[发明专利]用于裂解烃气体的方法和装置

权利要求书

1.裂解烃气体的方法，其中使烃气体经过吸收性的接收器反应器(1、30、40)的流道(2)，其特征在于在经过接收器反应器(1、30、40)的同时发生裂解，其中在流道(2)的第一区域(21)中，将烃气体加热到其裂解温度，在毗邻的第二下游流动区域(22)中加热到超过裂解温度，并在流道的第三更下游区域(23)中还进一步加热，并且在所述区域的横截面上与反应加速器物理接触，此后在反应加速器下游从接收器反应器(1、30、40)中排出产物料流，并且其中烃气体通过吸收黑体辐射(20)而实现加热到超过其裂解温度，所述黑体辐射由被入射到其上的太阳辐射(7)加热的反应加速器释放到流向其的烃气体，以使在流道(2)中延伸到反应加速器的烃气体形成与流道(2)横向延伸的一个接一个排列的各自具有递增温度的圆盘形温度区(60至67)。

2.根据权利要求1的方法，其中接收器反应器(1、30、40)的吸收器(10、41)用作反应加速器，经过接收器反应器(1、30、40)的介质流经所述吸收器。

3.根据权利要求1的方法，其中在第三流动区域(23)中将种子(32)云喷射到流动的烃气体中，以在流动的横截面上引发裂解，并且其中形成所述云以使其位于入射阳光的路径(7)中，吸收所述阳光，由此加热并且也将黑体辐射(20)向上游释放到流动的甲烷中。

4.根据权利要求3的方法，其中使用烟灰颗粒作为种子(32)。

5.根据权利要求1的方法，其中周期性地代替烃气体周期中的烃气体，使可还原气体经过接收器反应器(1、30、40)，以使沉积在流路(2)中的烟灰在氧化周期的过程中通过与可还原气体的化学反应而脱落。

6.根据权利要求5的方法，其中使用水蒸气作为可还原气体，优选以使接收器反应器(1、30、40)在氧化周期中产生合成气并在烃气体周期中产生炭黑和氢气。

7.根据权利要求1的方法，其中在达到沉积物的预定阈值后，在持续运行过程中更换或清洁吸收器(10、41)或吸收器(10、41)的部件。

8.根据权利要求1的方法，其中所述烃气体是甲烷。

9.根据权利要求1的方法，其中至少烃气体相对于流道(2)的纵轴(52)切向供应，以使导向流道(2)的第三区域(23)的气体还围绕平行于纵轴(52)的轴旋转。

10.根据权利要求1的方法，其中使气体的至少一种，即烃气体或可还原气体在流道(2)的区域(21)至(24)的至少区域(21)和(22)中旋转，以使其在流道(2)中具有围绕平行于输送方向(3)的轴(52)的旋流。

11.根据权利要求1的方法，其中在烃气体周期中，除烃气体外还将CO₂供入接收器反应器并经过所述接收器反应器，以使其与烃气体一起吸收性加热。

12.根据权利要求11的方法，其中使用甲烷作为烃气体，并且在流道(2)的第三区域(23)中，甲烷摩尔数/甲烷和CO₂的混合物的摩尔数为60至90%，优选60 - 70%，特别优选66.67%。

13.根据权利要求1的方法，其中在反应加速器下游从接收器反应器(1、30、40)中排出的热产物料流经由第一线路布置供应到具有固态储热器元件(177)的分层储热器反应器(172、172')，然后经过该储热器反应器，以使其被充入来自所述产物的热量直至高于裂解温度的温度。

14.根据权利要求13的方法，其中经充热的储热器反应器(172、172')通过在其中裂解烃气体而卸热。