[发明专利]生产产物气体与蒸汽的方法及实施该方法的模块化产物气体-蒸汽反应器

权利要求书

1.一种在反应单元内通过催化转化析出气体以产生蒸汽及产物气体的方法，该反应单元包括反应管，该方法包括以下步骤：

-将催化剂床移送经过该反应管；

-以与该催化剂床的移送方向相反的方向将析出气体馈入该催化剂床；

-通过对该反应管的控制区段进行热隔绝、加热及/或降温，控制沿该反应管的温度分布；及

-将在降温一个控制区段时产生的废热从该反应管传导到蒸汽产生单元。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，该温度分布包括：沿该析出气体的流向并按此顺序连续的第一温度区域具有第一、较高温度范围，其后的第二温度区域具有第二、中间温度范围，且其后的第三温度区域具有第三、较低温度范围。

3.如权利要求17的方法，其特征在于，该第一、较高温度范围在800℃与600℃之间，该第二、中间温度范围在600℃与400℃之间，且该第三、较低温度范围在400℃与300℃之间。

4.如权利要求2或3的方法，其特征在于，该析出气体的焦油成份在该第一温度区域中经过改质，该析出气体在该第二温度区域中降温，且该析出气体在该第三温度区域中烷类化，并且同时硫被该催化剂从该析出气体中吸收移除。

5.如权利要求1-4项中任一项方法，其特征在于，该催化剂床提供从该析出气体中滤出固态颗粒的功能。

6.如权利要求1-5项中任一项方法，其特征在于，该产物气体的组成是确定的，且该产物气体的组成是用来作为对该温度控制及/或其产量的控制变量。

7.如权利要求1-6项中任一项方法，其特征在于，所使用的催化剂含有镍、钴及/或元素周期表第VIII族的贵金属作为活性成份。

8.如权利要求1-7项中任一项方法，其特征在于，该反应单元包括热传导装置，用以将废热由该反应管传导到该蒸汽产生单元，且蒸汽是在该蒸汽产生单元从其内所供应的液体产生。

9.如权利要求1-8项中任一项方法，其特征在于，催化剂的活化是通过从外界及/或从该析出气体释放而供应到该反应管的控制区段的热加以达成。

10.如权利要求1-9项中任一项方法，其特征在于，在该反应管与该蒸汽产生单元之间的温度梯度是可调节的。

11.如权利要求1-10项中任一项方法，其特征在于，该析出气体为合成气体，特别是沼气。

12.一种用以实施如权利要求1-11项中任一项方法的模块化蒸汽/产物气体反应器，包括：

-蒸汽产生单元；及

-至少一个反应单元，包括反应管及热传导装置，使热可从该反应管通过该热传导装置传导到该蒸汽产生单元；

-该反应管包括：

-第一端及第二端，其中该催化剂床是由该第一端移送到该第二端；

-催化剂入口，位于该第一端上；

-催化剂出口，位于该第二端上；

-析出气体入口，位在该第二端，用以馈入一析出气体；

-产物气体出口，位在该第一端，用以排出产生的产物气体；及

-温度控制装置，包括多个沿该反应管设置的温度控制单元，用以利用热隔绝、加热及/或降温该反应管的控制区段，而产生温度分布。

13.如权利要求12的反应器，其特征在于，该多个温度控制单元至少部分地围绕该反应管。

14.如权利要求12或13的反应器，其特征在于，该温度控制装置包括热管装置。

15.如权利要求12-14项中任一项的反应器，其特征在于，该反应管为下落管，该催化剂床是可浇注的，且该催化剂入口设置在该下落管的第一、上方端，而该催化剂出口则位于该下落管的第二、较低端。

16.如权利要求15的反应器，其特征在于，该反应管包括材料闸，用以利用重力控制该催化剂的移送量。

17.如权利要求16的反应器，其特征在于，该材料闸为多孔圆盘水闸或蜗杆驱动器。

18.如权利要求12-14项中任一项的反应器，其特征在于，该反应管包括移送装置，用以移送该催化剂床，且该移送装置控制移送量。

19.如权利要求18的反应器，其特征在于，该移送装置为蜗杆驱动器。