[发明专利]用于碳氢化合物氧化的方法和反应器

权利要求书

1.一种用于使含碳氢化合物给料(G)与氧化剂流反应的反应器(1)， 所述反应器(1)包括：限定燃烧室(B)的容器(3)，用于将所述氧化 剂流输送到所述燃烧室(B)的至少一个轴向燃烧器(6)，和用于所述含 碳氢化合物给料(G)的入口(2)，其特征在于：

所述反应器(1)包括连接到所述入口(2)的涡流室(10)，且所述 室(10)位于所述燃烧器(6)的下游和所述燃烧室(B)的上游，并且 与所述燃烧器(6)和燃烧室(B)流体连通，所述入口(2)和所述涡流 室(10)被布置成将绕转化炉(1)的轴线(A-A)的涡流运动施加给所 述含碳氢化合物给料(G)；

其中，所述涡流室(10)由具有螺旋状内表面(12)的侧壁横向界定， 以使得所述内表面(12)与所述转化炉(1)的所述轴线(A-A)的距离 从所述含碳氢化合物给料入口(2)的入口截面(S)逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的反应器，其中，所述容器(3)具有界定所 述燃烧室(B)的至少一部分的颈状部(5)，且所述颈状部(5)具有带 有扩大的横截面的部分，并且其中，所述部分界定所述涡流室(10)、并 与所述含碳氢化合物入口(2)连接。

3.根据权利要求2所述的反应器，其中，所述涡流室(10)位于所述 颈状部(5)的顶部处。

4.根据权利要求1或2所述的反应器，其中，在所述涡流室(10)与 所述燃烧器(6)的末端(6a)之间具有间隙，以使得在所述燃烧器(6) 的下游和所述涡流室(10)的上方形成预燃室(20)。

5.根据权利要求1所述的反应器，其中，所述涡流室(10)的所述 螺旋状内表面(12)覆盖大约360°的角度。

6.根据权利要求5所述的反应器，其中，所述表面(12)具有在所述 入口截面(S)处匹配含碳氢化合物给料入口(2)的内壁(2a)的一端(12a)， 和匹配所述入口(2)的相对内侧(2b)的相对端(12b)。

7.根据权利要求5或6所述的反应器，其中，所述螺旋状内表面(12) 是对数螺线表面，具有遵循对数螺线的横截面轮廓。

8.根据权利要求1所述的反应器，其中所述容器(3)包括催化床(4)， 并且所述燃烧室(B)在所述催化床(4)的上方。

9.根据权利要求1所述的反应器，所述反应器为自动热转化炉、碳氢 化合物转化设备的二段转化炉，或部分氧化气体发生器。

10.一种用于使含碳氢化合物给料(G)与氧化剂流在燃烧室(B) 内反应的方法，其中，所述氧化剂流在所述室(B)的轴线(A-A)方向 上被供给到所述燃烧室(B)，

所述方法的特征在于：将绕所述轴线(A-A)的涡流运动施加给进入 所述燃烧室的所述气体流(G)，其中，通过经由螺旋状路径将所述流供 给所述燃烧室而在所述燃烧室(B)内部将基本上轴向对称的速度场施加 给所述含碳氢化合物给料(G)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述螺旋状路径遵循绕所述 燃烧室(B)的所述轴线(A-A)的对数螺线。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，其中，所述含碳氢化 合物给料(G)是含有诸如天然气或甲烷的气态烃的气体流，或者是含有 诸如煤粉或炭黑的悬浮固体可燃物的气态流，或者是包括分散的液态烃的 气体流，而所述氧化剂流含有空气、浓缩空气或纯氧气。