(8)，其中所述换热管(7)设置在降液管(8)和容器壁(10)之间的空间(9)中，(iii)换热管(7)的上游端(11)安装在管板(12)中，所述管板(12)设有用于为换热管(7)在其上游端(11)供给第二冷却介质的设备(13)、用于排出用过的第二冷却介质的设备(14)、用于降低用过的第二冷却介质的温度的设备(15)和使第二冷却介质循环的设备。
文档编号F28F9/02GK101421578SQ200780013012
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月10日 优先权日2006年4月12日
发明者F·J·A·马滕斯, M·H·施米茨-格布, T-S·劳, U·赫维希 申请人:国际壳牌研究有限公司