【技术实现步骤摘要】
本公开涉及热裂解并且特别地涉及一种具有再生式(regenerative)换热器的原料气体反应器。
技术介绍
1、热裂解是一种将原料气体(例如烃)在没有氧气的情况下分解成其组成元素的方法(在烃的情况下，分解成碳和氢)。分解是通过将原料气体的温度充分升高到该原料气体元素的化学键破裂的点来触发的。
2、可以例如通过使原料气体与热流体进行热接触来实现这种裂解。例如，由于燃烧可燃燃料形成的燃烧产物气体可以与原料气体混合。在足够高的温度下，热流体与原料气体的混合，以及热能从热流体到原料气体的传递，足以使原料气体破裂和分解。
3、为了使裂解更加高效，优选在与燃烧产物混合之前对原料进行预热。预热原料可以降低触发原料分解所需的燃烧产物的最低温度。
4、然而，预热原料会带来许多挑战。例如，原料流经的阀门可能无法承受经预热的原料的相对较高的温度。此外，此外，过度预热可能导致在预加热器中自发发生不需要的反应。在一些情况下，这可能导致在预加热器表面形成不合需要的碳。
技术实现思路
1、根据本公开的第一方面，提供了一种操作原料气体反应器的方法，其中：所述原料气体反应器包括：反应室；和第一再生式换热器；并且所述方法包括：经由所述第一再生式换热器使原料气体流入所述反应室；在所述反应室中分解所述原料气体，以便产生一种或多种反应产物；和使所述一种或多种反应产物流出所述反应室。
2、所述原料气体反应器可以进一步包括第二再生式换热器。使所述一种或多种反应产物流出所述反应室可
3、要求保护的方法可以进一步包括，在使所述一种或多种反应产物流出所述反应室之后：经由所述第二再生式换热器使进一步原料流入所述反应室，其中当所述进一步原料流经所述第二再生式换热器时，储存在所述第二再生式换热器中的热量被转移到所述进一步原料上；在所述反应室中分解所述进一步原料以产生一种或多种进一步反应产物；和经由所述第一再生式换热器使所述一种或多种进一步反应产物流出所述反应室，其中当所述一种或多种进一步反应产物流经所述第一再生式换热器时，来自所述一种或多种进一步反应产物的热量被储存在所述第一再生式换热器中。
4、所述原料气体反应器可以进一步包括邻近所述第二再生式换热器的入口。使所述原料气体流入所述反应室可以包括经由所述入口并且然后经由所述第二再生式换热器使所述原料气体流入所述反应室。
5、所述方法可以进一步包括主动加热所述第二再生式换热器。
6、主动加热所述第二再生式换热器可以包括仅在经由所述第二再生式换热器使所述进一步原料气体流入所述反应室时才主动加热所述第二再生式换热器。
7、所述第二再生式换热器的轴向热导率可以低于所述第二再生式换热器的径向热导率。
8、使所述一种或多种反应产物流出所述反应室可以包括经由所述第一再生式换热器使所述一种或多种反应产物流出所述反应室，其中当所述一种或多种反应产物流经所述第一再生式换热器时，来自所述一种或多种反应产物的热量被储存在所述第一再生式换热器中。
9、所述方法可以进一步包括主动加热所述第一再生式换热器。
10、主动加热所述第一再生式换热器可以包括仅在经由所述第一再生式换热器使所述原料气体流入所述反应室时才主动加热所述第一再生式换热器。
11、分解所述原料气体可以包括将热流体注入所述反应室以与所述原料气体混合，其中来自所述热流体的热量被传递到所述原料气体以分解所述原料气体。
12、注入所述热流体可以包括：燃烧可燃气体混合物以产生一种或多种热燃烧产物；并且将所述一种或多种热燃烧产物注入所述反应室。
13、所述原料气体可以包含一种或多种第一化合物。所述热流体可以包含一种或多种第二化合物，其被选择为使得在分解所述原料气体期间，所述一种或多种第二化合物与所述一种或多种第一化合物发生化学反应，以产生所述一种或多种反应产物。
14、所述原料气体反应器可以进一步包括邻近所述第一再生式换热器的入口。使所述原料气体流入所述反应室可以包括经由所述邻近第一再生式换热器的入口并且然后经由所述第一再生式换热器使所述原料气体流入所述反应室。
15、所述第一再生式换热器的轴向热导率可以低于所述第一再生式换热器的径向热导率。
16、根据本公开的进一步方面，提供了一种系统，其包括：原料气体反应器，该原料气体反应器包括：反应室；和第一再生式换热器；阀门和用于使流体流入和流出所述反应室的一个或多个压缩机；和控制器，该控制器经配置以控制所述阀门和所述一个或多个压缩机，以便：经由所述第一再生式换热器使原料气体流入所述反应室；向所述反应室中注入热流体以分解所述原料气体并且产生一种或多种反应产物；并且使所述一种或多种反应产物流出所述反应室。
17、本
技术实现思路
不一定涵盖所有方面的全部范围。其它方面、特征和优点对于本领域的普通技术人员来说，在审视了以下具体实施方式的描述时后将是显而易见的。
【技术保护点】
1.一种操作原料气体反应器的方法，其中：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括，在使所述一种或多种反应产物流出所述反应室之后：
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，进一步包括主动加热所述第二再生式换热器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，主动加热所述第二再生式换热器包括仅在经由所述第二再生式换热器使所述进一步原料气体流入所述反应室时才主动加热所述第二再生式换热器。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中，所述第二再生式换热器的轴向热导率低于所述第二再生式换热器的径向热导率。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，使所述一种或多种反应产物流出所述反应室包括使所述一种或多种反应产物经由所述第一再生式换热器流出所述反应室，其中，当所述一种或多种反应产物流经所述第一再生式换热器时，来自所述一种或多种反应产物的热量被储存在所述第一再生式换热器中。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，
10.根据权利要求9所述的方法，其中，主动加热所述第一再生式换热器包括仅在经由所述第一再生式换热器使所述原料气体流入所述反应室时才主动加热所述第一再生式换热器。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，分解所述原料气体包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，注入所述热流体包括：
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中：
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中：
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述第一再生式换热器的轴向热导率低于所述第一再生式换热器的径向热导率。
16.一种系统，包括：
17.根据权利要求16所述的系统，其中：
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制器被进一步配置为控制所述阀门和所述一个或多个压缩机，使得在使所述一种或多种反应产物流出所述反应室之后：
19.根据权利要求17或18所述的系统，其中，所述第二再生式换热器的轴向热导率低于所述第二再生式换热器的径向热导率。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的方法，其中，所述第一再生式换热器的轴向热导率低于所述第一再生式换热器的径向热导率。
...【技术特征摘要】
1.一种操作原料气体反应器的方法，其中：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括，在使所述一种或多种反应产物流出所述反应室之后：
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，进一步包括主动加热所述第二再生式换热器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，主动加热所述第二再生式换热器包括仅在经由所述第二再生式换热器使所述进一步原料气体流入所述反应室时才主动加热所述第二再生式换热器。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中，所述第二再生式换热器的轴向热导率低于所述第二再生式换热器的径向热导率。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，使所述一种或多种反应产物流出所述反应室包括使所述一种或多种反应产物经由所述第一再生式换热器流出所述反应室，其中，当所述一种或多种反应产物流经所述第一再生式换热器时，来自所述一种或多种反应产物的热量被储存在所述第一再生式换热器中。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，进一步包括主动加热所述第一再生式换热器。
10.根据权利要求9所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·凯德，T·S·科尔曼，
申请(专利权)人：埃科纳能源公司，
类型：发明
国别省市：
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