[发明专利]多级循环流化床合成气冷却

权利要求书

1.一种循环流化床合成气冷却器系统，该系统包括：

合成气入口流；

循环传热介质；

热量移除机构；以及

合成气出口流；

其中，该循环传热介质的至少一部分将达到1600°C合成气入口流中的热量的至少一部分传递到该热量移除机构使得在以大致90m3/s合成气流速运行时，合成气出口流的温度至少比合成气入口流的温度低500°C。

2.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该合成气入口流与该合成气出口流之间的温度差达到1300°C。

3.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该系统运行达到大致1000psi。

4.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该循环传热介质包括固体颗粒，这些固体颗粒具有在大致50μm至1000μm之间的平均颗粒尺寸。

5.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该合成气表面速度达到大致10m/s。

6.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该热量移除机构包括多个传热管。

7.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该热量移除机构包括多个传热线圈。

8.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该热量移除机构产生蒸汽。

9.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中该热量移除机构产生过热蒸汽。

10.如权利要求1所述的合成气冷却器系统，其中将包括离开平均颗粒尺寸或较大颗粒尺寸的循环传热介质从该系统中移除。

11.如权利要求10所述的合成气冷却器系统，其中该离开平均颗粒尺寸是1000μm。

12.如权利要求10所述的合成气冷却器系统，其中从该系统中移除的包括离开平均颗粒尺寸或较大颗粒尺寸的该传热介质的至少一部分被减小尺寸，并且已减小尺寸的该传热介质的至少一部分被返回该系统。

13.如权利要求12所述的合成气冷却器系统，其中该离开的平均颗粒尺寸是1000μm；并且

其中，已减小尺寸的该传热介质具有大致200μm至400μm的平均颗粒尺寸。

14.一种循环流化床合成气冷却器系统，包括：

合成气入口流；

循环传热介质；

至少两个流化床冷却器；

热量移除机构；以及

合成气出口流；

其中，该循环传热介质中的至少一部分将达到1600°C的合成气入口流中的至少一部分热量传递到该热量移除机构，使得合成气出口流的温度与合成气入口流的温度相比至少低500°C至1300°C；

其中该循环传热介质包括固体，这些固体具有大致在50μm至1000μm之间的平均颗粒尺寸；

其中该传递介质的至少一部分，包括平均颗粒尺寸1000μm或更大的，从该系统中被移除；并且

其中，包括氧气、二氧化碳和蒸汽的气流被喷射到该合成气入口流中以便优先地部分氧化该合成气中的焦油成分。

15.一种用于对来自煤气化炉的高温合成气进行冷却的多级合成气冷却器，该冷却器包括：

一个致密流体床，具有多个嵌入冷却线圈，与热合成气入口流相联通；

一个立式管道，固体循环床的一部分从该立式管道以不同高度进入流化床冷却器并且被冷却的固体在重力下以较低的高度流回该立式管道，并且来自该冷却器的排出气体以较高的高度流到该立式管道；

一个旋流器，该旋流器用来使合成气和固体脱离，较凉的合成气离开该合成气冷却器；

一个下导管，用来使来自该旋流器的较凉固体返回该立式管道；以及

流化气体，该流化气体到达该下导管下部以及该致密流体床以便分离固体并且便于移除凝聚的灰。

16.如权利要求15所述的合成气冷却器，其中进入该冷却器的热合成气在其流经该冷却器的立式管道部分时依次逐步地被冷却。

17.如权利要求16所述的合成气冷却器，其中通过使该合成气接触该致密流体床中的固体而被初始冷却。

18.如权利要求17所述的合成气冷却器，其中被冷却的合成气是通过接触该立式管道底部的固体循环床而被进一步冷却。