RU2852013C2 - Реактор для частичного окисления углеводородов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к реактору для частичного окисления топлива окислителем с получением синтез-газа, содержащего СО и Н₂. Реактор включает: сосуд (5), ограничивающий реакционную камеру (6) для частичного окисления топлива (2) в присутствии окислителя (3); горелку (7), выполненную с возможностью подачи топлива (2) и окислителя (3) в реакционную камеру (6) и содержащую: первый канал (9) для окислителя (3) и второй канал (11) для топлива (2), расположенные соосно один вокруг другого; средство (13) воспламенения и датчик (14) обнаружения пламени, выполненные с возможностью перемещения внутри горелки между положением (30) запуска, проксимальным к реакционной камере (6), и убранным положением (31) на удалении от реакционной камеры (6). Также изобретение относится к способу эксплуатации реактора для частичного окисления топлива. Использование предлагаемого изобретения позволяет упростить и ускорить процедуру запуска частичного окисления, делая ненужными трудоемкие операции, связанные с переключением между специальной и технологической горелками. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области производства синтез-газа. Изобретение, в частности, относится к реактору для частичного окисления углеводородов и к способу эксплуатации упомянутого реактора во время запуска и в процессе генерации синтез-газа.

Уровень техники

Термин "сингаз" или "синтез-газ" используется для описания газовой смеси, содержащей Н₂ и СО вместе с незначительными количествами СО₂ и углеводородов, то есть CH_4. Производственные мощности для получения синтез-газа всегда увеличивались и продолжают возрастать вследствие его широкого использования в химической промышленности, например для синтеза аммиака, мочевины, метанола и его производных.

На рынке представлен ряд технологий производства синтез-газа, включающих паровой риформинг (ПР) для получения синтез-газа, обогащенного Н₂, в результате каталитических реакций, частичное окисление (ЧО) для получения синтез-газа, обогащенного СО, в результате некаталитических реакций и автотермический риформинг (АТР), в котором комбинируются реакции каталитического парового риформинга и CO₂-риформинга.

ЧО представляет собой некаталитическую технологию, которая может быть использована для частичного сжигания углеводородов в присутствии кислорода с целью получения синтез-газа при высоких температурах, например от 1100°С до 1400°С.

Частичное окисление обычно происходит в реакторе, который включает в себя сосуд высокого давления, футерованный огнеупором, и технологическую горелку. Сосуд высокого давления, футерованный огнеупором, определяет границы реакционной камеры, в которой протекают реакции частичного окисления, в то время как технологическая горелка выполнена с возможностью подачи реагентов, включающих топливо и окислитель, в упомянутую камеру, которая работает при высокой температуре и высоком давлении.

Кроме того, конструктивное исполнение и оптимизация технологических горелок обеспечивают подачу реагентов в реакционную камеру отдельными потоками, что способствует образованию диффузионного пламени при контакте реагентов.

Операции по запуску реакторов ЧО выполняются редко, однако в ходе их выполнения топливо должно быть подано в реакционную камеру и сожжено с окислителем (атмосферным воздухом, кислородом или обогащенным воздухом) в обедненном пламени, чтобы рабочая температура сосуда, футерованного огнеупором, превысила температуру самовоспламенения реагентов. По достижении этой температуры предварительного нагрева реагенты, требуемые для операции частичного окисления, могут быть поданы в реакционную камеру, где происходит их самовоспламенение, инициируя генерацию синтез-газа.

Как правило, пламя, возникающее при недостатке топлива и избытке окислителя (обедненное пламя), создается во время запуска для предварительного нагрева сосуда, футерованного огнеупором, выше температуры самовоспламенения реагентов. На протяжении этой стадии температуру пламени необходимо очень осторожно повышать со временем, чтобы избежать чрезмерных тепловых нагрузок на огнеупорную футеровку.

К сожалению, обычные технологические горелки не обеспечивают получение обедненного пламени внутри реакционной камеры и не подходят для точного регулирования температуры пламени во время запуска, что обусловливает необходимость создания горелки, специально предназначенной для этих целей.

Специальная пусковая горелка может представлять собой отдельную конструктивную единицу, которая физически заменяет технологическую горелку на стадии запуска либо, в альтернативном варианте, выполняется с возможностью размещения внутри технологической горелки и последующего извлечения или перевода в убранное положение по завершении стадии предварительного нагрева.

Пусковая горелка также должна содержать средство воспламенения, обеспечивающее воспламенение реагентов, когда температура сосудов высокого давления, футерованных огнеупором, ниже температуры самовоспламенения реагентов. Горелка, содержащая запальник, предназначенный для использования на стадии запуска, известна, например, из публикации ЕР 2085696 А1.

Типичная последовательность запуска реактора ЧО включает стадии подготовки специальной пусковой горелки внутри реакционной камеры этого реактора, подачи воздуха и углеводорода через упомянутую пусковую горелку в реакционную камеру для создания обедненного пламени при постепенном увеличении тепловой мощности для нагрева огнеупорной футеровки до приблизительно 1100-1400°С, извлечения или перевода в убранное положение специальной пусковой горелки из реакционной камеры по достижении вышеуказанной температуры, замены (в случае необходимости) специальной пусковой горелки технологической горелкой и, в завершение, подачи реагентов в упомянутую горелку для создания диффузионного пламени с целью получения синтез-газа.

Из вышеприведенного описания следует, что стадия запуска реактора ЧО не является тривиальной операцией, поскольку она включает в себя введение и, на более поздней стадии, удаление пусковой горелки, а в некоторых случаях замену технологической горелки на пусковую горелку и наоборот. Кроме того, пусковая горелка представляет собой, безусловно, дорогостоящее устройство.

Поэтому в свете изложенных выше соображений представляется чрезвычайно желательным создание усовершенствованного реактора частичного окисления, содержащего горелку, которую можно эффективно использовать как во время запуска, так и во время генерации синтез-газа. Предпочтительно, чтобы этот усовершенствованный реактор был прост в эксплуатации.

Краткое изложение сущности изобретения

Целью изобретения является преодоление вышеуказанных недостатков уровня техники, касающихся сложности операций, необходимых для запуска реактора ЧО.

Соответственно, одним из объектов настоящего изобретения является реактор для частичного окисления углеводородов в синтез-газ согласно пункту 1 формулы изобретения.

Реактор включает в себя сосуд (емкость), ограничивающий реакционную камеру для частичного окисления топлива в присутствии окислителя, и горелку, выполненную с возможностью подачи упомянутого топлива и упомянутого окислителя в упомянутую реакционную камеру. Горелка содержит первый канал для окислителя и второй канал для топлива, причем первый и второй каналы расположены соосно один вокруг другого.

Кроме того, горелка содержит средство воспламенения и датчик обнаружения пламени. Упомянутые средство воспламенения и датчик обнаружения пламени выполнены с возможностью перемещения внутри горелки между положением запуска, проксимальным (ближе к центру) к реакционной камере, и вторым - убранным (втянутым) положением на удалении от реакционной камеры.

Другим объектом настоящего изобретения является способ эксплуатации вышеупомянутого реактора согласно пункту 10 формулы изобретения.

Способ включает стадии регулирования скорости потока окислителя и топлива, которые подаются в реакционную камеру во время запуска и во время генерации синтез-газа через горелочный узел, таким образом, чтобы стабилизировать обедненное пламя во время запуска и диффузионное пламя во время генерации синтез-газа.

Преимущество реактора частичного окисления, предлагаемого в настоящем изобретении, заключается в большей экономичности его изготовления по сравнению с реактором ЧО, содержащим обычную горелку, поскольку он не требует наличия специальной горелки во время запуска. Действительно, реактор, предлагаемый в изобретении, снабжен горелочным узлом, который может работать с переменной скоростью подачи реагентов, и который применим для стабилизации пламени внутри реакционной камеры, как во время запуска, так и во время генерации синтез-газа.

Кроме того, способ, предлагаемый в настоящем изобретении, позволяет упростить и ускорить процедуру запуска ЧО, делая ненужными трудоемкие операции, связанные с переключением между специальной и технологической горелками.

Подробное раскрытие изобретения

Особое преимущество заключается в том, что реактор может работать с одной и той же горелкой как во время запуска, так и во время генерации синтез-газа. Во время пуска температуру сосуда, футерованного огнеупором, предпочтительно постепенно повышают при атмосферном давлении с целью достижения рабочей температуры, при которой сырьевые материалы для производства синтез-газа воспламеняются горячей огнеупорной футеровкой при их смешении после поступления в реактор.

Согласно одному из представляющих интерес применений настоящего изобретения, в реактор подают топливо, содержащее легкий углеводород, например природный газ или метан, и окислитель, содержащий атмосферный воздух, кислород или воздух, обогащенный кислородом.

Во время запуска в реактор предпочтительно подается атмосферный или обогащенный кислородом воздух, в то время как во время выработки синтез-газа в реактор подается чистый кислород, атмосферный или обогащенный кислородом воздух для создания обедненного пламени во время запуска и обогащенного диффузионного пламени во время генерации синтез-газа

Реагенты подаются в реакционную камеру предпочтительно по двум раздельным трубам, а именно по первой трубе и второй трубе. Окислитель подается в реакционную камеру предпочтительно по упомянутой первой трубе, которая определяет внутри себя границы упомянутого первого канала, в то время как топливо подается в реакционную камеру по упомянутой второй трубе, которая заключает в себе упомянутый второй канал. Первая труба и вторая труба расположены соосно друг другу и определяют границы второго канала между ними.

Горелка расположена предпочтительно над реакционной камерой вдоль центральной оси сосуда реактора. Первая и вторая трубы могут иметь разные формы и профили, но в одном из представляющих интерес применений первая труба и вторая труба выполнены круглыми, а упомянутый канал между ними имеет поэтому кольцевую форму.

Реактор, предлагаемый в изобретении, содержит также центральную трубу, которая заключает в себе датчик обнаружения пламени и средство воспламенения. Датчик обнаружения пламени предпочтительно представляет собой датчик ультрафиолетового излучения (УФ-датчик) или термопару, тогда как средство воспламенения предпочтительно представляет собой высоко - или низкоэнергетическую систему искрового воспламенения. Датчик обнаружения пламени содержит чувствительный участок для регистрации воспламенения внутри реакционной камеры.

С другой стороны, средство воспламенения оснащено запальной головкой, которая может достигать подходящего положения внутри камеры сгорания для обеспечения розжига обедненного пламени во время запуска.

Согласно одному из применений настоящего изобретения, представляющих особый интерес, средство воспламенения и датчик обнаружения пламени выполнены с возможностью перемещения вдоль продольной оси упомянутой центральной трубы и могут достигать по меньшей мере упомянутых положения запуска и убранного положения.

Положение запуска представляет собой положение вдоль оси центральной трубы, в котором головка средства воспламенения входит в реакционную камеру и, следовательно, подвергается воздействию рабочих условий, например температуры и давления реакционной камеры. В этот момент упомянутый запальник находится в положении запуска и может генерировать искру для воспламенения газовой смеси в реакционной камере.

Напротив, когда средство воспламенения и датчик обнаружения пламени находятся в упомянутом убранном положении, чувствительный участок датчика обнаружения пламени и средство воспламенения защищены от воздействия высокой температуры пламени, что предохраняет их от тепловых и механических напряжений, вызванных высокой температурой реакционной камеры.

Заявителем было установлено, что представленные на рынке УФ-датчики обнаружения пламени могут правильно определять, произошел ли розжиг пламени, также и в случае, когда эти датчики находятся в упомянутом убранном положении.

После розжига пламени запальник и датчик обнаружения пламени предпочтительно перемещаются (автоматически или вручную оператором) обратно в убранное положение, в котором они удерживаются во время производства синтез-газа.

В одном из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения запальник и датчик пламени извлекаются из горелки в конце стадии запуска.

В одном из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения центральная труба не заключена внутри горелки, а вмонтирована снаружи в сосуд реактора через специальное отверстие, выполненное в последнем и снабженное фланцем.

Первая и вторая трубы предпочтительно сообщаются с реакционной камерой реактора посредством специальных форсунок. Форсунки могут быть выполнены с возможностью направления и расширения потоков окислителя и топлива, проходящим по первой трубе и второй трубе, в реакционную камеру.

На стадии запуска и в процессе производства синтез-газа горелка подвергается воздействию высокотемпературной среды реакционной камеры, поэтому горелка может быть объединена со средством охлаждения, выполненным с возможностью подвода охлаждающей среды, предпочтительно воды, к форсункам и отвода ее от них. Охлаждающее средство предпочтительно включает в себя ряд труб, выполненных с возможностью подачи охлаждающей среды.

Реактор может также включать в себя вихревое устройство, расположенное внутри первой трубы и выполненное с возможностью придания вихревого движения окислителю, подаваемому в реакционную камеру. Вихревое устройство может использоваться для улучшения смешения топлива и окислителя, а также может способствовать обратной циркуляции окислителя внутри реакционной камеры.

В процессе генерации синтез-газа рабочее давление реактора предпочтительно составляет от 10 до 120 бар, более предпочтительно от 20 до 100 бар, тогда как температура синтеза предпочтительно составляет от 1000 до 1500°С, более предпочтительно - от 1100 до 1400°С. Вследствие высокой рабочей температуры реактора сосуд предпочтительно изготавливают из огнеупорных материалов.

В настоящем изобретении также предложен способ эксплуатации реактора для частичного окисления топлива во время запуска и генерации синтез-газа. Способ включает ряд стадий или операций, выполняемых для постепенного повышения рабочей температуры реактора до условий синтеза и последующей генерации синтез-газа без необходимости замены пусковой горелки технологической горелкой.

Более подробно, способ, предлагаемый в изобретении, включает следующие стадии:

а) регулировку положения упомянутого средства воспламенения и упомянутого датчика обнаружения пламени внутри горелки для достижения упомянутого положения запуска,

б) подачу окислителя через упомянутый первый канал в упомянутую реакционную камеру и подачу топлива через упомянутый второй канал для обеспечения образования обедненного пламени реактивных газов,

в) воспламенение смеси реактивных газов, упомянутой на стадии б), с помощью средства воспламенения для образования обедненного пламени в реакционной камере,

г) получение подтверждения, с помощью датчика обнаружения пламени, имел ли место розжиг пламени на стадии в), и если да, то отвод средства воспламенения и датчика обнаружения пламени в упомянутое убранное положение,

д) регулировку скорости потока упомянутого окислителя и упомянутого топлива, подаваемых в реакционную камеру, для постепенного увеличения тепловой мощности упомянутого пламени до тех пор, пока реакционная камера не достигнет целевой температуры, подходящей для получения синтез-газа.

Способ также включает следующие стадии, реализуемые по достижении целевой температуры, требуемой для производства синтез-газа:

е) прерывание подачи окислителя и топлива в реакционную камеру для погашения упомянутого обедненного пламени,

ж) опционально, извлечение средства воспламенения и датчика обнаружения пламени из реактора и промывка, в случае необходимости, первого и второго каналов инертизирующей средой,

з) последовательно, подачу топлива через второй канал в реакционную камеру и затем подачу окислителя через первый канал в эту реакционную камеру для образования обогащенного диффузионного пламени внутри реакционной камеры,

и) завершающий отвод синтез-газа из реактора.

Стадию д) способа, предлагаемого в изобретении, предпочтительно выполняют при соответствующем линейном изменении температуры с целью предотвращения чрезмерных тепловых нагрузок на сосуд высокого давления, футерованный огнеупором.

Первый и второй каналы предпочтительно заключены соответственно в первой трубе и во второй трубе, причем в соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения вторая труба расположена снаружи первой трубы соосно с ней.

Состав окислителя, вводимого в реакционную камеру, может быть разным во время запуска и во время генерации синтез-газа. Во время запуска на стадии б) окислитель предпочтительно содержит атмосферный воздух или воздух, обогащенный кислородом, тогда как во время генерации синтез-газа окислитель на стадии з) может также содержать чистый кислород. Во время запуска может быть образовано обедненное пламя, тогда как во время генерации синтез-газа может быть образовано обогащенное пламя.

Согласно одному из представляющих интерес вариантов осуществления изобретения, стадия а) способа реализуется путем перемещения средства воспламенения и датчика обнаружения пламени вдоль продольной оси центральной трубы.

Центральная труба предпочтительно расположена внутри первой трубы и поэтому представляет собой неотъемлемую часть горелки, что облегчает ее ввод в реакционный сосуд и извлечение из него.

Согласно изобретению, подача в реакционную камеру окислителя на стадиях б) и з) осуществляется через первый канал, а подача топлива на стадиях б) и з) - через второй канал. При переключении с запуска на генерацию синтез-газа внутри труб отсутствуют противоток и перекрестное загрязнение между топливом и окислителем.

Реактор, предлагаемый в изобретении, может представлять собой часть установки по производству аммиака или метанола; в этом случае после реактора ЧО может быть предусмотрен подходящий теплообменник, например котел-утилизатор избыточного тепла, для рекуперации тепла из синтез-газа, выходящего из реактора. Кроме того, реагенты, подаваемые в реактор ЧО, могут быть предварительно нагреты перед подачей в этот реактор с помощью подходящих устройств предварительного нагрева.

Краткое описание чертежей

На чертежах показано:

фиг. 1 схематическое изображение реактора для частичного окисления углеводородов, предлагаемого в изобретении,

фиг. 2 - вид в поперечном сечении горелочного узла в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения,

фиг. 3 вид в поперечном сечении горелочного узла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,

фиг. 4 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей горелочного узла, показанного на фиг. 3.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 показан реактор 1 для частичного окисления, содержащий сосуд 5 высокого давления, футерованный огнеупором, и горелку 7.

Сосуд 5 высокого давления, футерованный огнеупором, заключает в себе реакционную камеру 6, в которой протекают реакции частичного окисления и которая сообщается по текучей среде с горелкой 7 и отверстием 18 для выхода синтез-газа 4, образованного в реакционной камере 6.

Горелка 7 расположена в центре реактора 1 и герметично соединена с сосудом 5 высокого давления, футерованным огнеупором, посредством фланца 63. Горелка 7 включает в себя первое отверстие 21 для подачи окислителя 3 и второе отверстие 17, расположенное в боковой части горелки и предназначенное для подачи топлива 2.

Горелка 7 также содержит первую трубу 8, которая определяет внутри себя границы первого канала 9, и вторую трубу 10, расположенную снаружи первой трубы 8 соосно с ней.

Первая труба 8 и вторая труба 10 определяют расположенный между ними второй канал 11, сообщающийся с реакционной камерой 6 через отверстие 20 (фиг. 2).

Первая труба 8 и вторая труба 10 оканчиваются соответственно первой форсункой 51 и второй форсункой 35, которые обращены к реакционной камере 6 (фиг. 4). Кроме того, первая труба 8 заключает в себе вихревое устройство 15, расположенное вблизи упомянутой форсунки 51.

Горелочный узел 7 также содержит центральную трубу 12, расположенную внутри первой трубы 8 соосно с ней. Центральная труба 12 заключает в себе средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени, которые расположены вдоль продольной оси 50 горелочного узла 7.

Следует отметить, что средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени заключены внутри трубы 12 и поэтому на фиг. 1 их невозможно отличить от самой трубы 12.

Средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени выполнены с возможностью перемещения вдоль упомянутой оси 50 между положением 30 запуска и убранным положением 31, показанными на фиг. 2.

В реакторе также предусмотрено средство 52 охлаждения, содержащее ряд труб 53, выполненных с возможностью подачи охлаждающей среды 54. Охлаждающая среда обеспечивает отвод тепла от узла и особенно от форсунок 35 и 51, которые непосредственно подвергаются воздействию высокой температуры пламени, образующегося в ходе реакции.

В реактор 1 поступают окислитель 3 и топливо 2, причем подача окислителя 3 в первую трубу 8 осуществляется через отверстие 21, предусмотренное во фланце 22 горелки 7. Окислитель проходит по первой трубе 8 и после прохождения через вихревое устройство 15 выпускается в реакционную камеру 6.

В отличие от этого, топливо 2 сначала подается через отверстие 17 во вторую трубу 10, после прохождения которой выходит через отверстие 20 (фиг. 2), расположенное рядом со второй форсункой 35, и выпускается внутрь реакционной камеры 6 в направлении сосуда 5, футерованного огнеупором.

При холодном запуске смесь реактивных газов, образующаяся при смешении топлива 2 и окислителя 3 внутри реакционной камеры, воспламеняется средством 13 воспламенения, находящегося для этого в положении 30 запуска (фиг. 2).

Воспламенение газовой смеси создает пламя в зоне 23 реакционной камеры 6 вблизи форсунки 35. При запуске образуется обедненное (горючим) пламя, тогда как во время генерации синтез-газа образуется обогащенное пламя, причем состав пламени регулируется путем регулирования скорости потока топлива и окислителя, подаваемых в реакционную камеру 6.

На фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении горелочного узла в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

Из чертежа следует, что горелка 7 содержит средство 52 охлаждения, содержащее ряд труб 53, выполненных с возможностью подачи охлаждающей среды 54 к форсункам 35, 51 и от них. Более подробно, вода 54 подается в упомянутые трубы через отверстие 60 и выходит из горелки 7 через отверстие 61 в виде потока 55 горячей воды.

Центральная труба 12, заключающая в себе средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени, расположена на продольной оси 50. Как упоминалось выше, средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени выполнены с возможностью перемещения вдоль упомянутой оси по меньшей мере между положением запуска и убранным положением. Положение запуска и убранное положение обозначены на оси 50 соответственно стрелками 30 и 31.

Положение запуска может быть выбрано специалистом в данной области на этапе проектирования горелочного узла с учетом условий воспламенения. В отличие от этого, убранное положение находится в непосредственной близости от вихревого устройства.

На фиг. 3 показан альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором средство 13 воспламенения и датчик 14 обнаружения пламени расположены на центральной трубе 12, которая не заключена в первую трубу, но примыкает к последней.

На фиг. 4 представлено изображение с пространственным разделением деталей горелочного узла, показанного на фиг. 3, где для простоты не показаны первая и вторая трубы. С другой стороны, на фиг. 4 показаны вышеупомянутые первая форсунка 51 и вторая форсунка 35. Эти форсунки 51 и 35 выполнены с возможностью обеспечения ориентации и прохождения окислителя и топлива внутрь реакционной камеры 6.

Claims (38)

1. Реактор (1) для частичного окисления топлива (2) окислителем (3) с получением синтез-газа (4), содержащего СО и Н₂, включающий в себя:

сосуд (5), ограничивающий реакционную камеру (6) для частичного окисления топлива (2) в присутствии окислителя (3);

горелку (7), выполненную с возможностью подачи топлива (2) и окислителя (3) в реакционную камеру (6) и содержащую:

первый канал (9) для окислителя (3) и второй канал (11) для топлива (2), расположенные соосно один вокруг другого;

средство (13) воспламенения и датчик (14) обнаружения пламени, выполненные с возможностью перемещения внутри горелки между положением

(30) запуска, проксимальным к реакционной камере (6), и убранным положением

(31) на удалении от реакционной камеры (6).

2. Реактор по п. 1, содержащий первую трубу (8), которая определяет внутри себя границы упомянутого первого канала (9), и вторую трубу (10), расположенную снаружи указанной первой трубы (8) соосно с ней, причем указанные первая труба (8) и вторая труба (10) определяют границы упомянутого второго канала (11) между ними.

3. Реактор по п. 2, содержащий центральную трубу (12), расположенную внутри первой трубы (8) и заключающую в себе упомянутые средство (13) воспламенения и датчик (14) обнаружения пламени.

4. Реактор по п. 3, в котором средство (13) воспламенения и датчик (14) обнаружения пламени выполнены с возможностью перемещения вдоль продольной оси (50) центральной трубы (12) между упомянутыми положением (30) запуска и убранным положением (31).

5. Реактор (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутые первая труба (8) и вторая труба сообщаются с реакционной камерой (6) посредством форсунок (35, 51), выполненных с возможностью направления и расширения потоков окислителя (3) и топлива (2) в реакционную камеру (6).

6. Реактор по одному из предыдущих пунктов, в котором горелка (7) содержит средство (52) охлаждения, включающее в себя трубы (53), выполненные с возможностью подвода охлаждающей среды (54), предпочтительно воды, к форсункам (35, 51) и отвода ее от последних.

7. Реактор (1) по одному из предыдущих пунктов, включающий в себя вихревое устройство (15), расположенное внутри первой трубы (8) и выполненное с возможностью придания вихревого движения окислителю (3), подаваемому в реакционную камеру (6), предпочтительно, с возможностью обеспечения обратной циркуляции окислителя в одной из зон реакционной камеры.

8. Реактор по одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый сосуд (5) представляет собой сосуд высокого давления, футерованный огнеупором, первая труба (8) и вторая труба (10) имеют круглую форму, а второй канал (11) имеет кольцевую форму.

9. Реактор по одному из предыдущих пунктов, в котором датчик (14) обнаружения пламени представляет собой датчик ультрафиолетового излучения или термопару, а средство воспламенения представляет собой искрогенерирующее устройство.

10. Способ эксплуатации реактора для частичного окисления топлива (2) окислителем (3) с получением синтез-газа (4), во время запуска и во время генерации синтез-газа, причем реактор (1) включает в себя:

сосуд (5), ограничивающий реакционную камеру (6) для частичного окисления топлива (2) в присутствии окислителя (3);

горелку (7), выполненную с возможностью подачи топлива (2) и окислителя (3) в реакционную камеру (6) и содержащую:

первый канал (9) для окислителя (3) и второй канал (11) для топлива (2), расположенные соосно один вокруг другого;

средство (13) воспламенения и датчик (14) обнаружения пламени, выполненные с возможностью перемещения внутри горелки между положением

(30) запуска, проксимальным к реакционной камере (6), и убранным положением

(31) на удалении от реакционной камеры (6),

и способ включает следующие стадии:

а) регулировку положения средства (13) воспламенения и датчика (14) обнаружения пламени внутри горелки (7) для достижения положения (31) запуска;

б) подачу окислителя (3) через первый канал (9) в реакционную камеру (6) и подачу топлива (2) через второй канал (11) для образования смеси реактивных газов;

в) воспламенение смеси реактивных газов стадии (б) с помощью средства (13) воспламенения для образования обедненного пламени в реакционной камере (6);

г) получение подтверждения, с помощью датчика (14) обнаружения пламени, имел ли место розжиг пламени на стадии (в), и если да, то отвод средства (13) воспламенения и датчика (14) обнаружения пламени в убранное положение (31);

д) регулировку скорости потока окислителя (3) и топлива (2), подаваемых в реакционную камеру (6), для постепенного увеличения тепловой мощности пламени до тех пор, пока реакционная камера (6) не достигнет целевой температуры, подходящей для генерации синтез-газа (4).

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий следующие стадии:

е) прерывание подачи окислителя (3) и топлива (2) в реакционную камеру (6) для погашения упомянутого обедненного пламени,

ж) опционально, извлечение средства воспламенения и датчика обнаружения пламени из реактора и промывка, в случае необходимости, первого и второго каналов инертизирующей средой,

з) последовательно, подачу топлива через второй канал (11) в реакционную камеру (6) и затем подачу окислителя через первый канал (9) в реакционную камеру (6) для образования обогащенного диффузионного пламени внутри реакционной камеры (6),

и) отвод синтез-газа (4) из реактора (1).

12. Способ по п. 10 или 11, в котором на стадии (б) окислитель (3) содержит атмосферный воздух или воздух, обогащенный кислородом, а на стадии (з) упомянутый окислитель содержит чистый кислород.

13. Способ по одному из пп. 10-12, в котором первый канал (9) заключен в первой трубе, а упомянутый второй канал заключен во второй трубе, причем вторая труба (10) расположена снаружи первой трубы (8) соосно с ней.

14. Способ по одному из пп. 10-13, в котором стадия (а) реализуется путем перемещения средства (13) воспламенения и датчика (14) обнаружения пламени вдоль продольной оси (50) центральной трубы (12), расположенной внутри упомянутой первой трубы.

15. Способ по одному из пп. 10-14, в котором подача окислителя в реакционную камеру (6) на стадиях (б) и (з) осуществляется с приданием ему вихревого движения, предпочтительно для обеспечения обратной циркуляции окислителя в одной из зон реакционной камеры (6).

16. Способ по одному из пп. 10-15, в котором упомянутая целевая температура на стадии (д) составляет от 1100°С до 1400°С.