NL8202327A - METHOD FOR PARTIAL OXYDATION - Google Patents

METHOD FOR PARTIAL OXYDATION Download PDF

Info

Publication number
NL8202327A
NL8202327A NL8202327A NL8202327A NL8202327A NL 8202327 A NL8202327 A NL 8202327A NL 8202327 A NL8202327 A NL 8202327A NL 8202327 A NL8202327 A NL 8202327A NL 8202327 A NL8202327 A NL 8202327A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
burner
fuel
flow rate
annular
central
Prior art date
Application number
NL8202327A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Texaco Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/272,419 external-priority patent/US4400180A/en
Priority claimed from US06/272,420 external-priority patent/US4394137A/en
Application filed by Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Publication of NL8202327A publication Critical patent/NL8202327A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466Entrained flow processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/485Entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/485Entrained flow gasifiers
    • C10J3/487Swirling or cyclonic gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • C10J3/506Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/723Controlling or regulating the gasification process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/74Construction of shells or jackets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/74Construction of shells or jackets
    • C10J3/76Water jackets; Steam boiler-jackets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0943Coke
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C10J2300/1823Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water for synthesis gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only

Description

82301 vA/mm ^ ,82301 VA / mm ^,

Korte aanduiding : Werkwijze voor gedeeltelijke oxydatie.Short designation: Process for partial oxidation.

f Deze uitvinding heeft betrekking op de bereiding van gasvormige mengsels omvattende H2 en CO, bijvoorbeeld, synthe-segas, stookgas, en reducerend gas door de gedeeltelijke oxydatie van verpompbare suspensies van vaste koolstofhoudende 5 brandstoffen in een vloeibare drager en/of vloeibare of gas-vormige koolwaterstofbrandstoffen. In een van zijn meer speci-fieke gezichtspunten heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het omschakelen van een type brandstof op een ander type zonder onderbreking van de werkwijze.This invention relates to the preparation of gaseous mixtures comprising H 2 and CO, for example, synthesis gas, fuel gas, and reducing gas by the partial oxidation of pumpable suspensions of solid carbonaceous fuels in a liquid carrier and / or liquid or gaseous shaped hydrocarbon fuels. In one of its more specific aspects, the present invention relates to switching from one type of fuel to another without interrupting the process.

10 In de werking van een synthesegas generator door ge deeltelijke oxydatie wa^ het, wanneer de voornaarnste brand- * stof niet meer verkrijgbaar is of te weinig wordt afgeleverd en het gewenst is de gasgenerator te laten werken met een vervangende of reservebrandstof, dan vroeger noodzakelijk de 15 druk van het systeem af te laten en de gasgenerator stil te leggen terwijl de brander wordt verwisseld en andere aan-passingen in het systeem worden aangebracht ora het voor de nieuwe brandstof geschikte te maken. Door de onderhavige werkwijze wordt een dergelijke kostbare uitvaltijd vermeden.In the operation of a synthesis gas generator by partial oxidation, it is when the primary fuel is no longer available or is under-supplied and it is desired to operate the gas generator with a replacement or reserve fuel than previously necessary. release the pressure from the system and shut down the gas generator while the burner is being changed and other adjustments are made to the system to make it suitable for the new fuel. Such a costly downtime is avoided by the present method.

20 Branders van het ringvormige type zijn gebruikt voor het inbrengen van vloeibare koolwaterstofbrandstoffen in een gasgenerator voor gedeeltelijke oxydatie. BijvoorbeeldThe annular type burners have been used for introducing liquid hydrocarbon fuels into a gas generator for partial oxidation. For example

Olaat het US patent 3.528.930 een enkelvoudige ringvormige brander zien, en U.S. patenten 3.758.037 en 3.847.564 laten | 25 dubbele ringvormige branders zien.Om geschikte menging, ver- ί stuiving, en stabiliteit van de werking te verkrijgen wordt * een brander uitgezocht voor een specifieke doorleiding. Als 8202327U.S. Patent 3,528,930 shows a single annular burner, and U.S. Pat. patents 3,758,037 and 3,847,564 See 25 double annular burners. To achieve suitable mixing, atomization, and operating stability, * a burner is selected for a specific pass-through. As 8202327

I XI X

- 2 - het type brandstofvoedingsstroom of vereiste opbrengst aan produktgas aanzienlijk veranderen, is gewoonlijk stillegging van het systeem vereist om een brander door een andere te ver-vangen. Dergelijke kostbare stillegging worden vermeden door 5 de onderhavige werkwijze en het onderhavige besturingssysteem.Substantially changing the type of fuel feed stream or required product gas yield, system shutdown is usually required to replace one burner with another. Such costly shutdowns are avoided by the present method and the present operating system.

Het complexere proces voor het voorverhitten van een gasgene-rator door middel van een voorverhittingsbrander, het ver-wijderen van de voorverhittingsbrander uit de vergasser, en het inbrengen van een afzonderlijke produktiebrander is beschre-10 ven in het U.S. patent 4.113.445.The more complex process of preheating a gas generator by means of a preheating burner, removing the preheating burner from the gasifier, and inserting a separate production burner has been described in U.S. Pat. patent 4,113,445.

Een werkwijze voor gedeeltelijke oxydatie en besturings-systeem voor continue produktie van synthesegas, stookgas of reducerend gas terwijl veranderd wordt van een type brandstof naar een ander zonder het stilleggen van de gasgenerator of 15 het aflaten van de druk daarvan wordt beschreven. Dit multi-brandstofproces is niet gebonden aan een speciale brandstof en brengt tot reactiesuspensies van vaste koolstofhoudende brandstof en/of vloeibare of gasvormige koolwaterstofbrand-stof. Problemen van brandstof beschikbaarheid worden verminderd 20 als gevolg van de ruime keuze van brandstoffen die geschikt zijn voor de onderhavige werkwijze. Door de onderhavige werkwijze kan de totale opbrengst van de gasgenerator door gedeeltelijke oxydatie vrijwel constant gehouden worden terwijl de voe- t ding veranderd wordt van een brandstof naar een andere.A method of partial oxidation and control system for continuous production of synthesis gas, fuel gas or reducing gas while changing from one type of fuel to another without shutting down the gas generator or releasing its pressure is described. This multi-fuel process is not bound to a special fuel and produces reaction suspensions of solid carbonaceous fuel and / or liquid or gaseous hydrocarbon fuel. Fuel availability problems are reduced due to the wide selection of fuels suitable for the present process. By the present process, the total yield of the gas generator by partial oxidation can be kept almost constant while the feed is changed from one fuel to another.

25 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werk wijze voor de bereiding van gasvormige mengsels die bevatten H2, CO, C02, meegesleepte kooldeeltjes, en tenminste een mate-riaal uit de groep bestaande uit H?0, N?, H?Sf COS, CH., A , en as, in een gasgenerator met katalytische gedeeltelijke oxy-30 datie in een vrije stroming, omvattende het gebruik van een uit δέη of twee secties bestaande brander die tenminste een leiding voor vloeistof of gas of groep van leidingen heeft om een eerste doorgang of doorgangen voor vloeistof of ’gas te verschaffen, en tenminste een inverband staande radiaal 35 op afstand geplaatste tweede leiding voor vloeistof of gas die de genoemde eerste leiding of groep van leidingen voor vloeistof of gas omringt om tenminste een ringvormige tweede \ doorgang voor een vloeistof of gas daartussen te verschaffen en die een centrale of een centrale en ringvormige uitgangsope- 8202327 t j; - 3 - ning aan het uiteinde van de brander heeft, en verandering van een reactiecomponentvoedingsstroom naar een andere zonder het systeem stil te leggen of de drukaf te laten, weIke werkwijze de combinatie omvat van de trappen van: 5 (1) het laten gaan van een eerste reactiecomponentstroom van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof met of zonder menging met een terapera-tuurmoderator door tenminste 6dn van de genoemde eerste of tweede doorgangen voor vloeistof of gas 10 (2) het tegelijk laten gaan van een afzonderlijke re- actiebestanddeel stroom van vrije-zuurstofbevattend gas met of zonder menging met een temperatuur modererend gas door de niet gebruikte doorgang of doorgangen in de genoemde brander die in verband staan met een doorgang waardoor de genoemde 15 eerste reactiecomponentstroom in (1) stroomt? (3) het samenmengen van de genoemde reactiecomponent-stromen van (1) en (2) om een goed verdeeld mengsel te producer en, en het laten reageren van dat mengsel door gedeeltelijke oxydatie in de reactiezone van de genoemde gasgenerator bij 20 een autogene temperatuur in het traject van ongeveer 1182-1926°C, een druk in het traject van ongeveer 1 tot 300 atmos-feer, een atoomverhouding van zuurstof/koolstof in het traject van ongeveer 0.5-1.7, en een gewichtsverhouding H^O/brandstof in het traject van Ongeveer 0-5.0; 25 (4) het buitenfase brengen van de doorgang of doorgan gen voor vloeistof of gas waarin in deze brander de genoemde stroom van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brand-stof of koolwaterstofbrandstof met of zonder mengsel met een temperatuurmoderator, welke buitenfasebrenging geschiedt met 30 een uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximum tot 0 over een tijdsperiode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden; en het tegelijkertijd in fase brengen van de genoemde stroom van tweede suspensie van vaste koolstofhoudende brand-stof of koolwaterstofbrandstof met" of zonder mengsel met tem-35 peratuurmoderator in dezelfde doorgang voor gas of vloeistof /**% in de genoemde brander bij een uniform toenemende stroomsnel- \ heid die varieert van 0 tot maximumsnelhdid over dezelfde tijds- \ periode, en het mengen van de in fase gebrachte stroom met het | overblijvende deel van de genoemde stroom van eerste suspensie 8202327 4 { -4-' van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof met of zonder mengsel met een temperatuurmoderator die daarin stroomt; en (5) het instellen van de stroomsnelheid van de reactie-5 componentstroom van vrije-zuurstofbevattend gas met of zonder mengsel met een temperatuurmoderator dat door de brander gaat en indien nodig het inleiden van extra H20 in de reactiezone, voor het instellen van de vrije-zuurstof/koolstofatoomverhouding en de gewichtsverhouding I^O/brandstof in de reactiezone om 10 omstandigheden te ontwerpen voor de reactie voor de gedeelte-lijke oxydatie.The present invention relates to a process for the preparation of gaseous mixtures containing H 2, CO, CO 2, entrained carbon particles, and at least one material from the group consisting of H 2, N, H 2 Sf COS, CH., A, and ash, in a free-flow catalytic partial oxidation gas generator, comprising the use of a δέη or two-section burner having at least one liquid or gas conduit or group of conduits to provide first passage or passages for liquid or gas, and at least one bonded radially spaced second conduit for liquid or gas surrounding said first conduit or group of conduits for liquid or gas about at least one annular second passage for providing a liquid or gas therebetween and comprising a central or central and annular exit port 8202327; - 3 - has one end of the burner, and a change from one reactant feedstream to another without stopping the system or releasing the pressure, which method comprises the combination of the steps of: 5 (1) letting go a first reactant stream of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel with or without mixing with a teraperature moderator through at least 6dn of said first or second passages for liquid or gas 10 (2) simultaneously passing a separate reactant stream of free oxygen-containing gas with or without mixing with a temperature moderating gas through the unused passageway or passageways in said burner associated with a passageway through which said first reactant stream flows into (1)? (3) mixing said reactant streams of (1) and (2) together to produce a well-distributed mixture, and reacting said mixture by partial oxidation in the reaction zone of said gas generator at an autogenous temperature in the range of about 1182-1926 ° C, a pressure in the range of about 1 to 300 atmospheres, an atomic ratio of oxygen / carbon in the range of about 0.5-1.7, and a weight ratio of H 2 O / fuel in the range of About 0-5.0; (4) the out-of-phase passage of the passage or passages for liquid or gas in which in said burner said stream of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel with or without mixture with a temperature moderator, which out-of-phase application is effected with a uniform decreasing flow rate ranging from maximum to 0 over a period of time in the range of about 1-3600 seconds; and simultaneously phasing said stream of second slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel with "or without mixture with temperature moderator in the same gas or liquid / **% passage in said burner at a uniformly increasing flow rate ranging from 0 to maximum speed over the same time period, and mixing the phase-in flow with the remaining part of said first slurry stream 8202327 4 {-4- 'or hydrocarbon fuel with or without mixture with a temperature moderator flowing therein; and (5) setting the flow rate of the reaction-5 component stream of free oxygen-containing gas with or without mixture with a temperature moderator passing through the burner and initiating if necessary additional H 2 O in the reaction zone, for setting the free oxygen / carbon atom ratio and the I / O / bran weight ratio substance in the reaction zone to design conditions for the reaction for partial oxidation.

Met de handbediende of automatische besturingsmiddelen worden opgenomen voor het overschakelen en besturen van de ( brandstof-, oxidant? en stoomstromen. Door deze middelen kun- 15 nen de voornaamste en reservebrandstoffen worden omgeschakeld en de stroamvrije-zuurstofbevattend gas en/of temperatuurmoderator k'an op of neer bestuurd worden om de opbrengst van de vergasser te handhaven terwijl efficiency en stabiliteit behouden worden.Manual or automatic control means are included for switching and controlling the (fuel, oxidant and steam flows. By these means the main and reserve fuels can be switched and the straw-free oxygen-containing gas and / or temperature moderator can be used. controlled up or down to maintain the yield of the gasifier while maintaining efficiency and stability.

20 Om de uitvinding meer in detail te illustreren wordt verwezen naar- verschillende uitvoeringsvormen die getoond zijn in de figuren van de tekening waarin: fig. 1 een schematische voorstelling is van een uitvoe- % ringsvorm van de uitvinding die besturingsmiddelen laat zien 25 voor het vervangen van een brandstof door een andere terwijl continue werking gehandhaafd blijft? fign. 2 en 3 vertikale longitudinale schematische voor-stellingen zijn van twee bij voorkeur toegepaste branders voor gebruik in de onderhavige werkwijze; 30 fig. 4 een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is? en fig. 5 een vertikale, longitudinale schematische voorstelling is van een uit twee secties bestaande brander die -geschikt is voor de onderhavige werkwijze.To illustrate the invention in more detail, reference is made to various embodiments shown in the figures of the drawing, in which: figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention showing control means for replacement of a fuel by another while maintaining continuous operation? Figs. 2 and 3 are vertical longitudinal schematic representations of two preferred burners for use in the present process; Fig. 4 is a schematic representation of another embodiment of the invention. and FIG. 5 is a vertical, longitudinal schematic representation of a two-section burner suitable for the present process.

35 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een continue werkwijze voor de bereiding van gasmengsels omvat--: §_ tende H2, CO, C02, koolstofdeeltjes en tenminste. een materiaal gekozen uit de groep bestaande uit H20, N2, Ar,CH4, H^S, COS, en as, zoals synthesegas, stookgas, en reducerend gas, do©r 8202327 -T * - 5 - de gedeeltelijke oxydatie van een reactiecomponentstroom van brandstof die daarna vervangen wordt door een verschillende . reactiecomponentstroom van brandstof zonder stillegging van de gasgenerator of het aflaten van de druk van de gasgenerator.The present invention relates to a continuous process for the preparation of gas mixtures comprising -: H2, CO, CO2, carbon particles and at least. a material selected from the group consisting of H 2 O, N 2, Ar, CH 4, H 2 S, COS, and ash, such as synthesis gas, fuel gas, and reducing gas, through 8202327 -T * - 5 - the partial oxidation of a reactant stream of fuel which is then replaced by a different one. fuel reactant stream without shutdown of the gas generator or release of the pressure from the gas generator.

5 Verder kan er vrijwel geen verandering zijn in de hoeveelheid geproduceerd gas. Dit multibrandstof proces is niet beperkt tot een speciale brandstof. Problemen van brandstof beschik-baarheid worden vermlnderd. De twee reactiecomponentbrand-stofstromen kunnen gekozen worden uit de groep bestaande uit 10 een verpompbare suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof in een vloeibare drager, vloeibare of gasvormige koolwater-stofbrandstof, en mengsels daarvan met of zonder menging met een temperatuurmoderator. De brandstoffen worden tot reactie !v gebracht door gedeeltelijke oxydatie met een reactiecomponent- 15 stroom van vrije-zuurstpfbevattend gas met of zonder menging met een temperatuurmoderator. Het produktgasmengsel wordt be-reid in de reactiezone van een niet-katalytische, met vuurvast materiaal beklede, gasgenerator voor gedeeltelijke oxydatie door vrije stroming, zoals beschreven in mede toegewezen 20 ti.S. patent 2.809.104 toegewezen aan Dale M. Strasser en anderen bij een tempe'ratuur in het traject van ongeveer 1182-1926°C en een druk in het traject van ongeveer 1-300 atmosfeer, zoals ongeveer 5-250 atmosfeer/ bijvoorbeeld ongeveer 10-100 atmosfeer.5 Furthermore, there can be virtually no change in the amount of gas produced. This multi-fuel process is not limited to a special fuel. Problems of fuel availability are reduced. The two reactant fuel streams can be selected from the group consisting of a pumpable slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid carrier, liquid or gaseous hydrocarbon fuel, and mixtures thereof with or without mixing with a temperature moderator. The fuels are reacted by partial oxidation with a reactant stream of free oxygen containing gas with or without mixing with a temperature moderator. The product gas mixture is prepared in the reaction zone of a non-catalytic refractory lined gas generator for partial free-flow oxidation, as described in co-assigned 20 Ti. Patent 2,809,104 issued to Dale M. Strasser et al. at a temperature in the range of about 1182-1926 ° C and a pressure in the range of about 1-300 atmospheres, such as about 5-250 atmospheres / e.g. about 10 -100 atmosphere.

25 Gedurende de werking van de gasgenerator voor gedeelte lijke oxydatie kan het nodig zijn om te schakelen van een brandstof naar een andere zonder de brander te verwisselen en zonder stabiele werking en efficiency op te offeren. Het verwisselen van de brander vereist een kostbare stilleggings-30 periode met als gevolg daarvan vertraging. Verder moet de brander kunnen werken met een verscheidenheid van de vloeibare/ vaste, en gasvormige brandstoffen, en mengsels daarvan. Aan onstabiele verbranding en slechte efficiency kan het hoofdge-boden worden wanneer bepaalde bekende branders worden gebruikt 3E voor het vergassen van vloeibare-iasesuspensies van vaste koolstofhoudende brandstoffen. Verder kunnen voedingsstromen slecht /"Y gemengd zijn en kunnen vaste brandstofdeeItjes door de vergasser passeren zonder met grote hoeveelheden zuurstof in aanraking te komen. Niet gereageerd hebbende zuurstof in de reactiezone kan 8202327 i i -6-.During the operation of the partial oxidation gas generator, it may be necessary to switch from one fuel to another without changing the burner and without sacrificing stable operation and efficiency. Changing the burner requires a costly shutdown period with delay as a result. Furthermore, the burner must be able to operate with a variety of the liquid / solid and gaseous fuels, and mixtures thereof. Unstable combustion and poor efficiency may be the main concern when using certain known burners 3E for gasifying liquid iase suspensions of solid carbonaceous fuels. Furthermore, feed streams may be poorly mixed and solid fuel particles may pass through the gasifier without coming into contact with large amounts of oxygen. Unreacted oxygen in the reaction zone may be 8202327.

dan met het produktgas reageren.then react with the product gas.

Een nieuwe brander die gebruikt kan worden in de onder-havige werkwijze is getoond in fig. 2 van de tekening en omvat: een teruggetrokken centrale leiding coaxiaal met de centrale 5 longitudinale as van de brander en met een stroomopwaartse inlaat waardoor een eerste voedingsstroom afzonderlijk inge-leid kan worden, en een stroomafwaartse afvoeruitlaat; een buitenste coaxiale leiding concentrisch met de genoemde centrale leiding en die een stroomopwaartse inlaat heeft 10 waardoor een tweede voedingsstroom afzonderlijk ingeleid kan worden, en een convergerend tenminste ten dele afgeknot-kegel-vormig uitgangsmondstuk dat de genoemde buitenste leiding bij het stroomafwaartse einde van de brander beeindigt? waarin ( de genoemde centrale leiding met de stroomafwaartse afvoer- 15 uitlaat stroomopwaarts is teruggetrokken van het stroomafwaartse vlak van de brander over een afstand van twee of meer malen, bijvoorbeeld 3-10 malen, de minimale diameter van het genoemde stroomafwaartse uitgangsmondstuk van de buitenste leiding om een voor-mengzone te verschaffen; en middelen voor 20 het radiaal op afstand van elkaar brengen van de genoemde centrale en buitenste leidingen om een coaxiale ringvormige door-gang te geven waardoor de genoemde tweede voedingsstroom afzonderlijk kan gaan gelijktijdig met de genoemde eerste voedingsstroom in de genoemde voor-mengzone waar een multifase-25 mengsel wordt gevormd voordat het wordt afgevoerd door het genoemde uitgangsmondstuk van de buitenste leiding.A new burner that can be used in the present method is shown in Figure 2 of the drawing and includes: a retracted central conduit coaxial with the central longitudinal axis of the burner and with an upstream inlet allowing a first feed stream to be separately - can be led, and a downstream discharge outlet; an outer coaxial conduit concentric to said central conduit and having an upstream inlet through which a second feed stream can be separately introduced, and a converging at least partially frusto-conical outlet nozzle connecting said outer conduit at the downstream end of the burner ends? wherein (said central conduit with the downstream exhaust outlet is withdrawn upstream from the downstream face of the burner by a distance of two or more times, eg 3-10 times, the minimum diameter of said downstream outlet nozzle of the outer conduit to provide a premix zone, and means for radially spacing said central and outer conduits to provide a coaxial annular passage allowing said second feed stream to separate simultaneously with said first feed stream in said premixing zone where a multiphase-25 mixture is formed before it is discharged through said outer conduit outlet nozzle.

II

Een andere nieuwe brander die in de onderhavige werkwijze kan worden gebruikt is aangegeven in fig. 3 van de tekening en omvat: een centrale leiding coaxiaal met de centrale 30 longitudinale as van de brander en met een stroomopwaartse inlaat waardoor een eerste voedingsstroom ingeleid kan worden en een cirkelvormige stroomafwaartse afvoeruitlaat, en de genoemde afvoeruitlaat van de centrale leiding is stroomop-* waarts teruggetrokken van het stroomafwaartse vlak van de bran-35 der over een afstand van 3-10 maal de minimale diameter van een stroomafwaarts uitgangsmondstuk van een buitenste leiding die verder beschreven zal worden om een voor-mengzone te ver- v '"% schaffen omvattende 2-5 .cylindrisch gevormde voor-mengkamers λ in serie en coaxiaal met de centrale longitudinale as van de Λ 8202327 \ 4f - 7 - genoemde brander? een. tussengelegen coaxiale leiding concen-trisch met de genoemde centrale leiding en met een stroomop-waartse inlaat waardoor een tweede voedingsstroom ingeleid kan worden, en een convergerend, tenminste gedeeltelijk afge-5 knot-kegelvormig gevormd stroomafwaarts uitgangsmondstuk dat de genoemde tussengelegen leiding beeindigd, en het uiteinde van het genoemde uitgangsmondstuk van de tussengelegen leiding is stroomopwaarts teruggetrokken van het stroomafwaartse vlak van de brander op een afstand van 1-5 maal de minimumdiameter 10 van het genoemde stroomafwaartse uitgangsmondstuk van de buitenste leiding? een buitenste coaxiale leiding concentrisch met de genoemde centrale en tussenliggende leidingen en met een stroomopwaartse inlaat. waardoor een derde voedingsstroom ( ingeleid kan worden, en. een convergerend tenminste ten dele 15 afgeknot-kegelvormig gevormd stroomafwaarts uitgangsmondstuk dat de genoemde tussenliggende leiding beeindigd, en het uiteinde van het genoemde uitgangsmondstuk van de tussenliggende leiding is stroomopwaarts teruggetrokken van het stroomafwaartse vlak van de brander over een afstand van 1-5 maal de 20 minimumdiameter van het genoemde stroomafwaartse uitgangsmondstuk van de buitenste leiding; een buitenste coaxiale leiding concentrisch met de genoemde centrale en tussenliggende leidingen en met een stroomopwaartse inlaat waardoor een derde voedingsstroom kan worden ingeleid, en een convergerend stroom-25 afwaarts uitgangsmondstuk dat de genoemde buitenste leiding . beeindigt en een afgeknot-kegelvormig gevormd achterste deel en een rechtcylindrisch gevormd voordeel bij het stroomafwaartse einde van de brander omvat; en middelen voor het ra-diaal op afstand van elkaar brengen van de genoemde centrale, 30 tussenliggende, en buitenste leidingen om tussenliggende en buitenste coaxiale ringvormige doorgangen te vormen, en de genoemde tussenliggende ringvormige doorgang is gelegen tussen > de buitendiameter van de centrale leiding en de binnendiameter van de tussenleiding en de doorgang is waardoor de genoemde 35 tweede voedingsstroom afzonderlijk kan passeren tegelijkertijd met de genoemde eerste voedingsstroom in een voor-mengzone waar een multifase mengsel van de genoemde eerste en tweede voedingsstromen wordt gevormd, en de genoemde buitenste ring-^ vormige doorgang is gelegen tussen de buitendiameter van de 8202327 Ί ι - 8 - genoemde tussenliggende leiding en de binnendiameter van de genoemde buitenleiding en is de doorgang waardoor de genoemde derde voedingsstroom afzonderlijk kan passeren tegelijkertijd met de genoemde eerste en tweede voedingsstromen en daarna 5 kan mengen met het genoemde multifase mengsel van de genoemde eerste en tweede voedingsstromen stroomopwaarts ten opzichte van het stroomafwaartse vlak van de brander. Na keuze kunnen de wanden van de genoemde tussenliggende leiding een groot aan-tal holtes of doorgangen bevatten in een groot aantal omtreks-10 ringen over zijn lengte om tenminste een deel van de genoemde derde voedingsstroom die in de genoemde buitenste ringvormige leiding stroomt in staat te stellen er door te passeren en te mengen met 6έη of meer van de andere materialen die tegelijk ( - met een lagere druk stromen door de andere doorlaten of voor- 15 mengzone van de brander. Eventueel kunnen blokkeermiddelen aangebiracht worden bij de stroomafwaartse uitlaat van de genoemde buitenste ringvormige doorgang voor gehele of gedeelte-lijke sluiting van de stroomafwaartse uitlaat van de genoemde buitenste ringvormige doorgang. De blokkeermiddelen kunnen een 20 ringvormige plaat omvatten die loodrecht geplaatst is op de centrale longitudinale as van de brander met of zonder een grote hoeveelheid holten van kleine diameter. De genoemde derde voedingsstroom kan een' temperatuurmoderator zijn gekozen uit de groep bestaande uit K^O, CO^f en mengsels daarvan. Ook kan 25 een in het proces teruggevoerd deel van gekoeld en gezuiverd produkt of een stroom van vrije-zuurstofbevattend gas de derde voedingsstroom omvatten.Another new burner that can be used in the present method is indicated in Figure 3 of the drawing and includes: a central conduit coaxial with the central longitudinal axis of the burner and with an upstream inlet through which a first feed stream can be introduced and a circular downstream discharge outlet, and said central conduit discharge outlet is withdrawn upstream from the downstream face of the burner by a distance of 3-10 times the minimum diameter of a downstream outlet nozzle of an outer conduit further will be described to provide a pre-mixing zone comprising 2-5 cylindrically formed pre-mixing chambers serie in series and coaxial with the central longitudinal axis of the burner genoemde 8202327 / 4-7. intermediate coaxial conduit concentric with said central conduit and with an upstream inlet through which a second feed stream is introduced. and a converging, at least partially cone-shaped, downstream outlet nozzle terminating said intermediate conduit, and the end of said intermediate conduit exit nozzle is withdrawn upstream from the downstream face of the burner at a distance of 1-5 times the minimum diameter 10 of said downstream outlet pipe of the outer pipe? an outer coaxial conduit concentric to said central and intermediate conduits and with an upstream inlet. whereby a third feed stream (can be introduced) and a converging at least partially frusto-conical shaped downstream outlet nozzle terminating said intermediate conduit, and the end of said intermediate conduit outlet nozzle is withdrawn upstream from the downstream face of the burner a distance of 1-5 times the minimum diameter of said downstream outflow nozzle of the outer pipe; an outer coaxial pipe concentric to said central and intermediate pipes and with an upstream inlet through which a third feed stream can be introduced, and a converging downstream outlet nozzle terminating said outer conduit and comprising a frusto-conical shaped rear portion and a straight cylindrical shaped advantage at the downstream end of the burner, and means for radially spacing the means the central, intermediate, and outer conduits to form intermediate and outer coaxial annular passages, and said intermediate annular passage is between> the outer diameter of the central conduit and the inner diameter of the intermediate conduit and the passage making said 35 second feed stream can pass separately at the same time as said first feed stream in a premix zone where a multiphase mixture of said first and second feed streams is formed, and said outer annular passageway is located between the outer diameter of the 8202327 - ι - 8 - said intermediate conduit and the inner diameter of said outer conduit and is the passage through which said third feed stream can pass separately simultaneously with said first and second feed streams and then mix with said multiphase mixture of said first and second feed streams doctor relative to the downstream face of the burner. Optionally, the walls of said intermediate conduit may include a plurality of cavities or passages in a plurality of circumferential rings along its length to enable at least a portion of said third feed stream flowing into said outer annular conduit suggest by passing and mixing with 6έη or more of the other materials flowing simultaneously - with a lower pressure through the other passages or premixing zone of the burner. Optionally, blocking agents may be applied at the downstream outlet of the said outer annular passage for complete or partial closure of the downstream outlet of said outer annular passage The blocking means may comprise an annular plate disposed perpendicular to the central longitudinal axis of the burner with or without a plurality of cavities of small diameter The said third feed current may be a temperature moderator n selected from the group consisting of K ^ O, CO ^ f and mixtures thereof. Also, a portion of cooled and purified product recycled in the process or a stream of free oxygen-containing gas may comprise the third feed stream.

In deze uitvoeringsvorm van de brander, zoals aangegeven in fig. 3, kunnen dus een groot aantal turbulente stromen 30 met grote druk en grote snelheid van de genoemde derde voedingsstroom door de wanden van de tussenliggende leiding gaan en in de ringvormige doorgang en voor-mengkamers op verschillende plaatsen langs hun lengte. Door deze middelen kan het verstui-ven van de brandstofvoedingsstroom en, eventueel, het mengen 35 met de oxydantstroom vergemakkelijkt worden. Bijvoorbeeld kan de derde voedingsstroom gevoerd worden door een groot aantal doorgangen of holten van kleine diameter, dat wil zeggen 0.32- \0.50 diameter die leiden in de genoemde ringvormige doorgang en voor-mengkamers.Thus, in this embodiment of the burner, as shown in FIG. 3, a large number of high pressure, high speed turbulent streams of said third feed stream may pass through the walls of the intermediate conduit and into the annular passage and premixing chambers. in different places along their length. By these means, atomization of the fuel feed stream and, optionally, mixing with the oxidant stream can be facilitated. For example, the third feed stream may pass through a plurality of small diameter passages or cavities, i.e., 0.32 - 0.50 diameter, leading into said annular passage and premixing chambers.

8202327 i χ· - 9 -8202327 i χ · - 9 -

In andere uitvoeringsvormen werd een brander van het ringvormige type zoals getoond en beschreven in het U.S. patent 3.874.592 gebruikt. Verder kunnen de centrale en/of ringvormige leidingen een groot aantal evenwijdige of schr'oef-5 lijnvormige buizen omvatten.In other embodiments, an annular type burner as shown and described in U.S. Pat. patent 3,874,592 used. Furthermore, the central and / or annular conduits can comprise a large number of parallel or curved linear tubes.

Richtpennen, vinnen, centreerschoepen, afstandstukken en andere gebruikelijke middelen worden gebruikt om de brander-leidingen symmetrisch ten opzichte van elkaar op afstand te houden en om hen in stabiele centrering te houden zonder belem-10 mering van de vrije stroming van de voedingsstromen in de centrale leiding en ringvormige doorgangen.Straightening pins, fins, centering blades, spacers and other conventional means are used to keep the burner lines spaced symmetrically from one another and to keep them in stable centering without impeding the free flow of the feed streams in the power plant conduit and annular passages.

Het uitgangsmondstuk van de buitenste en/of tussenliggende leiding kan een afgeknot-kegelvormig achterste deel omvatten ( met een convergerende hoek in het traject van ongeveer 15°- 15 90° van de centrale longitudinale as van de brander. Het achterste deel kan zich ontwikkelen tot een normaal cylindrisch voordeel dat eindigt bij het stroomafwaartse oppervlak van de brander. Het cylindrische voordeel kan een hoogte hebben in het traject van ongeveer 0-1.5 maal zijn eigen diameter. In een 20 uitvoeringsvorm is het uitgangsmondstuk van de buitenste leiding in de vorm van of is ontwikkeld door een American Society of Mechanical Engineer's standaard lange-radiusmondstuk. Een verdere beschrijving van dit mondstuk is te vinden in "Thermodynamics Fluid Flow and Heat Transmission" door Huber 25 0. Croft, bladzijde 155, eerste druk, 1938 McGraw-Hill Book Company.The outlet nozzle of the outer and / or intermediate conduit may include a frusto-conical rear portion (with a converging angle in the range of about 15 ° - 90 ° from the burner central longitudinal axis. The rear portion may develop into a normal cylindrical advantage that ends at the downstream surface of the burner. The cylindrical advantage may have a height in the range of about 0-1.5 times its own diameter. In one embodiment, the exit nozzle of the outer conduit is in the form of or was developed by an American Society of Mechanical Engineer's standard long-radius nozzle. A further description of this nozzle can be found in "Thermodynamics Fluid Flow and Heat Transmission" by Huber 25 0. Croft, page 155, first edition, 1938 McGraw-Hill Book Company.

De brander kan aan de buitenkant gekoeld worden door middel van koelslangen die het buitenvat van de brander langs zijn lengte omgeven. Het stroomafwaartse einde van de brander 30 kan voorzien zijn van een doorboorde buitenvldkplaat waardoor een koelmiddel wordt gecirculeerd. Bijvoorbeeld kan een ringvormige koelkamer het stroomafwaartse uitgangsmondstuk van de buitenste leiding omgeven. De koelkamer en het uitgangsmondstuk van ,de buitenste leiding kunnen een enkel stuk vormen 35 van hittebestendig en slijtagebestendig materiaal zoals wol-fraamcarbide of siliciumcarbide. Ieder geschikt koelmiddel kan gebruikt worden, bijvoorbeeld water. Bij voorkeur kan het w, stroomafwaartse einde van de centrale leiding teruggetrokkenThe burner can be cooled externally by means of cooling hoses that surround the burner outer vessel along its length. The downstream end of the burner 30 may include a pierced outer sheet through which a coolant is circulated. For example, an annular cooling chamber can surround the downstream outlet nozzle of the outer conduit. The cooling chamber and the outer nozzle of the outer conduit may form a single piece of heat resistant and wear resistant material such as tungsten carbide or silicon carbide. Any suitable coolant can be used, for example water. Preferably, the downstream end of the central conduit can be retracted

SS

$ zijn stroomopwaarts van de ingang van de eerste voor-mengkamer$ are upstream of the entrance to the first premix chamber

Aa

·· · ----- 8202327 i r - 10 - in de lijn. Bij voorkeur kan de terugplaatsing van het einde van de centrale leiding ten opzichte van de ingang van de eerste voor-mengkamer in het traject zijn van ongeveer 0.1-2.0 maal de diameter van de eerste voor-mengkamer.·· · ----- 8202327 i r - 10 - in the line. Preferably, the replacement of the end of the central conduit with respect to the entrance of the first premix chamber can be in the range of about 0.1-2.0 times the diameter of the first premix chamber.

5 In een uitvoeringsvorm zijn elk van de voor-mengkamers in de centrale leiding uitgezonderd de eerste, cylindrisch gevormd en omvatten een coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel gevormd door een coaxiaal tenminste gedeeltelijk convergerend -uitlaatdeel. De eerste cylindrisch gevormde voor-mengkamer in 10 de centrale leiding omvat een normaal coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel dat direct afvoert in de volgende in lijnliggende coaxiale cylindrisch gevormde voor-mengkamer. De convergerende uitlaatdelen van de genoemde voor-mengkamers kunnen gemaakt zijn uit wolfraamcarbide of siliciumcarbide voor vergrote 15 weerstand tegen slijtage.In one embodiment, each of the premixing chambers in the central conduit except the first are cylindrical shaped and comprise a coaxial cylindrical body portion formed by a coaxial at least partially converging outlet portion. The first cylindrically shaped premix chamber in the central conduit comprises a normal coaxial cylindrical body portion that directly discharges into the next in-line coaxial cylindrical premix chamber. The converging outlet parts of said premixing chambers may be made of tungsten carbide or silicon carbide for increased wear resistance.

De afmetingverhouding tussen opeenvolgende voor-mengkamers in de onderhavige branders kan op de volgende manier worden uitgedrukt: voor branders waarin de voor-mengkamers in de centrale leiding achtereenvolgens 1-5 zijn genummerd, 20 kan de verhouding van de diameter van elk een van de genoemde centrale kamers tot de diameter van de volgende centrale kamer in de lijn dat wil zeggen 0^02? D2:D3? D^iD^; of D4:Dg in het traject van ongeveer 0.2-1.2 zijn. De verhouding van de lengte van een centrale voor-mengkamer in de genoemde 25 centrale leiding tot de lengte van de volgende centrale voor-mengkamer in de leiding dat wil zeggen L^sl^; 1^:? L3:L4; of kan in het traject van ongeveer 0.1-1.0 zijn.The size ratio between successive premixing chambers in the present burners can be expressed in the following way: for burners in which the premixing chambers in the central pipe are consecutively numbered 1 to 5, the diameter ratio of each one of the aforementioned central chambers to the diameter of the next central chamber in the line i.e. 0 ^ 02? D2: D3? D ^ iD ^; or D4: Dg in the range of about 0.2-1.2. The ratio of the length of a central pre-mixing chamber in said central conduit to the length of the next central pre-mixing chamber in the conduit, ie. 1 ^ :? L3: L4; or can be in the range of about 0.1-1.0.

In de werking van de uitvoering van de brander die voor-mengkamers gebruikt, kunnen stroomregelingsmiddelen 30 worden gebruikt om de stroming van de voedingsstromen naar de doorgangen in de brander op.dezelfde manier te regelen zoals hiervoor is beschreven. De voedingsstromen die de brander binnenkomen en gezamenlijk en gelijktijdig er met verschillen-de snelheden doorgaan botsen en mengen zich met elkaar in de 35 eerste voor-mengkamers. De botsing van een reactiecomponent-stroom, zoals de vloeibare suspensie van vaste koolstofhouden-de brandstof in een vloeibaar medium, eventueel gemengd met ""V een temperatuurmoderator, met een andere reactiecomponent- \ i stroom, zoals een gasvormige stroom van vrije-zuurstofhoudend 1 8202327 * fr - 11 - gas, eventueel gemengd met een temperatuurmoderator van een grotere snelheid, doet de vloeibare suspensie uiteenvallen in een fijne versproeide vloeistof. Het dan gevormde multifase mengsel gaat dan door overblijvende voor-mengkamers waar extra 5 menging plaatsvindt. Wanneer het mengsel vrij passeert door -de brander volgens de uitvinding zonder versperringen ver-andert zijn snelheid vele malen. Bijvoorbeeld op verschillende punten in de brander kan de snelheid van het mengsel· varieren van ongeveer 20-600 ft. per sec. Wanneer het mengsel van een 10 voor-mengkamer naar de volgende stroomt zijn de snelheids-veranderingen in hoofdzaak het gevolg van veranderingen in diameter van de stromingsweg en de temperatuur van het mengsel.In operation of the embodiment of the burner using premixing chambers, flow control means 30 may be used to control the flow of the feed streams to the passageways in the burner in the same manner as described above. The feed streams entering the burner and colliding simultaneously and simultaneously at different speeds collide and mix with each other in the first premix chambers. The collision of a reactant stream, such as the liquid slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid medium, optionally mixed with a temperature moderator, with another reactant stream, such as a gaseous free-oxygen stream. 8202327 * fr-11 gas, optionally mixed with a temperature moderator of a higher rate, disintegrates the liquid suspension into a fine sprayed liquid. The multiphase mixture then formed then passes through remaining pre-mixing chambers where additional mixing takes place. When the mixture passes freely through the burner according to the invention without obstructions, its speed changes many times. For example, at different points in the burner, the speed of the mixture can vary from about 20-600 ft. per sec. As the mixture flows from one premix chamber to the next, the speed changes are mainly due to changes in flow path diameter and mixture temperature.

Dit bevordert een grondige menging van de componenten. Door (v in het gebied van turbulente stroming te werken kan de menging 15 gemaximaliseerd worden. Verder vindt directe warmte-overdracht tussen de materialen plaats binnen de brander. Van 0-100 vol.%, bijvoorbeeld ongeveer 5-25 vol.% van de vloeistoffen in de voedingsstromen kunnen verdampt worden voordat de voedings-stromen de brander verlaten. Door middel van convergerende 20 uitlaatmondstukken kunnen de voedingsstromen direct versneld worden in de reactiezone van de vergasser door gedeeltelijke oxydatie.This promotes a thorough mixing of the components. By operating (v in the area of turbulent flow, the mixing can be maximized. Furthermore, direct heat transfer between the materials takes place within the burner. From 0-100 vol.%, For example about 5-25 vol.% Of the liquids in the feed streams can be evaporated before the feed streams leave the burner By means of converging outlet nozzles, the feed streams can be directly accelerated in the reaction zone of the gasifier by partial oxidation.

Het verbranden van de brandbare materialen terwijl zij door de voor-mengzone van de brander passeren, kan voorkomen 25 worden door de multifasemengsels af te voeren bij het uitgangs-mondstuk van de buitenste leiding bij het uiteinde van de ' brander met een afvoersnelheid die groter is dan de voortplan- tingsnelheid van de vlam. Vlamsnelheden zijn een functie van factoren zoals samenstelling van het mengsel, temperatuur en 30 druk.Zij kunnen berekend worden volgens gebruikelijke methoden of experimenteel bepaald worden. Met voordeel vinden met be-hulp van de onderhavige brander de exotherme gedeeltelijke-oxydatiereacties plaats op voldoende afstand stroomafwaarts" van het branderbultenvlak om de brander tegen thermische 35 schade te beschermen.Burning of the combustible materials as they pass through the pre-mixing zone of the burner can be prevented by discharging the multiphase mixtures at the outlet nozzle of the outer pipe at the end of the burner at a discharge rate greater than the rate of propagation of the flame. Flame rates are a function of factors such as mixture composition, temperature and pressure and can be calculated by conventional methods or determined experimentally. Advantageously, with the aid of the present burner, the exothermic partial oxidation reactions take place at a sufficient distance downstream of the burner bulge face to protect the burner from thermal damage.

Afhankelijk van factoren zoals de temperatuur, snel-^ heid, verblijftijd en samenstelling van de voedingsstromen; γ de gewenste mate van verdamping van vloeibare drager; de tem- j peratuur en hoeveelheid van terugvoergassen in de generator; ·* .....- -—.....Depending on factors such as the temperature, speed, residence time and composition of the feed flows; γ the desired degree of evaporation of liquid carrier; the temperature and amount of return gases in the generator; · * .....- -—.....

82 02 3 2 7 ΐ i - 12 - βη de gewenste levensduur van de brander; kunnen koelslangen al dan niet het buitenoppervlak van de brander langs zijn lengte omringen. Ora dergelijke redenen kan de brander al dan niet voorzien zijn van een ringvormige koelkamer aan het stroom-5 afwaartse einde.82 02 3 2 7 ΐ i - 12 - βη the desired life of the burner; cooling hoses may or may not surround the outer surface of the burner along its length. For such reasons, the burner may or may not have an annular cooling chamber at the downstream end.

Vloeibare koolwaterstofbrandstoffen en/of verpompbare suspensies van vaste koolstofhoudende brandstoffen met een gehalte aan droge vaste stoffen in het traject van ongeveer 30-75 gew.%, bijvoorbeeld ongeveer 40-70 gew.%, kunnen door 10 de inlaatdoorvoer van de brander volgens de uitvinding worden toegevoerd. Bijvoorbeeld kunnen brandstofstromen, al dan niet gemengd met de temperatuurraoderator dat wil zeggen H20, ge-voerd worden door de centrale leiding of door de ringvormige f ' doorgangen. De inlaattemperatmir van de vloeibare koolwaterstof 15 of de suspensie ligt in het traject van ongeveer in de buurt van 260°C, maar bij voorkeur beneden de verdampingstemperatuur van de vloeibare koolwaterstof bij de gegeven inlaatdruk in het traject van ongeveer 1-300 atmosfeer, zoals 5-250 atmosfeer, bij voorkeur ongeveer 10-100 atmosfeer. Tegelijkertijd wordt 20 vrije-zuurstofbevattend gas, al dan niet gemengd met de tempe-ratuurmoderator, door de overeenkomstige niet bezette doorgang in de brander gevoerd.Liquid hydrocarbon fuels and / or pumpable suspensions of solid carbonaceous fuels with a dry solids content in the range of about 30-75 wt%, for example about 40-70 wt%, may pass through the inlet passage of the burner of the invention be fed. For example, fuel streams, whether or not mixed with the temperature rotaryator, i.e., H 2 O, may be passed through the center conduit or through the annular f 'passages. The inlet temperature of the liquid hydrocarbon or the slurry is in the range of approximately about 260 ° C, but preferably below the evaporation temperature of the liquid hydrocarbon at the given inlet pressure in the range of about 1-300 atmospheres, such as 5 -250 atmospheres, preferably about 10-100 atmospheres. At the same time, free oxygen-containing gas, whether or not mixed with the temperature moderator, is fed into the burner through the corresponding unoccupied passage.

Dus, indien de voornaamste of eerste brandstof die door een centrale leiding van de brander of door de coaxiale ring-25 vormige doorgang van de brander stroomt, niet meer beschikbaar wordt en het gewenst is over te schakelen op een reserve of tweede brandstof, of het om de of andere reden gewenst is om over te schakelen van een eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof naar een tweede 30 vaste suspensie van koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof zonder het systeem stil te leggen of de druk af te laten, kan men als volgt te werk gaan: (1) het afzonderlijk bepalen van de stroomsnelheden van vier voedingsstromen 1-4 respectievelijk bestaande uit stoom, 35 reservebrandstof, voornaamste brandstof, en vrije-zuurstofbe-vattend gas, en het verschaffen van signalen s, m, a, en b respectievelijk overeenkomende met de werkelijke stroomsnel-r' heden van de voedingsstromen 1-4 naar een regeleenheid; (2) het vergelijken van de genoemde werkelijke stroom- 8202327 _ *κ % - 13 - met snelheid signalen s, m, a, en b respectievelijk met de hand of automatisch berekende en ingebrachte invoersignalen die de gewenste stroomsnelheid of bepaald punt voardat ogenblik voor elk van de vier voedingsstromen, en het verschaffen van 5 een overeenkomstig regelsignaal naar een stroomsnelheidregel-orgaan voor het regelen van de stroomsnelheid van elk van de voedingsstromen 1-4 in overeenstemming met het respectievelijke bepaalde punt van elk; (3) het toevoeren van een voedingsstroom van de genoemde 10 voornaamste brandstof in de reactiezone van een gasgenerator voor vrijstromende niet-katalytische gedeeltelijke oxydatie, door middel van een brander omvattende een centrale leiding die radiaal op afstand is van een concentrische coaxiale buiten-( ste leiding die een strooraafwaarts uitgangsmondstuk heeft en 15 het verschaffen van een coaxiale ringvormige doorgang daartussen en waarin de genoemde voedingsstroom van voornaamste brandstof wordt gevoerd door de centrale leiding van de brander of door de coaxiale ringvormige doorgang; (4) het gelijktijdig voeren van een afzonderlijke voe-20 dingsstroom van een vrije-zuurstofbevattend gas, al dan niet gemengd met een afzonderlijke stoomvoedingsstroomjdoor de niet bezette doorgang voor fluide in de genoemde brander; (5) het samenmengen van de genoemde reactiecomponent- * stromen uit (3) en (4) om een goed verdeeld mengsel te bereiden, 25 en het laten reageren van deze mengsels door gedeeltelijke oxydatie in de reactiezone van de genoemde gasgenerator bij een autogene temperatuur in het traject van ongeveer 1182-1926°C, een druk in het traject van ongeveer 1-300 atmosfeer, een \ atoomverhouding van zuurstof/koolstof in het traject van onge-30 veer 0.5-1.7, en een gewichtsverhouding ^O/brandstof in het traject van ongeveer 0-5.0, zoals ongeveer 0.1-3.0; (6) het vervangen in de genoemde centrale leiding of ringvormige doorlaat van de genoemde voedingsstroom van voornaamste brandstof door een vervangingsvoedingsstroom van re- 35 serve brandstof door het uit fase brengen van de doorlaat voor fluide waarin de genoemde stroom voornaamste brandstof omvattende de eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstof brandstof,stroomt, welke uit fasebren-ging geschiedt met een uniform afnemende stroomsnelheid die 8202327 i ί' .Thus, if the main or first fuel flowing through a central pipe of the burner or through the coaxial annular passage of the burner becomes unavailable and it is desired to switch to a reserve or second fuel, or for some reason it is desirable to switch from a first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel to a second solid slurry of carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel without shutting down the system or releasing the pressure, as follows: proceed: (1) separately determining the flow rates of four feed streams 1-4 consisting of steam, reserve fuel, main fuel, and free oxygen-containing gas, respectively, and providing signals s, m, a, and b corresponding respectively to the actual flow rates of the supply currents 1-4 to a control unit; (2) comparing said actual current - 8202327 _ * κ% - 13 - with velocity signals s, m, a, and b respectively manually or automatically calculated and input inputs that are the desired flow rate or determined point for that moment before each of the four supply currents, and providing a corresponding control signal to a flow rate controller for controlling the flow rate of each of the supply currents 1-4 in accordance with the respective determined point of each; (3) supplying a feed stream of said main fuel into the reaction zone of a gas generator for free-flowing non-catalytic partial oxidation, by means of a burner comprising a central conduit radially spaced from a concentric coaxial outer conduit having a downstream outlet nozzle and providing a coaxial annular passage therebetween and wherein said main fuel feed stream is passed through the central conduit of the burner or through the coaxial annular passage; (4) simultaneously conducting a separate feed -20 flow of a free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a separate steam feed stream through the unoccupied fluid passage in said burner; (5) mixing the said reactant streams from (3) and (4) to prepare a well-distributed mixture, and react these mixtures by partial oxidation in the reaction zone of said gas generator at an autogenous temperature in the range of about 1182-1926 ° C, a pressure in the range of about 1-300 atmospheres, an atomic ratio of oxygen / carbon in the range of about 30 spring 0.5-1.7, and a weight ratio of O 2 / fuel in the range of about 0-5.0, such as about 0.1-3.0; (6) replacing in said central conduit or annular passage of said main fuel feed stream with a replacement feed fuel of reserve fuel by dephasing the fluid passage in which said main fuel stream comprising the first suspension of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, which flows out of phase formation with a uniformly decreasing flow rate which is 8202327.

r 14 - varieert van maximum tot 0 over een tijdsperiode in het tra-ject van ongeveer 1-3600 seconden; en het tegelijkertijd in . fase brengen van de genoemde stroom reservebrandstof omvat-tende tweede suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof 5 of koolwaterstofbrandstof in dezelfde fluide doorgang -bij . een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert van 0 tot maximumsnelheid over dezelfde tijdsperiode en het mengen met het overblijvende deel van en het vervangen van het uit fase gebrachte deel van de genoemde stroom van eerste suspensie 10 van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof; en tegelijkertijd met of na de beeindiging van de genoemde vervanging van voedingsstromen; en tegelijkertijd met of volgende op (6); v- (7) het regelen van de stroomsnelheid van de voedings- 15 stroom van vrije-zuursto.fbevattend gas dat door de brander gaat, en indien nodig het inleiden van extra H20 in de reactie-zone ter regeling van de atoomverhouding van vrije-zuurstof/ koolstof en de gewichtsverhouding I^O/brandstof in de reactie-zone op de ontworpen omstandigheden bij de reactie van de 20 gedeeltelijke oxydatie.r14 - varies from maximum to 0 over a period of time in the range of about 1-3600 seconds; and at the same time. phase said backup fuel stream comprising second slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel in the same fluid passage. a uniformly increasing flow rate ranging from 0 to maximum speed over the same period of time and mixing with the remainder of and replacing the phase-out portion of said stream of first slurry 10 of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel; and simultaneously with or after the termination of said substitution of feedstreams; and simultaneously with or following (6); v- (7) controlling the flow rate of the feed stream of free oxygen-containing gas passing through the burner, and if necessary introducing additional H 2 O into the reaction zone to control the atomic ratio of free oxygen. oxygen / carbon and the weight ratio of I / O / fuel in the reaction zone under the designed conditions in the partial oxidation reaction.

Door middel van de onderhavige werkwijze kan de tempe-ratuur in de reactiezone vrijwel constant gehouden worden dat wil zeggen een variatie van minder dan + 37°C, en de gewichtsverhouding H^O/brandstof kan gehandhaafd worden in 25 het traject van ongeveer 0.1-3.0.By the present process, the temperature in the reaction zone can be kept almost constant, ie a variation of less than + 37 ° C, and the weight ratio H 2 O / fuel can be maintained in the range of about 0.1- 3.0.

In de onderhavige middelen voor het regelen van de stro-ming wordt een met de hand of automatisch geregeld stroom-registreer-regeltoestel met zender of overbrenger gebruikt om signalen te verschaffen aan een stroomsnelheidregelorgaan 30 dat zich in elke voedingslijn bevindt. Voor suspensiebrandstof-voedingslijnen wordt een signaal van het stroomregistreer-regeltoestel verschaft naar een snelheidregeling voor een posi-tieve-verplaatsingspomp. Voor voedingslijnen voor vloeibare en gasvormige koolwaterstofbrandstof en voor oxydant voedings-35 lijnen wordt het signaal van het stroomregistreer-regeltoestel gegeven aan een stroomregelklep. Reagerend op dit signaal of die signalen, wordt de snelheid van deze pomp of die pompen Λ ^ gewijzigd, of alternatief wordt de opening in de genoemde ^ stroomregelklep of kleppen veranderd. Door deze middelen kan 8202327 , , i ϊ - 15 - de stroomsnelheid voor elke brandstofstroom die door de brander gaat, naar boven of naar beneden worden geregeld er vanafhangend of hij in of uit fase wordt gebracht.In the present flow control means, a manually or automatically controlled flow recorder with transmitter or transmitter is used to provide signals to a flow rate controller 30 located in each power line. For slurry fuel power lines, a signal from the flow recording control device is provided to a speed control for a positive displacement pump. For liquid and gaseous hydrocarbon fuel feed lines and for oxidant feed lines, the signal from the flow recording controller is supplied to a flow control valve. Responding to this signal or those signals, the speed of this pump or those pumps is changed, or alternatively the orifice in said flow control valve or valves is changed. By these means, 8202327, die - 15 - the flow rate for each fuel flow passing through the burner can be adjusted up or down depending on whether it is in or out of phase.

De snelheid van de reactiecomponent^stroom door de 5 centrale leiding of ringvormige doorgang is in het traject van ongeveer 0.5-100, zoals 10-50 feet per seconde, bijvoorbeeld 2-20 feet per seconde bij het buitenvlak van de brander wanneer deze reactiecomponent>etroom een vloeibare koolwaterstof-brandstof of vloeibare suspensie van vaste koolstofhoudende 10 brandstof, of mengsels daarvan, is en in het traject van ongeveer 85 feet per seconde tot sonische snelheid, bijvoorbeeld 100-600 feet per seconde^wanneer deze reactiecomponent^stroom is een gasvormige koolwaterstofbrandstof of een vrije-zuurstof-w bevattend gas al dan niet gemengd met een temperatuurmoderator 15 of een temperatuurmodererend gas. De snelheid van een stroom van reactiecomponent^brandstof of een stroom van een mengsel van reactiecomponent-brandstoffen is groter dan de vlamvoort-plantingsshelheid voor die brandstof of dat brandstofmengsel.The rate of the reactant flow through the central conduit or annular passage is in the range of about 0.5-100, such as 10-50 feet per second, for example, 2-20 feet per second at the outer face of the burner when this reactant is> stream is a liquid hydrocarbon fuel or liquid suspension of solid carbonaceous fuel, or mixtures thereof, and in the range of about 85 feet per second to sonic speed, for example, 100-600 feet per second when this reactant stream is a gaseous hydrocarbon fuel or a free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a temperature moderator or a temperature moderating gas. The rate of a reactant fuel flow or a reactant fuel mixture flow is greater than the flame propagation intensity for that fuel or fuel mixture.

De aanduiding vaste koolstofhoudende brandstoffen, 20 die hierin gebruikt zijn om geschikte vaste koolstofhoudende voedingsvoorraden te omschrijven, is bedoeld om verschillende materialen en mengsels daarvan te omvatten van de groep bestaan-de uit kool, cokes uit kool, houtskool uit kool, residu's van het vloeibaar maken van kool, petroleumcokes, deeltjesvor-25 mig koolroet, en vaste stoffen afgeleid van oliehoudende lei, teerzandsoorten, en pek. Alle typen kool kunnen worden gebruikt omvattende anthraciet, bitumineuze kool, sub-bitumi-neuze kool, en ligniet. De deeltjesvormige koolstof kan die zijn weIke verkregen. is als een bijprodukt van de onderhavige 30 gedeeltelijke-oxydatie werkwijze, of die welke verkregen is door het verbranden van fossiele brandstoffen. De tern vaste koolstofhoudende brandstof omvat per definitie ook stukken af-val, ontwaterd sanitair rioolslib, en half-vaste organische stoffen zoals asfalt, rubber en rubberachtige stoffen, omvat-35 tende rubber autobanden die tot de geschikte deeItjesgrootte zijn fijngemaakt of verpoederd. leder geschikt maalsysteem kan ' gebruikt worden om de vaste koolstofhoudende brandstoffen of \ mengsels daarvan tot de gewenste afmeting fijn te maken.The term solid carbonaceous fuels used herein to describe suitable solid carbonaceous feedstocks is intended to include various materials and mixtures thereof from the group consisting of coal, coke from coal, charcoal from coal, residues of the liquid making coal, petroleum coke, particulate carbon black, and solids derived from oil slate, tar sands, and pitch. All types of coal can be used including anthracite, bituminous coal, sub-bituminous coal, and lignite. The particulate carbon can be any. is as a by-product of the present partial oxidation process, or that obtained by burning fossil fuels. The tern solid carbonaceous fuel, by definition, also includes debris, dewatered sanitary sewage sludge, and semi-solid organics such as asphalt, rubber, and rubber-like materials, including rubber car tires that have been comminuted or pulverized to the appropriate particle size. Any suitable grinding system can be used to comminute the solid carbonaceous fuels or mixtures thereof to the desired size.

\ De vaste koolstofhoudende brandstoffen worden bij voor- 8202327 - 16 - 1 1\ The solid carbonaceous fuels are preferably 8202327 - 16 - 1 1

keur fijngemaakt tot een deeltjesgrootte zodat 100% van het materiaal door een ASTM E 11-70 zeefstandaard aanduiding 1.4 . mm (alternatief nr. 14) en tenminste 80% gaat door een ASTMfinely crushed to a particle size so that 100% of the material is passed through an ASTM E 11-70 sieve standard designation 1.4. mm (alternative No. 14) and at least 80% passes through an ASTM

E 11-70 zeefstandaard aanduiding 425 ^ m (alternatief nr. 40).E 11-70 sieve stand designation 425 ^ m (alternative no. 40).

5 Het vochtgehalte van de vaste koolstofhoudende brand- stofdeeltjes ligt in het traject van ongeveer 0-40 gew.%, zoals 2-20 gew.%.The moisture content of the solid carbonaceous fuel particles is in the range of about 0-40 wt%, such as 2-20 wt%.

De aanduiding vloeibare drager, zoals hierin gebruikt als het sispenderend medium can verpompbare suspensies van vaste 10 koolstofhoudende brandstoffen te bereiden^is bedoeld ver-schillende materialen te omvatten van de groep bestaande uit water, vloeibaar koolwaterstofmateriaal, en mengsels daarvan. Water is echter de bij voorkeur toegepaste drager voor de (, deeltjes van vaste koolstofhoudende brandstof. In een uitvoe- 15 ringsvorm is de vloeibare drager vloeibaar kooldioxyde. In een dergelijk geval kan de vloeibare suspensie 40-76 gew.% vaste koolstofhoudende brandstof bevatten en de rest is vloeibaar C02. De CC>2-vaste brandstof suspensie kan in de brander ingebracht worden met een temperatuur in het traject 20 van -55°C tpt 37°C afhankelijk van de druk.The term liquid carrier, as used herein as the dispersant medium to prepare pumpable suspensions of solid carbonaceous fuels, is intended to include various materials from the group consisting of water, liquid hydrocarbon material, and mixtures thereof. However, water is the preferred carrier for the solid carbonaceous fuel particles. In one embodiment, the liquid carrier is liquid carbon dioxide. In such a case, the liquid suspension may contain 40-76 wt% solid carbonaceous fuel and the remainder is liquid CO2 The CC> 2 solid fuel suspension can be introduced into the burner at a temperature in the range of -55 ° C to 37 ° C depending on the pressure.

De term vloeibaar koolwaterstof-^materiaal zoals hierin gebruikt om geschikte vloeibare dragers en brandstoffen te be-schrijven, is bedoeld verschillende vloeibare koolwaterstof-materialen te omvatten, zoals die gekozen uit de groep be-25 staande uit vloeibaar gemaakt petroleumgas, petroleumdestil-laten en residu’s, gasoline, nafta, kerosine, ruwe petroleum, asfalt, gasolie, residu-olie, teerzandolie en lei-olie, van kool afgeleide olie, aromatische koolwaterstoffen (zoals ben-zeen, tolueen, xyleenfracties), koolteer, cyclisch gasolie-30 van vloeibare-katalytische-kraakbewerking, furfural extract van cocospalm gasolie en mengsels daarvan.The term liquid hydrocarbon material as used herein to describe suitable liquid carriers and fuels is intended to include various liquid hydrocarbon materials, such as those selected from the group consisting of liquefied petroleum gas, petroleum distillates and residues, gasoline, naphtha, kerosene, crude petroleum, asphalt, gas oil, residual oil, tar sand oil and slate oil, coal derived oil, aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene, xylene fractions), coal tar, cyclic gas oil liquid catalytic cracking, furfural extract of coconut palm gas oil and mixtures thereof.

De aanduiding vloeibaar koolwaterstofmateriaal zoals hierin gebruikt om geschikte vloeibare brandstoffen te beschrij-ven is ook bedoeld om verschillende zuurstofbevattende vloei-35 bare koolwaterstof organische materialen te omvatten, zoals die gekozen uit de groep bestaande uit koolhydraten, cellulose-materialen, aldehyden, organische zuren,"alkoholen, ketonen, geoxydeerde brandstof-olie, afvalvloeistoffen en bijprodukten van chemische werkwijzen voor de bereiding van geoxygeneerde 8202327 * * - 17 - koolwaterstof organische materialen, en mengsels daairvan.The term liquid hydrocarbon material as used herein to describe suitable liquid fuels is also intended to include various oxygen-containing liquid hydrocarbon organic materials, such as those selected from the group consisting of carbohydrates, cellulosic materials, aldehydes, organic acids, "alcohols, ketones, oxidized fuel oil, waste liquids and by-products of chemical processes for the preparation of oxygenated 8202327 * * - 17 - hydrocarbon organic materials, and mixtures thereof.

Bijvoorbeeld omvat in een uitvoeringsvorm de voedings-stroom sen suspensie van vloeibaar koolwaterstof>-materiaal en vaste koolstofhoudende brandstof. H20 in vloeibare fase · 5 kan gemengd worden met de vloeibare koolwaterstofdrager, bijvoorbeeld als een emulsie. Een deel van het H20 dat wil zeggen ongeveer 0-25 gew.% van de totale hoeveelheid aanwezig H20_, kan als stoom gemengd met het vrije-zuurstofbevattende gas worden ingevoerd. De gewichtsverhouding van H20/brandstof kan 10 liggen in het traject van ongeveer 0-5, bijvoorbeeld ongeveer 0.1-3.For example, in one embodiment, the feed streams comprise slurry of liquid hydrocarbon material and solid carbonaceous fuel. H20 in liquid phase · 5 can be mixed with the liquid hydrocarbon carrier, for example as an emulsion. A portion of the H 2 O, i.e. about 0-25 wt.% Of the total amount of H 2 O, can be introduced as steam mixed with the free oxygen-containing gas. The H 2 O / fuel weight ratio may range from about 0-5, for example about 0.1-3.

De aanduiding gasvormig koolwaterstofmateriaal zoals hierin gebruikt om geschikte gasvormige koolwaterstofbrand-( stoffen te oraschrijven is bedoeld een gasvormige voedirigsvoor- 15 raad in te sluiten van de groep bestaande uit ethaan, propaan, butaan; pentaan, methaan, aardgas, cokesoveru-gas, raffinaderij-gas, acetyleen^afvalgas, etheerr-afvalgas, en mengsels daarvan.The designation gaseous hydrocarbon material as used herein to ora write suitable gaseous hydrocarbon fuels is intended to include a gaseous feedstock from the group consisting of ethane, propane, butane; pentane, methane, natural gas, coke overu gas, refinery. gas, acetylene waste gas, ether waste gas, and mixtures thereof.

Tegelijkertijd met de brandstofstroom wordt een vrije-zuurstof bevattende gasstroom toegevoerd door middel 20 van een vrije doorgang of vrije doorgangen in de brander. Het vrije-zuurstofbevattende gas kan gevoerd worden door de cenra-le en/of ringvorroige leidingen bij een temperatuur in het traject van ongeveer in de buurt van 815°C, en bij voorkeur ^ Q * in het traject van ongeveer in de buurt van 113 C, voor met 25 zuurstof verrijkte lucht, en ongeveer 260°C tot 650°C voor lucht, en een druk in het traject van boven ongeveer 1-300 \ ' - \ atmosfeer, zoals 5-250 atmosfeer, bijvoorbeeld 10-100 atmos-feer. De atomen van vrije zuurstof plus atomen van organisch gebonden zuurstof in de vaste koolstofhoudende brandstof per 30 atoom koolstof in de vaste koolstofhoudende brandstof (O/C atoomverhouding) kan in het .traject liggen van 0.5-1.95. Met vrije-zuurstof bevattend gas in de reactiezone kan het brede traject van de genoemde O/C atoomverhouding ongeveer 0.5-1.7* zijn, zoals ongeveer 0.7-1.4. Meer'specifiek kan met luchtvoe-35 ding aan de reactiezone de genoemde O/C atoomverhouding ongeveer 0.7-1.6 zijn, zoals ongeveer 0.9-1.4.Simultaneously with the fuel stream, a free oxygen-containing gas stream is supplied by means of a free passage or free passages in the burner. The free oxygen-containing gas may pass through the central and / or annular pipes at a temperature in the range of approximately about 815 ° C, and preferably ≤ Q * in the range of approximately in the range of 113 C, for oxygen enriched air, and about 260 ° C to 650 ° C for air, and a pressure in the range of above about 1 - 300 atmospheres, such as 5-250 atmospheres, for example, 10-100 atmospheres atmosphere. The atoms of free oxygen plus atoms of organically bound oxygen in the solid carbonaceous fuel per 30 atomic carbon in the solid carbonaceous fuel (O / C atomic ratio) may range from 0.5-1.95. With free oxygen-containing gas in the reaction zone, the wide range of said O / C atomic ratio can be about 0.5-1.7 *, such as about 0.7-1.4. More specifically, with air to the reaction zone, said O / C atomic ratio may be about 0.7-1.6, such as about 0.9-1.4.

DDe aanduiding vrije-zuurstofbevattend gas, zoals hierin gebruikt is bedoeld te omvatten lucht, met zuurstof verrijkte \ lucht, dat wil zeggen meer dan 21 mol % zuurstof, en vrijwel * 8202327 l r - ia - zuivere zuurstof, dat wil zeggen meer dan 95 mol % zuurstof, (de rest omvat N2 en edele gassen).The designation free oxygen-containing gas, as used herein, is intended to include air, oxygen-enriched air, that is, more than 21 mole percent oxygen, and substantially * 8202327 l-ia - pure oxygen, that is, more than 95 mole % oxygen, (the rest includes N2 and noble gases).

. Het vrije-zuurstof bevattende gas kan toegevoerd worden al dan niet gemengd met een temperatuur modererend gas. De 5 aanduiding temperatuur^-moderator of temperatuur modererend gas . zoals hierin is gebruikt, is bedoeld bij definitie in te slui-ten een vertegenwoordiger van de groep bestaande uit H20, C02, N2, een in het proces teruggeleid deel van de afgekoelde en gezuiverde uitlaatgasstroom van.de gasgenerator, 'en meng-10 sels daarvan. Wanneer extra stoom als een temperatuurmoderator wordt gebruikt kan de gehele hoeveelheid stoom door een doorgangsweg worden toegevoerd. Alternatief kan ongeveer 0-25 vol.% van de stoom worden gemengd met de stroom vrije-zuurstof-(... bevattend gas en door een doorgangsweg worden gevoerd, en de 15 rest van de stoom kan door de overblijvende doorgangsweg worden geleid.. The free oxygen-containing gas can be supplied, whether or not mixed with a temperature-moderating gas. The 5 designation temperature-moderator or temperature moderating gas. as used herein, is intended by definition to include a representative of the group consisting of H 2 O, CO 2, N 2, a process-recycled portion of the cooled and purified exhaust gas stream from the gas generator, and mixtures thereof. When additional steam is used as a temperature moderator, the entire amount of steam can be supplied through a passageway. Alternatively, about 0-25% by volume of the steam may be mixed with the free-oxygen-containing gas stream and passed through a passageway, and the remainder of the steam may be passed through the remaining passageway.

De onderhavige enkelvoudige en multi-ring voor-meng-branders kan men doen werken met de voedingsstromen die door alternatieve doorgangen in de brander gaan. Typische manieren 20 van het doen werken zijn samengevat in Tabellen I-III hier-onder.The present single and multi-ring premix burners can be operated with the feed streams passing through alternative passages in the burner. Typical modes of operation are summarized in Tables I-III below.

Tabel I geeft een lijst van de materialen die in de vergasser worden geleid door middel van de brander en hun ' overeenkomstige symbool. De vaste koolstofhoudende brandstof 25 (B), water (C), en vloeibaar koolwaterstofmateriaal (E) kunnen , met elkaar worden gemengd in verschillende combinaties stroom- opwaarts van de branderinlaat om een verpompbare suspensie te vormen die in de brander kan worden geleid en daarna gevoerd door een van de verschillende vrije-stroming doorgangen van de 30 brander zoals aangegeven in Tabel II vopr de enkelvoudige — ringvormige voor-mengbrander (zie fign. l en 2); en zoals ge- toond in Tabel III voor de dubbele ringvormige voor-mengbrander (zie fig. 3). Bijvoorbeeld laat de eerste ingang in Tabel II zien dat een verpompbare suspensiestroom omvattende vaste 35 koolstofhoudende brandstof (B) gemengd met water (C) door de teruggetrokken centrale leiding 15 van een enkelvoudige ringvormige voor-mengbrander dat wil zeggen fig. 1 en 2, kan worden gevoerd terwijl tegelijkertijd een stroom vrije-zuurstof-\ bevattend gas door ringvormige doorgang 17 kan worden gevoerd.Table I lists the materials fed into the gasifier through the burner and their corresponding symbol. The solid carbonaceous fuel 25 (B), water (C), and liquid hydrocarbon material (E) can be mixed together in different combinations upstream of the burner inlet to form a pumpable slurry that can be passed into the burner and then passed through one of the different free-flow passages of the burner as indicated in Table II for the single-annular premix burner (see Figures 1 and 2); and as shown in Table III for the double annular premix burner (see Fig. 3). For example, the first entry in Table II shows that a pumpable slurry stream comprising solid carbonaceous fuel (B) mixed with water (C) through the retracted center conduit 15 of a single annular premix burner, i.e., Figures 1 and 2, may while simultaneously passing a stream of free oxygen-containing gas through annular passage 17.

8202327 y 1 - 19-8202327 y 1 - 19-

Andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn mogelijk naast die welke in Tabellen II en III zijn . aangegeven.Other embodiments of the present invention are possible in addition to those in Tables II and III. indicated.

Met betrekking tot de werking van een uitvoering van 5 de brander met een dubbele ring, aangegeven in fig. 3, laat de tweede ingang van Tabel III 2ien dat vrije-zuurstofbevattend gas (A) door beide ringvormige doorgangen kan worden gevoerd.With respect to the operation of an embodiment of the double ring burner shown in Fig. 3, the second entry of Table III 2ien allows free oxygen-containing gas (A) to pass through both annular passages.

In een dergelijk geval kan ieder lid van de volgende groep tegelijkertijd door een of beide ringvormige doorgangen 17 10 en 51 worden gevoerd: lucht, met zuurstof verrijkte lucht, en vrijwel zuivere zuurstof. Ook kan, zoals getoond in de zevende ingang van Tabel III, vi?ije-zuurstofbevattend gas (A) gemengd met stoom (D) (bijjvoorbeeld tot 25 vol.% van de totale hoeveelheid E^Q) door de centrale leiding 15 worden 15 gevoerd en de rest van het H^O als water (C) kan door de tussengelegen ring 17 als deel van de vloeibare drager voor de suspensie worden gevoerd.In such a case, any member of the following group may be simultaneously passed through one or both annular passages 17, 10 and 51: air, oxygen enriched air, and substantially pure oxygen. Also, as shown in the seventh entry of Table III, five-oxygen-containing gas (A) can be mixed with steam (D) (for example, up to 25% by volume of the total amount of EQ) through the central conduit 15. and the remainder of the H 2 O as water (C) can be passed through the intermediate ring 17 as part of the liquid carrier for the suspension.

Wanneer de vloeibare drager voor de suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof een vloeibaar koolwaterstof-20 materiaal is kan voortijdige verbranding in de brander worden vermeden door δδη of meer van de volgende maatregelen: (1) het houden van de brandstof benedenzijn zelf ontbrandings- temperatuur, k (2) het opnemen van water in de suspensie van vaste brandstof, 25 (3) het gebruik van lucht of met zuurstof verrijke lucht ' dat wil zeggen tot ongeveer 40 vol.% 0^, (4) het mengen van stoom met de lucht, (5) het gebruik van een dubbele ringvormige voor-mengbrander (fig. 3) waarin het uiteinde van het tussenliggende uit- 30 laatmondstuk een terugtrekking van ongeveer 0 heeft ten op-zichte van het oppervlak van de brander. In een dergelijk geval kan het vrije-zuurstof bevattende gas, zoals vrijwel zuivere zuurstof, afzonderlijk door de buitenste ringvormige doorlaat van de brander worden gevoerd en in de re-35 actiezone van de gasgenerator waar het reageert door ge-deeltelijke oxydatie met het multifase mengsel dat afge-voerd is uit de voor-mengzone van de brander en (6) het afvoeren van het multifasemengsel bij het uitgangs- % mondstuk bij het einde van de brander met een afvoersnelheid \ 40 die groter is dan de vlamvoortplantingssnelheid.When the solid carbonaceous fuel suspension liquid carrier is a liquid hydrocarbon-20 material, premature combustion in the burner may be avoided by δδη or more of the following measures: (1) keeping the fuel below its own ignition temperature, k (2) incorporating water into the solid fuel slurry, (3) using air or oxygen enriched air, ie, up to about 40% by volume, (4) mixing steam with the air (5) the use of a double annular premix burner (Fig. 3) in which the end of the intermediate exhaust nozzle has a retraction of about 0 with respect to the surface of the burner. In such a case, the free oxygen-containing gas, such as substantially pure oxygen, can be passed separately through the outer annular passage of the burner and into the reaction zone of the gas generator where it reacts by partial oxidation with the multiphase mixture. discharged from the pre-mixing zone of the burner and (6) discharging the multiphase mixture at the exit nozzle at the end of the burner at a discharge rate greater than the flame propagation rate.

^ 8202327 I t - 20 -^ 8202327 I t - 20 -

TABEL ITABLE I

Materiaal SymboolMaterial Symbol

* Vrije-zuurstof bevattend gas A* Free oxygen-containing gas A.

Vaste koolstofhoudendebrandstof BSolid carbonaceous fuel B

5 Water C5 Water C

Stoom DSteam D

Vloeibaar koolwaterstofmateriaal ELiquid hydrocarbon material E

Temperatuur^-inodererend gas F 'Temperature ^ -inoding gas F '

TABEL IITABLE II

10 V66r-mengbrander met enkele ring (zie figuren 1 en 2)10 V66r Single Ring Mixer Burner (See Figures 1 & 2)

Centrale leiding 15 Ringvormige doorgang 17Central pipe 15 Annular passage 17

B + C AB + C A

( , B + C + E A(, B + C + E A

B + C A + DB + C A + D

15 A B + C15 A B + C

A * B + C + EA * B + C + E

A + D B+EA + D B + E

TABEL IIITABLE III

V66r-ntengbrander met dubbele ring (zie figuur 3) 20 Centrale leiding 15 Tussenliggende Buitenste ring _ ring 17_ 51_Pre-burner burner with double ring (see figure 3) 20 Central pipe 15 Intermediate Outer ring _ ring 17_ 51_

A B + C AA B + C A

B + C A AB + C A A

B + C A FB + C A F

25 A ’ B + C + E A25 A + B + C + E A

; A B + C+E A + D; A B + C + E A + D

D B + C + E AD B + C + E A

A + D B + C+E AA + D B + C + E A

B + C + E A AB + C + E A A

30 B+C+E D A30 B + C + E D A

B + C + E A DB + C + E A D

A B + E A + DA B + E A + D

A + D B + E AA + D B + E A

A + D B+E A + DA + D B + E A + D

35 D B+E A35 D B + E A

A B + E DA B + E D

B + E A + D A + DB + E A + D A + D

B+E A A + DB + E A A + D

B + E D AB + E D A

40 B + E A D40 B + E A D

A B+E FA B + E F

F B + C AF B + C A

A B + C FA B + C F

E B + C AE B + C A

45 B + C Ξ A45 B + C Ξ A

8202327 .> ^ - 21 -8202327.> ^ - 21 -

Het brandergehsel volgens de uitvinding wordt in neer-waartse richting ingebracht door een inlaatpoort aan de top van een compacte, niet—gevulde niet-katalytische synthesegas-generator met vrije stroming die bekleed is met vuurvast mate-5 riaal, bijvoorbeeld zoals aangegeven in fig. 1. De brander strekt zich uit langs de centrale longitudinale as van de gasgenerator en het stroomafwaartse einde van de brander voert een multifase mengsel van brandstof, vrije-zuurstofbevattend gas, en een temperatuurmoderator direct in de reactiezone. ·„ 10 De relatieve verhoudingen van vaste of vaste en vloei- bare brandstof, water en zuurstof in de voedingsstroom naar de gasgenerator worden zorgvuldig geregeld om een groot deel van ^ de koolstof in de brandstof, bijvoorbeeld tot ongeveer 90 gew.% ' of meer, in kooloxyden om te zetten; en om een autogene reactie- 15 zonetemperatuur te handhaven in het traject van ongeveer 1182-1926°C, bij voorkeur in het traject van 1095-1540°C.The burner casing of the invention is introduced downwardly through an inlet port at the top of a compact, unfilled, non-catalytic, free-flow synthesis gas generator lined with refractory material, for example, as shown in FIG. 1. The burner extends along the central longitudinal axis of the gas generator and the downstream end of the burner carries a multiphase mixture of fuel, free oxygen-containing gas, and a temperature moderator directly into the reaction zone. The relative proportions of solid or solid and liquid fuel, water and oxygen in the feed stream to the gas generator are carefully controlled to a large proportion of the carbon in the fuel, for example, up to about 90% by weight or more , convert to carbon oxides; and to maintain an autogenous reaction zone temperature in the range of about 1182-1926 ° C, preferably in the range of 1095-1540 ° C.

De verblijftijd in de reactiezone is in het traject van ongeveer 1-10 seconden, en bij voorkeur in het traject van ongeveer 2-8 seconden. Met vrijwel zuivere zuurstofvoeding voor 20 de gasgenerator kan de samenstelling van het uitlaatgas van de gasgenerator in mol % op droge basis als volgt zijn: H2 10-60, CO 20-60, C02 5-40, CH4 0.01-5, H2S+C0S 0-5, N2 0-5, en A 0-1.5. Met luchtvoeding naar de gasgenerator kan de samen-r stelling van het uitlaatgas van de generator in mol % op droge 25 basis ongeveer als volgt zijn: H2 2-20, CO 5-35, C02 5-25, ,: i CH^ 0-2, H2S+COS 0-3, N2 45-80, en Ar 0.5-1.5. Niet omgezette koolstof en as zijn aanwezig in de uitlaatgasstroom.The residence time in the reaction zone is in the range of about 1-10 seconds, and preferably in the range of about 2-8 seconds. With near pure oxygen feed for the gas generator, the gas generator exhaust gas composition in mol% on a dry basis may be as follows: H2 10-60, CO 20-60, CO2 5-40, CH4 0.01-5, H2S + C0S 0-5, N2 0-5, and A 0-1.5. With air supply to the gas generator, the composition of the exhaust gas of the generator in mol% on a dry basis can be approximately as follows: H2 2-20, CO 5-35, CO2 5-25,: CH1 0 -2, H2S + COS 0-3, N2 45-80, and Ar 0.5-1.5. Unconverted carbon and ash are present in the exhaust gas stream.

De warme gasvormige uitlaatstroom van de reactiezone van de generator van synthesegas wordt snel beneden de reactie-30 temperatuur afgekoeld tot een temperatuur in het traject van ongeveer 120-370°C door directe afschrikking in water, of door indirecte warmte-uitwisseling bijvoorbeeld met water om stoom in een gaskoeler te produceren. De gasstroom kan schoon-gemaakt en gezuiverd worden door gebruikelijke werkwijzen.The hot gaseous exhaust stream from the reaction zone of the synthesis gas generator is rapidly cooled below the reaction temperature to a temperature in the range of about 120-370 ° C by direct quenching in water, or by indirect heat exchange for example with water to produce steam in a gas cooler. The gas stream can be cleaned and purified by conventional methods.

35 Een vollediger begrip van de uitvinding kan verkregen worden door verwijzing naar de begeleidende schematische teke-ning die de onderhavige uitvinding in detail laat zien. Of-schoon de tekening voorkeursuitvoeringen van de uitvinding \ illustreert, is deze niet bedoeld om de uitvinding te beperken · 8 2 0 2 3 2 7 c · - 22 - tot het beschreven speciale toestel of speciale materialen.A more complete understanding of the invention can be obtained by reference to the accompanying schematic drawing showing the present invention in detail. Although the drawing illustrates preferred embodiments of the invention, it is not intended to limit the invention to the disclosed special device or materials.

Verwijzende naar de fign. in de tekening is fig. 1 een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de uitvinding die regelingsmiddelen laat zien voor de continue 5 werking van een generator van synthesegas terwijl een brandstof uit fase wordt gebracht en tegelijkertijd een andere in fase wordt gebracht zonder de druk van de gasgenerator af te laten. Verder kunnen de regelingsmiddelen worden gebruikt voor snelle verandering van doorzetniveau's-boven of beneden het stroom-10 traject waarvoor de getoonde brander is ontworpen. Door deze middelen kunnen instellingen worden gegeven can de hoeveelheid ruw geproduceerd uitlaatgas te regelen, en te voorzien in een verandering in vraag naar het produktgas. Verder is een ander gebruik van het regelingssysteem het handhaven van de gewenste 15 samenstelling van het produktgas wanneer het mogelijk is dit te doen door instellingen van de stroomsnelheden van €dn of meer van de reactiecomponenf^stromen. Door het onderhavige stroomregelsysteem worden de stroomsnelheden voor alle van de reactiecomponentstromen dus afzonderlijk en onafhankelijk 20 geregeld zodat de temperatuur en de gewichtsverhouding van H20 tot brandstof in de reactiezone worden gehandhaafd op ontworpen omstandigheden en binnen gewenste werktrajecten voor de brandstof die tot reactie wordt gebracht. Indien nodig kan de atoom- , verhouding van vrije-zuurstof tot koolstof in de brandstof 25 in de reactiezone ook binnen ontwerpomstandigheden worden gere-t v geld.Referring to Figs. In the drawing, Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention showing control means for the continuous operation of a synthesis gas generator while one fuel is out of phase and another in phase at the same time without the pressure of the gas generator. Furthermore, the control means can be used for rapid change of throughput levels above or below the flow path for which the burner shown is designed. By these means, adjustments can be made to control the amount of raw exhaust gas produced, and to provide for a change in demand for the product gas. Furthermore, another use of the control system is to maintain the desired composition of the product gas when it is possible to do so by adjusting the flow rates of € dn or more of the reactant flows. Thus, by the present flow control system, the flow rates for all of the reactant flows are controlled separately and independently so that the temperature and weight ratio of H 2 O to fuel in the reaction zone are maintained at designed conditions and within desired operating ranges for the fuel being reacted. If necessary, the atomic ratio of free oxygen to carbon in the fuel 25 in the reaction zone can also be adjusted within design conditions.

Terwijl het regelsysteem dat in fig. 1 is aangegeven in het bijzonder ontworpen is voor de combinatie van voedings-voorraden omvattende een suspensie van een vaste koolstof-30 houdende brandstof in een vloeibare koolwaterstofbrandstof, kan het systeem door eenvoudige wijzigingen in de middelen voor het veranderen van de stroomsnelheid van de brandstofstroom zoals hieronder beschreven. worden gebruikt ter regeling van andere combinaties van suspensies van vaste koolstofhoudende brandstof, 35 en vloeibare, of gasvormige koolwaterstofbrandstoffen. In fig.l is brander 1 gemonteerd in een centrale, van flenzen voorziene inlaat 30 die gelegen is in het bovenste deel van een gebrui-kelijke, met vuurvast materiaal beklede, vrije-stroomsynthesegas-generator 41 volgens de centrale longitudinale as. De reactie- 8202327 -* Λ - 23 - componentstromen komen door het stroomopwaartse einde van brarlder 1 binnen, gaan er in neerwaartse richting doorheen, en worden afgevoerd door het stroomafwaartse einde 42. Brander 1 is zo ontworpen dat de vereiste Systeemproduktie voor werking 5 in bestendige toestand kan worden behaald of zelfs overtroffen door een bepaalde hoeveelheid wanneer de stroomsnelheid door alle doorgange&aximaal is. Het regelsysteem kan de stroomsnelheid van of meer van de voedingsstromen in leidingen l8l, 161, 43 en 63 onafhankelijk veranderen. Door deze middelen wordt 10 de temperatuur in de reactiezone 31 op de gewenste werktempe-ratuur gehandhaafd. Verder kan de gewichtsverhouding H20 tot brandstof, en indien nodig de atoomverhouding van vrije-zuur-stof tot koolstof in de brandstof in de reactiezone op ontwerp-omstandigheden worden gehandhaafd.While the control system shown in Fig. 1 is particularly designed for the combination of feed supplies comprising a slurry of a solid carbon-containing fuel in a liquid hydrocarbon fuel, the system can be changed by simple changes in the means for changing of the flow rate of the fuel flow as described below. are used to control other combinations of solid carbonaceous fuel, liquid and gaseous hydrocarbon fuel suspensions. In Figure 1, burner 1 is mounted in a central flanged inlet 30 located in the top portion of a conventional refractory lined free-flow synthesis gas generator 41 along the central longitudinal axis. Reaction 8202327 - * Λ - 23 - component currents enter through the upstream end of brarlder 1, pass downward through it, and are discharged through downstream end 42. Burner 1 is designed to have the required system production for operation 5 steady state can be achieved or even surpassed by a certain amount when the flow rate through all passage & aximal. The control system can independently change the flow rate of or more of the supply currents in lines 18l, 161, 43 and 63. By these means, the temperature in the reaction zone 31 is maintained at the desired operating temperature. Furthermore, the weight ratio of H 2 O to fuel, and if necessary the atomic ratio of free oxygen to carbon in the fuel in the reaction zone, can be maintained at design conditions.

15 De werking van de werkwijze en het regelsysteem dat in fig. I is aangegeven, volgt. Ter illustratie kan de voornaamste brandstof bijvoorbeeld een suspensie van een vaste koolstofhou-dende brandstof zijn, dat wil zeggen kool-water of kool-olie-suspensie in leiding 43. De reserve brandstof is een vloeibare 20 koolwaterstof brandstof dat wil zeggen residu olie in leiding 161. Als de voornaamste brandstof kan natuurlijk elke vloeibare of gasvormige koolwaterstofbrandstof worden gekozen.The operation of the method and the control system shown in Fig. I follows. For illustrative purposes, the main fuel may be, for example, a slurry of a solid carbonaceous fuel, ie coal-water or coal-oil suspension in line 43. The reserve fuel is a liquid hydrocarbon fuel, ie residual oil in line 161. Naturally, any liquid or gaseous hydrocarbon fuel can be chosen as the primary fuel.

' In de onderhavige werkwijze worden de overblijvende porties van de voornaamste vloeistofstrooxn die uit leiding 50 25 kornt^ in leiding 14 gemengd met de reserve vloeistofstroom die in leiding 167 is gebracht. H20 kan gemengd zijn met de brandstof fen in leidingen 161 en 43 of het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 63. Ook kan, zoals aangegeven in fig. 1, ten-minste een deel, dat wil zeggen 10-100 vol.% van het H20 als de 30 temperatuurmoderator worden verschaft, bijvoorbeeld stoom. Aldus kan, zoals aangegeven in fig. 1, stoom in leiding 187 in leiding 18 worden gemengd met het vrije-zuurstofbevattende gas dat in leiding 70 stroomt. Door dit schema kunnen geregelde hoeveel-heden stoom worden ingebracht en gemengd met de strobevrije-35 zuurstofbevattend gas en/of brandstof stroomopwaarts van de brander. Kleppen 183, 163, 77, en 65 kunnen met de hand of auto-matisch in werking worden gesteld om een geheel open stand tot V een volledig gesloten stand te verkrijgen. De matenwaarin elke klep geopend of gesloten kan worden is ook regelbaar. De suspen- 8202327 - 24 - sie voedingsstroom in leiding 43 wordt in de reactiezone 31 van synthesegasgenerator 41 gepompd door middel van positie-ve-verplaatsingspomp 45 voorzien van snelheidsregeling 46, leiding 47, stroommeter en omzetter 48, leiding 49, klep 77, 5 leidingen 50 en 14, en inlaat 8 van brander 1. De stroomsnel-heid van' de suspensie door leiding 43 wordt geregeld door de snelheid van de positieve-verplaatsingspomp 45. Om de suspensie die door leiding 43 stroomt^ buitenfase te brengen, wordt deze snelheid continu verminderd van maximum, tot nul over,een 10 periode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden, zoals onge-veer 60-1800 seconden, bijvoorbeeld ongeveer 300-1000 seconden. Stroomregistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 51 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de gewenste tijd tegenover afnemende stroomsnelheidcurve. De grootte van de 15 suspensie^stroom in leiding 47 wordt gemeten en een signaal a wordt versehaft door stroomoverbrenger 48 overeenkomende met de stroomsnelheid' van de suspensie in leiding 43. Stroomregi-streertoestel-regelorgaan 51 ontvangt. signaal a, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid op dat 20 ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomstig regelings-signaal aan snelheidregelorgaan 46 om de snelheid van pomp 45 benedenwaarts te regelen zodat de suspensielading die in' leiding 49 stroomt een gegeven verminderde stroomsnelheid opneemt voor dat ogenblik in de periode van het uit fase brengen. De nieuwe 25 suspensiesnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. v .~j Door deze middelen worden herhaalde regelingen aan de stroom snelheid gedaan en de suspensie die in leiding 50 stroomt wordt uit fase gebracht.In the present process, the remaining portions of the main liquid streams flowing from line 50 in line 14 are mixed with the reserve liquid stream introduced into line 167. H2 O may be mixed with the fuels in lines 161 and 43 or the free oxygen-containing gas in line 63. Also, as shown in Figure 1, at least a portion, i.e. 10-100 vol.% Of the H2 O as the temperature moderator are provided, eg steam. Thus, as shown in Fig. 1, steam in line 187 in line 18 can be mixed with the free oxygen-containing gas flowing in line 70. This scheme allows controlled amounts of steam to be introduced and mixed with the straw-free oxygen-containing gas and / or fuel upstream of the burner. Valves 183, 163, 77, and 65 can be operated manually or automatically to achieve a fully open position up to V a fully closed position. The sizes in which each valve can be opened or closed is also adjustable. The suspension feed stream in line 43 is pumped into the reaction zone 31 of synthesis gas generator 41 by means of positive displacement pump 45 provided with speed control 46, line 47, flow meter and converter 48, line 49, valve 77, 5 lines 50 and 14, and inlet 8 of burner 1. The flow rate of the slurry through line 43 is controlled by the speed of the positive displacement pump 45. To phase out the slurry flowing through line 43 speed continuously reduced from maximum to zero over a period in the range of about 1-3600 seconds, such as about 60-1800 seconds, for example about 300-1000 seconds. Flow recorder controller with transmitter 51 includes a microcomputer programmed with the desired time versus decreasing flow rate curve. The magnitude of the slurry flow in line 47 is measured and a signal a is supplied by flow transmitter 48 corresponding to the flow rate of the slurry in line 43. Flow recorder controller 51 receives. signal a, compares it with a signal representing the desired flow rate at that time, and provides a corresponding control signal to speed controller 46 to down-speed pump 45 so that the slurry charge flowing in line 49 has a given reduced flow rate records for that moment in the phase-out period. The new suspension rate is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated flow rate adjustments are made and the slurry flowing in line 50 is dephased.

Tegelijkertijd met het uit fase brengen van de voornaam-30 ste suspensiebrandstof die in leiding 43 stroomt, wordt de reserve vloeibare koolwaterstofbrandstof die in leiding 161 stroomt gedurende dezeIfde periode in fase gebracht. Stroom-registreertoestel-regelorgaan met overbrenger 171 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de gewenste tijd tegen 35 toenemende stroomsnelheidcurve. De oliestroomsnelheid in leiding 161 wordt gemeten en een signaal m wordt door stroomoverbrenger 165 verschaft in overeenstemming met de stroomsnel-v j? heid van de olie in leiding 161. Stroomregistreertoestel-regel- % orgaan 171 ontvangt signaal m, vergelijkt het met een signaal \ \ 8202327 - 25 - dat de gewenste stroomsnelheid opdat ogenblik voorstelt en verschaft een overeenkomend regelingssignaal aan klep 163 om . wijder te openen zodat de olielading in leiding 166 een gegeven vergrote stroomsnelheid vocrdat ogenblik aanneemt in de periode 5 voor het in fase brengen. De nieuwe oliesnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen kunnen herhaal-de regelingen voor de stroomsnelheden van de voornaamste en reservebrandstoffen uitgevoerd worden zodat de olie die in leiding 167 stroomt iri leiding 14 gevoerd kan worden in een 10 hoeveelheid die een compensatie is voor de verminderde hoeveelheid suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof die 'in leiding 50 stroomt.Simultaneously with the de-phaseing of the major slurry fuel flowing in line 43, the reserve liquid hydrocarbon fuel flowing in line 161 is phase-out during this same period. Flow recorder controller with transmitter 171 includes a microcomputer programmed with the desired time against increasing flow rate curve. The oil flow rate in line 161 is measured and a signal m is provided by flow transmitter 165 in accordance with the flow rate vj? oil in conduit 161. Flow recorder control member 171 receives signal m, compares it with a signal representing the desired flow rate at that moment, and provides a corresponding control signal to valve 163. wider to open so that the oil charge in line 166 assumes a given increased flow rate instantaneously in phase 5 period. The new oil speed is measured and the cycle is repeated. By these means, repeat controls for the flow rates of the main and reserve fuels can be made so that the oil flowing into line 167 can be fed into line 14 in an amount that compensates for the reduced amount of slurry of solid carbonaceous fuel which flows into line 50.

^.v, dedurende of volgende op de periode dat de suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof van leiding 43 buitenfase 15 wordt gebracht en dat het deel van de reserve vloeibare kool-waterstofbrandstof uit leiding 161 in fase wordt gebracht, kan de gewichtsverhouding van H^O tot brandstof in de reactiezone geregeld worden op ontwerpomstandigheden of vrijewel constant gehouden worden dat wil zeggen minder dan + 10% variatie, door 20 vergroting of vermindering van de stroomsnelheid van de tempe-ratuurmoderator. Dienovereenkomstig kan in het onderhavige voorbeeld, tegelijk met het uit fase brengen van de kool-water-suspensie een extra hoeveelheid H20 uit een uitwendige bron in fase worden gebracht gedurende dezeIfde tijdsperiode. Dus 25 wordt in fig. 1 een deel van de stoom in leiding 181 door lei- f.Jj ding 187 gevoerd en in leiding 18 gebracht waar het zich mengt met het vrije-zuurstofbevattende gas uit leiding 70. Stroomre-gistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 191 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de gewenste tijd tegenover 30 tcenemende stroomsnelheidcurve.^ .v, during or after the period when the solid carbonaceous fuel slurry from line 43 is brought into phase 15 and the portion of the reserve liquid hydrocarbon fuel from line 161 is brought into phase, the weight ratio of H 2 O to fuel in the reaction zone are controlled at design conditions or kept constant, ie less than + 10% variation, by increasing or decreasing the flow rate of the temperature moderator. Accordingly, in the present example, an additional amount of H 2 O from an external source can be phase-out during this same period of time simultaneously with the phase out of the hydrocarbon slurry. Thus, in Figure 1, a portion of the steam in line 181 is passed through line 187 and introduced into line 18 where it mixes with the free oxygen-containing gas from line 70. Flow recorder controller with transducer 191 includes a microcomputer programmed with the desired time versus 30 incremental flow rate curve.

De snelheid van de stoomstroming in leiding 181 wordt gemeten en een signaal s wordt verschaft door stroomoverbrenger 185 in overeenstemming met de stroomsnelheid van de stoom in' leiding 181. Stroomregistreertoestel-regelorgaan 191 ontvangt 35 een signaal s, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid op dat ogenblik voorstelt en verschaft een over-eenkomend regelingssignaal aan klep 183 om wijder te openen zodat de stoomlading in leiding 186 een gegeven vergrote stroom- % snelheid voor dat ogenblik aanneemt in de periode voor het in t*.The velocity of the steam flow in line 181 is measured and a signal s is provided by flow transmitter 185 in accordance with the flow rate of the steam in line 181. Flow recorder controller 191 receives a signal s, compares it with a signal that the desired flow rate at that time and provides a matching control signal to valve 183 to open wider so that the steam charge in line 186 assumes a given increased flow% rate for that time in the period before in t *.

I 8202327I 8202327

LL

- 26 - fase brengen. De nieuwe stoomsnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen worden herhaalde regelingen van de snelheid van de stroom stoom uitgevoerd en de stoom die in leiding 187 stroomt wordt in leiding 18 overgebracht in een 5 hoeveelheid die de gewichtsverhouding van 1^0 tot brandstof in de reactiezone bij ontworpen omstandigheden zal handhaven, bijvoorbeeld vrijwel constant. In een andere uitvoeringsvorm wordt de gewichtsverhouding H^O/brandstof in de reactiezone omhoog of omlaag geregeld door de stoomsnelheid zoals hierboven 10 is beschreven te regelen om een gewenste temperatuur in de reactiezone en een gewenste samenstelling van het produkt te verkrijgen.- 26 - bring phase. The new steam speed is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated controls of the velocity of the steam flow are made and the steam flowing into line 187 is transferred into line 18 in an amount that will maintain the weight ratio of 1: 0 to fuel in the reaction zone at designed conditions, for example almost constantly. In another embodiment, the H 2 O / fuel weight ratio in the reaction zone is controlled up or down by controlling the steam rate as described above to obtain a desired temperature in the reaction zone and a desired product composition.

Tegeli jkertijd met of na het uit fase brengen van de ^ voornaamste brandstof, het in fase brengen van de reserve- 15 brandstof, en eventueel met of zonder het in of uit fase brengen van de stoom afhankelijk van de aard van de brandstoffen, kan het vrije-zuurstofbevattende gas omhoog of omlaag worden inge-steld. Door deze middelen kan de temperatuur in de reactiezone geregeld worden tot ontwerpomstandigheden, of vrijwel constant 20 gehouden worden dat wil zeggen minder dan + 95°C variatie.At the same time with or after de-phasing the main fuel, de-phasing the reserve fuel, and optionally with or without de-phasing the steam depending on the nature of the fuels, free oxygen-containing gas can be set up or down. By these means, the temperature in the reaction zone can be controlled to design conditions, or kept almost constant, ie less than + 95 ° C variation.

Dus wordt in het onderhavige voorbeeld in fig. 1 een deel van -het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 63 door leiding 70 gevoerd en gebracht in leiding 18 waar het zich mengt met de stoom, indiencfeze aanwezig is, van leiding 187 zoals hiervoor 25 is beschreven. Stroomregelorgaan 74 wordt geprogrammeerd metde ^/- gewenste tijd tegenover stroomsnelheidcurve. De periode van re- geling is dezelfde als die voor de brandstof en stoomstromen.Thus, in the present example in Figure 1, a portion of the free oxygen-containing gas in line 63 is passed through line 70 and introduced into line 18 where it mixes with the steam, if present, from line 187 as above described. Flow controller 74 is programmed with the desired time versus flow rate curve. The control period is the same as for the fuel and steam flows.

De regeling bij de zuurstofstroomsnelheid kan omhoog of omlaag zijn afhankelijk van de aard van de brandstofstromen en de 30 toevoeging van stoom, indien deze al plaatsvindt. In het onderhavige voorbeeld zal de zuurstofsnelheid worden vergroot om te voldoen aan de extra vereisten voor de gedeeltelijke oxydatie van een vloeibare koolwaterstof in vergelijking met een vaste koolstofhoudende brandstof.The control at the oxygen flow rate can be up or down depending on the nature of the fuel flows and the addition of steam, if at all. In the present example, the oxygen rate will be increased to meet the additional requirements for the partial oxidation of a liquid hydrocarbon compared to a solid carbonaceous fuel.

35 De snelheid van vrije-zuurstofbevattend gas in leiding - 63 wordt gemeten en een signaal b wordt verschaft door stroom- fA\ overbrenger 67 overeenkomende met de stroomsnelheid van het vrije- \ . 'The velocity of free oxygen-containing gas in line -63 is measured and a signal b is provided by flow fA transducer 67 corresponding to the flow rate of free flow. '

Tv zuurstofbevattende gas in leiding 63. Stroomregistreer-regel- orgaan met overbrenger 74 omvat een microcomputer die een signaal i 1 8202327 - 27 - b ontvangt, vergelijkt het met een signaal dat een gewenste stroomsnelheid voor dat ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomstig regelingssignaal aan klep 65 om wijder te openen zodat de lading vrije-zuurstofbevattend gas in leiding 68 een 5 gegeven vergrote stroomsnelheid vocardat ogenblik aanneemt in de periode van het in fase brengen. De nieuwe snelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen worden herhaalde regelingen van de snelheid van zuurstofstroming verricht en het vrije-zuur-10 stofbevattende gas dat in leiding 70 stroomt wordt in leiding 18 gebracht in een hoeveelheid die de temperatuur in de reactiezone bij ontwerpomstandigheden of vrijwel constant zal handhaven. In een uitvoeringsvorm waarin de in fig. 3 getoonde brander wordt gebruikt, wordt een deel van de temperatuurmoderator, 15 bijvoorbeeld stoom in leiding 187, door de inlaat 13 van de brander ingebracht.TV oxygen containing gas in line 63. Flow recorder controller with transmitter 74 includes a microcomputer which receives a signal, compares it with a signal representing a desired flow rate for that time, and provides a corresponding control signal to valve 65 to open wider so that the charge of free oxygen-containing gas in line 68 assumes a given increased flow rate at that moment in the phase-in phase. The new rate of the free oxygen-containing gas is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated adjustments of the rate of oxygen flow are made, and the free-oxygen-containing gas flowing into line 70 is introduced into line 18 in an amount that will maintain the temperature in the reaction zone at design conditions or substantially constant. In an embodiment in which the burner shown in Fig. 3 is used, part of the temperature moderator, for example steam in conduit 187, is introduced through the inlet 13 of the burner.

In een andere uitvoeringsvorm wordt de snelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas op en neer geregeld om een gewensce temperatuur in de reactiezone en een gewenste samen-20 stelling van het produktgas te verkrijgen. Alternatief kan door de hiervoor beschreven middelen de atoomverhouding van zuur-stof tot koolstof in de reactiezone worden geregeld op ontwerpomstandigheden dat wil zeggen in het traiect van ongeveer 0.5-1.7.In another embodiment, the rate of the free oxygen-containing gas is controlled up and down to obtain a desired temperature in the reaction zone and a desired composition of the product gas. Alternatively, by the means described above, the oxygen to carbon atomic ratio in the reaction zone can be controlled at design conditions, i.e., in the range of about 0.5-1.7.

25 De hiervoor aangegeven tijd tegenover stroomsnelheid- curven voor programmering van gebruikelijke stroomregistreer-toestel-regelorganen 191, 171, 51, en 74 kunnen door gebruikelijke berekeningen bepaald worden gebaseerd op warmte-en gewichtsbalansen voor het gehele systeem.The aforementioned time versus flow rate curves for programming conventional flow recorder controllers 191, 171, 51, and 74 can be determined by conventional calculations based on system-wide heat and weight balances.

30 In een andere uitvoeringsvorm kunnen de parameters voor de genoemde berekeningen en anderen door gebruikelijke detectors worden gemeten en de daarop reagerende signalen kunnen toegevoegd worden aan een algemeen regelsystoem 40.In another embodiment, the parameters for said calculations and others can be measured by conventional detectors and the responsive signals can be added to a general control system 40.

De invoer naar regelsysteem 40 kan met de hand bestuurd zijn 35 of kan een signaal zijn van een computer, analysator, of sensor. Regelorgaan 40 omvat conventionele circuits en componenten voor het verschaffen of omzetten van signalen dat wil zeggen pneuma-j tisch of elektronisch om de genoemde snelheidsregelingen en kleppen te doen werken.The input to control system 40 may be manually controlled or may be a signal from a computer, analyzer, or sensor. Controller 40 includes conventional circuits and components for providing or converting signals, i.e. pneumatically or electronically, to operate said speed controls and valves.

8 8202327 i t • - 28 -8 8202327 i t • - 28 -

In regelorgaan 40 worden de met de computer berekende waarden of de met de hand ingebrachte bepaalde punten voor de gewenste stroomsnelheden op specifieke momenten voor de ver-schillende stromen vergeleken respectievelijk met de signalen 5 a, m, s en b. Bijvoorbeeld kan, beantwoorderi aan signaal a, regelorgaan 40 automatisch pompsnelheidregelorgaan 46 regelen door het zenden van signaal cnstroomregistreertoestel-regelor-gaan 51. Ook kan signaal c direct worden toegevoerd aan snel- heicUregelorgaan 46. In een andere uitvoeringsvorm kan bijvoor- 1 · ' > :· 10 beeld stroomregistreertoestel-regelorgaan 51 een signaal ont- -¾ vangen van stroomoverbrenger 48 en signaal c van regelorgaan 40 en het signaal voor de snelheidsregeling voor de werking van. snelheidsregelorgaan 46 berekenen. In nog een andere uit-voeringsvorm kan de stroming van de voedingsstroom gestopt 15 worden door een signaal i van regelorgaan 40 naar klep 77.In controller 40, the computer-computed values or the manually input determined points for the desired flow rates at specific times for the different flows are compared with the signals 5 a, m, s and b, respectively. For example, responding to signal a, controller 40 can automatically control pump speed controller 46 by transmitting signal power recorder controller 51. Also, signal c can be directly applied to speed controller 46. In another embodiment, for example, 1 · '> Image stream recorder regulator 51 receives a signal from current transducer 48 and signal c from controller 40 and the speed control signal for operation. calculate speed controller 46. In yet another embodiment, the flow of the feed stream can be stopped by a signal i from controller 40 to valve 77.

Een op een dergelijke manier kan, beantwoorderd aan signaal m^ regelorgaan 40 automatisch klep 163 voor vloeibare koolwater-stofbrandstof regelen door het zenden van signaal b naar stroom-registreertoestel-regelorgaan 191.In such a manner, responding to signal controller 40, can automatically control liquid hydrocarbon fuel valve 163 by sending signal b to flow recorder controller 191.

20 Eveneens kan op een dergelijke manier, beantwoordend aan signaal b, .regelorgaan 40 automatisch klep 65 voor vrije-zuurstofbevattend gas regelen door het zenden van signaal j naar stroomregistreertoestel-regelorgaan 74.Likewise, in such a manner, in response to signal b, controller 40 can automatically control free oxygen-containing gas valve 65 by sending signal j to flow recorder controller 74.

««

Twee geschikte branders die te gebruiken zijn in de 25 onderhavige werkwijze en het regelingssysteem zijn getoond in , ~. fign. 1-3. Overeenkomstige delen van de brander die in fig. 1 en 2 is getoond, hebben hetzelfde referentienummer.Two suitable burners to be used in the present method and control system are shown in. Figs. 1-3. Corresponding parts of the burner shown in Figures 1 and 2 have the same reference number.

Brander 1 is in grot^ detail · getoond in fig. 2 en omvat in hoofdzaak een onbelemmerde binnenste coaxiale terugge-30 trokken centrale leiding 15 en een buitenste concentrische coaxiale leiding 16 die in lengterichting om de binnenste centrale leiding 15 is aangebracht. Schijfvormige flens 10 is bevestigd aan het buitenoppervlak van de buitenste coaxiale leiding 16 en ondersteunt brander 1 in'een vertikale longitudinale 35 richting. De centrale longitudinale assen van brander 1 en ver-gasser 41 zijn coaxiaal. Afstandsstukken 18 verschaffen een ringvormige doorgang 17 met vrije stroming tussen de buitendia-;r-:\ met.er v^n centrale cylindrische leiding 15 en de binnendiameter van buitenste cylindrische leiding 16. De uitgangsopening aan het 8202327 - 29 > * stroomafwaartse einde van centrale leiding 15 is bij voorkeur recht, cirkelvormig in dwarsdoorsnede, en loodrecht op de Xon-gitudinale as van de brander. Ook kan uitlaatopening 20 conver-gerend of divergerend zijn. Buitenste leiding 16 eindigt bij 5 het stroomafwaartse einde van de brander met een convergerend mondstuk 21. Een vertikale dwarsdoorsnede van uitgangsmondstuk 21 kan afgeknot-kegelvormig zijn gevormd, die al dan niet in . een rechte cylinder kan opgaan. Bij voorkeur omvat, zoals aan-gegeven in fig. 2, mondstuk 21 voor weerstand tegen slijtage 10 een afgeknot-kegelvormig achterste deel 22 dat zich ontwikkelt tot een recht cylindrisch voordeel 23 dat eindigt bij het stroomafwaartse buitenoppervlak 6 van de brander. Het cylindri-sche uitgangsdeel zal toestaan: (1) extra levensduur van de brander als gevolg van een groter oppervlak dat beschikbaar is 15 voor slijtage, en (2) de vervaardiging van een keramisch of vuurvast inzetstuk of een gehele koelkamer van een thermisch-en slijtagebestendig materiaal dat wil zeggen wolfraam of siliciumcarbide om beschadiging te voorkomen en om de levensduur van de brander te verlengen.Burner 1 is shown in great detail in Figure 2 and comprises substantially an unobstructed inner coaxial retracted central conduit 15 and an outer concentric coaxial conduit 16 longitudinally disposed about inner central conduit 15. Disc-shaped flange 10 is attached to the outer surface of the outer coaxial conduit 16 and supports burner 1 in a vertical longitudinal direction. The central longitudinal axes of burner 1 and gasifier 41 are coaxial. Spacers 18 provide an annular passage 17 with free flow between the outer diameter of central cylindrical conduit 15 and the inner diameter of outer cylindrical conduit 16. The exit opening at the downstream end of the 8202327-29 *. central conduit 15 is preferably straight, circular in cross section, and perpendicular to the X-axis of the burner. Outlet opening 20 can also be convergent or divergent. Outer conduit 16 terminates at 5 at the downstream end of the burner with a converging nozzle 21. A vertical cross-section of outlet nozzle 21 may be frusto-conical in shape or not. a straight cylinder can go up. Preferably, as indicated in Fig. 2, wear resistance nozzle 21 comprises a frusto-conical rear portion 22 which develops into a straight cylindrical advantage 23 terminating at the downstream outer surface 6 of the burner. The cylindrical blank will allow: (1) additional burner life due to a larger surface area available for wear, and (2) the manufacture of a ceramic or refractory insert or an entire cooling chamber of a thermal and abrasion resistant material i.e. tungsten or silicon carbide to prevent damage and to extend the life of the burner.

20 De hoogte van het voorste cylindrische deel 23 van uit- laatmondstuk 21 is in het traject van ongeveer 0-1.5, bijvoor-beeld 0.1-1.0 maal, zijn eigen diameter dat wil zeggen de mini-mumdiameter van convergerend mondstuk 21. De diameter van uit-gangsopening 20 van centrale leiding 15 is in het traject van 25 ongeveer 0.2-1.5, bijvoorbeeld 0.5-0.8 maal de minimumdiameter . van convergerend mondstuk 21.The height of the front cylindrical portion 23 of the exhaust nozzle 21 is in the range of about 0-1.5, for example 0.1-1.0 times, its own diameter ie the minimum diameter of converging nozzle 21. The diameter of exit port 20 of central conduit 15 is in the range of about 0.2-1.5, for example, 0.5-0.8 times the minimum diameter. of converging nozzle 21.

Het stroomafwaartse einde van de brander kan al dan niet worden gekoeld. Bij voorkeur omrinSt'zoals in fig. 2 is getoond, coaxiale ringvormige koelkamer 2 uitgangsopening bij het 30 branderuiteinde. Door water te laten gaan door het doorboorde deel 24 van koelkamer 2 kan voorkomen worden dat het uiteinde van brander 1 wordt oververhit. Eventueel kan om dergelijke redenen buitenste leiding 16 koel gehouden worden door het laten gaan van water door windingen'4 die het buitenoppervlak 35 van buitenste leiding 16 langs zijn lengte omringen. Geschikte convergerende hoeken voor opening 21 zijn in het traject van ongeveer 15° tot 90° van de centrale longitudinale as van de \\ brander. Het stroomafwaartse einde van uitgangsopening 20 van centrale leiding 15 is aanzienlijk stroomopwaarts teruggetrokken 8202327 if r - 30 - van buitenoppervlak 6 van brander 1 over een afstand van twee of meer maal de minimumdiameter van convergerend uitlaatmondstuk . 21. Bijvoorbeeld kan de terugplaatsing van einde 20 van centrale leiding 15 van het branderoppervlak 6 in het traject zijn van 5 ongeveer 3-10 maal de minimumdiameter van convergerend uitlaatmondstuk 21. De ruimte tussen het einde 20 van centrale leiding 15 en branderoppervlak 16 vormt de onbelemmerde voor-mengzone.The downstream end of the burner may or may not be cooled. Preferably, as shown in Fig. 2, coaxial annular cooling chamber 2 exit opening at the burner end. By passing water through the pierced part 24 of cooling chamber 2, the end of burner 1 can be prevented from overheating. Optionally, for such reasons, outer conduit 16 can be kept cool by passing water through windings surrounding the outer surface 35 of outer conduit 16 along its length. Suitable converging angles for opening 21 are in the range of about 15 ° to 90 ° from the central longitudinal axis of the burner. The downstream end of outlet port 20 of central conduit 15 is withdrawn substantially upstream 8202327 if r - 30 - from outer surface 6 of burner 1 by a distance of two or more times the minimum diameter of converging outlet nozzle. 21. For example, the replacement of end 20 of central conduit 15 from burner surface 6 can be in the range of about 3-10 times the minimum diameter of converging outlet nozzle 21. The space between end 20 of central conduit 15 and burner surface 16 forms the unobstructed pre-mixing zone.

In de werking van brander 1 kan de reactiecomponentstroom, zie Tabel II hierboven, brander 1 binnenkomen door inlaat 9 10 van fig. 1 en direct passeren van het stroomopwaartse deel naar beneden door vrije-stromingscentrale leiding 15, door uitlaat-opening 20 en in voor-mengzone 25, zoals aangegeven in fig. 2. ζρ Dekplaat 11 sluit het bovenste einde van ringvormige doorgang 1.7 af. Met stroomopwaartse inlaateinde 9 van centrale leiding 15 15 is gekoppeld aan een voedingslijn en het stroomafwaartse einde gaat door dekplaat 11 en is daarmede verbonden. Tegelijk kan de andere reactiecomponentstroom brander 1 binnenkomen door i inlaat 8 en direct passeren van het stroomopwaartse deel 30 van buitenste leiding 16 in neerwaartse richting door vrije-20 stroming ringvormige doorlaat 17 en in voor-mengzone 25 waar innige menging' van de twee reactiecamponentstromen plaatsvindt. Inlaat 8 kan al dan niet tangentieel ten opzichte van de buitenste leiding 16 zijn. Verder vindt directe warmte-uitwisseling plaats tussen de twee reactiecomponent stromen in de voor-meng-25 zone 25. De temperatuur in de voor-mengzone wordt geregeld l ,7 zodat een geregelde hoeveelheid van de vloeibare drager zonder verbranding verdampt kan worden dat wil zeggen van 0-100 vol.% bijvoorbeeld ongeveer 2-80 vol.%. Temperatuurregeling in de voor-mengzone kan worden uitgevoerd door het regelen van fak-30 toren zoals verblijftijd en warmte-inhoud van de binnenkomende stromen, en hoeveelheid uitwendige koeling zoals door slangen 4, indien deze al aanwezig zijn. Voor-mengzone 25 is vrijwel vrij van enige belemmering voor de vrije stroming van de materialen die daardoorheen gaan.In the operation of burner 1, the reactant stream, see Table II above, can enter burner 1 through inlet 9 of Fig. 1 and pass directly from the upstream portion down through free-flow line 15, through outlet port 20 and into mixing zone 25, as shown in fig. 2. ζρ Cover plate 11 closes off the upper end of annular passage 1.7. Upstream inlet end 9 of central conduit 15 is coupled to a power line and the downstream end passes through cover plate 11 and is connected thereto. At the same time, the other reactant stream burner 1 may enter through inlet 8 and pass directly upstream portion 30 of outer conduit 16 downward through free-flow annular passage 17 and into premix zone 25 where intimate mixing of the two reactant streams occurs . Inlet 8 may or may not be tangential to outer conduit 16. Furthermore, direct heat exchange takes place between the two reactant streams in the premix zone 25. The temperature in the premix zone is controlled 1.7, so that a controlled amount of the liquid carrier can be evaporated without combustion, ie from 0-100 vol.%, for example, about 2-80 vol.%. Temperature control in the premix zone can be performed by controlling factors such as residence time and heat content of the incoming streams, and amount of external cooling such as through hoses 4, if any. Pre-mixing zone 25 is virtually free from any impediment to the free flow of the materials passing therethrough.

35 In in fign. 1 en 2 aangegeven brander worden stromen van verschillende materialen die naar beneden stromen door co-axiaal teruggetrokken centrale leiding 15 en tegelijkertijd neerwaarts door ringvormige doorgang 17, achtereenvolgens samen-gemengd in tandem voor-mengkamers 25 en 40'. Terwijl de voor- 8202327 > Λ - 31 - mengzone in deze uitvoeringsvarm is aangegeven als bevattende . twee afzonderlijke coaxiale voor-mengkamers 25 en 40' in serie, kan de voor-mengzone voor andere uitvoeringsvormen van de onder-havige uitvinding werkelijk een of meer, zoals 2-5 coaxiale 5 voor-mengkamers omvatten. Bijvoorbeeld zijn drie voor-mengkamers 25, 40', en 41 aanwezig in de uitvoeringsvorm van de brander die in fig. 3 is aangegeven. Elke voor-mengkamer in fign.. i, 2 en 3, omvat uitgezonderd voor de eerste kamer in de 11jn, een coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel 45 gevolgd door een coaxiaal 10 tenminste ten dele convergerend uitlaatdeel 22 of 46 in fig. 3 dat zich eventueel mag ontwikkelen tot een rechtcylindrisch deel 23 of 49, respectievelijk. Eventueel kunnen dergelijke uitlaten p>, gemaakt worden uit een tegen warmte en slijtage bestendig ma- teriaal dat wil zeggen silicium of wolfraamcarbide, zoals hier-15 voor beschreven. In de uitvoeringsvormen met verscheidene voor-mengkamers kan de eerste voor-mengkamer in de lijn een recht coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel 47 hebben, dat afvoert door een cirkelvormige opening 39 direct in de volgende in lijn zijnde coaxiale voor-mengkamer 40'. Bij voorkeur zet het meng-20 sel dat een voor-mengkamer verlaatjUit in de volgende opeenvol-gende voor-mengkamer. Wanneer het mengsel versneld en uitgezet is door een uiteindelijk uitgangsmondstuk bij de uitgang van de brander in de verbrandingskamer, heeft dit een stabieler en efficienter verbrandingspatroon tot resultaat. De temperatuur, 25 druk en snelheidstrajecten voor de materiaalstromen die door de \ verschillende doorgangen van de brander gaan,zijn in hoofdzaak dezelfde als die welke hiervoor zijn besproken. De inlaat naar de eerste voor-mengkamer 25 kan een convergerende inlaat 48 hebben zoals getoond in figs. 1, 2 en 3.35 In in Figs. 1 and 2, streams of different materials flowing down through coaxially retracted central conduit 15 and simultaneously down through annular passage 17 are successively mixed together in tandem pre-mixing chambers 25 and 40 '. While the pre-8202327> Λ - 31 - mixing zone is indicated as containing in this embodiment. two separate coaxial pre-mixing chambers 25 and 40 'in series, the pre-mixing zone for other embodiments of the present invention may actually comprise one or more, such as 2-5 coaxial pre-mixing chambers. For example, three premixing chambers 25, 40 ', and 41 are provided in the embodiment of the burner shown in Figure 3. Each premix chamber in Figs. I, 2 and 3, except for the first chamber in the 11jn, includes a coaxial cylindrical body portion 45 followed by a coaxial 10 at least partially converging outlet portion 22 or 46 in Fig. 3 which may be develop into a straight cylindrical part 23 or 49, respectively. Optionally, such outlets can be made from a heat and abrasion resistant material, ie, silicon or tungsten carbide, as described above. In the multiple premixing chamber embodiments, the first premixing chamber may have in-line a straight coaxial cylindrical body portion 47 which discharges through a circular opening 39 directly into the next aligned coaxial premixing chamber 40 '. Preferably, the mixture leaving a pre-mixing chamber expands into the next successive pre-mixing chamber. When the mixture is accelerated and expanded through a final exit nozzle at the exit of the burner into the combustion chamber, this results in a more stable and efficient combustion pattern. The temperature, pressure and velocity ranges for the material flows passing through the different passages of the burner are essentially the same as those discussed above. The inlet to the first premix chamber 25 may have a converging inlet 48 as shown in Figs. 1, 2 and 3.

30 Fig. 3 is een vertikale doorsnede van een uitvoerings vorm van de teruggetrokken centrale doorgang 15 voor-mengbrander soortgelijk aan brander 1, zoals aangegeven in fig. 2, maar gewijzigd om twee coaxiale ringvormige doorgangen te geven dat wil zeggen tussenliggende ringvormige doorgang 17 en buitenste 35 ringvormige doorgang 51. Verder omvat de voor-mengzone drie achtereenvolgende coaxiale voor-mengkamers 25, 40' en 41 voor vrije doorstroming. Door afstandstukken 18 kunnen concentrische V coaxiale buitenste leiding 52, teruggetrokken coaxiale tussen liggende leiding 53, en teruggetrokken coaxiale centrale leiding 8202327 Λ ► - 32 - 15 radiaal van elkaar worden gescheiden ter verschaffing van de genoemde afzonderlijke ringvormige doorgangen en voor-meng-kamers met vrijwel geen belemmering voor de vrije stroming van materialen daardoor. Het stroomafwaartse uiteinde 20 van centrale 5 leiding 15 is stroomopwaarts teruggetrokkem van het buitenopper-vlak 6 van de brander met een afstand in het traject van twee of meer, bijvoorbeeld 3-10 maal de minimumdiameter van de convergerende uitlaatopening 21. Het stroomafwaartse uiteinde 54 van de tussenliggende leiding 53 is stroomopwaarts terugge-10 trokken van buitenoppervlak 6 van de brander over een afstand ' in het traject van 0-12, bijvoorbeeld 1-5 maal de miniumdiameter van convergerende uitlaatopening 21.FIG. 3 is a vertical sectional view of an embodiment of the retracted central passage 15 premix burner similar to burner 1, as shown in FIG. 2, but modified to provide two coaxial annular passages ie intermediate annular passage 17 and outer annular passage 17. passage 51. Furthermore, the pre-mixing zone comprises three consecutive coaxial pre-mixing chambers 25, 40 'and 41 for free flow. Spacers 18 allow concentric V coaxial outer conduit 52, retracted coaxial intermediate conduit 53, and retracted coaxial central conduit 8202327 to be radially separated to provide said individual annular passages and premix chambers with virtually no hindrance to the free flow of materials. The downstream end 20 of central conduit 15 is retracted upstream from the outer surface 6 of the burner by a distance in the range of two or more, for example, 3-10 times the minimum diameter of the converging outlet port 21. The downstream end 54 of intermediate conduit 53 is withdrawn upstream from outer surface 6 of the burner by a distance in the range of 0-12, for example, 1-5 times the minimum diameter of converging outlet port 21.

Centrale leiding 15 en ringvcrmige. doorgangen 17 en 51 0 van de brander in fig. 3 zijn stroomopwaarts respectievelijk 15 verbonden met afzonderlijke inlaten op een manier gelijk aan die welke in fig. 2 is aangegeven. Aldus is het stroomopwaartse inlaateinde 9 van inlaatbuis 9 van centrale leiding 15 met een voedingslijn gekoppeld en het stroomafwaartse einde gaat door dekplaat .12 en is daaraan afgedicht. Dekplaat 12 dekt de boven-20 ste einde van ringvormige doorgangen 51 en 17 af.Tegelijkertijd kunnen de andere voedingsstromen brander 1 binnenkomen door middel van stroomopwaartse inlaat 8 die in ringvormige doorgang 17 leidt, en stroomopwaartse inlaat 13 die in ringvormige door- t gang 51 leidt. Eventueel kan een ringvormige schijf 56, met 25 of zonder verscheidene holten 57 van kleine diameter, het stroomafwaartse einde van ringvormige doorgang 51 afsluiten.Central line 15 and ring-shaped. Passages 17 and 51 of the burner in Fig. 3 are connected upstream and 15 respectively to separate inlets in a manner similar to that shown in Fig. 2. Thus, the upstream inlet end 9 of inlet tube 9 of central conduit 15 is coupled to a power line and the downstream end passes through cover plate 12 and is sealed thereto. Cover plate 12 covers the top-20 end of annular passages 51 and 17. At the same time, the other feed streams may enter burner 1 through upstream inlet 8 leading into annular passage 17, and upstream inlet 13 entering annular passage 51 leads. Optionally, an annular disc 56, with 25 or without several small diameter cavities 57, can occlude the downstream end of annular passage 51.

; 1; 1

Inlaten 8 en 13 kunnen al dan niet tangentiaal zijn ten dpzichte van coaxiale tussenliggende leiding 53 en buiten&te leiding 52, respectievelijk* Het uiteinde van de brander kan worden gekoeld 30 door water te laten gaan door het van holten voorziene deel 24 van ringvormige koelkamer 2 die coaxiaal is met de centrale longitudinale as van de brander aan het stroomafwaartse einde op de manier zoals getoond is. Alternatief kan koelkamer 2 worden weggelaten. Koelslangen 4 kunnen de brander over zijn 35 lengte omringen.Inlets 8 and 13 may or may not be tangential to coaxial intermediate pipe 53 and outer pipe & pipe 52, respectively * The burner end may be cooled by passing water through the cavity portion 24 of annular cooling chamber 2 which is coaxial with the central longitudinal axis of the burner at the downstream end as shown. Alternatively, cooling chamber 2 can be omitted. Cooling hoses 4 can surround the burner along its length.

In de werking van de uitvoeringsvorm van de brander die in fig. 3 is aangegeven, zullen de voedingsstromen die tegelijker-tijd en met verschillende snelheden neerwaarts zullen passeren % door centrale leiding 15 en tussenliggende ringvormige doorgang \ \ 8202327 + * -33- 17 botsen en zich met elkaar vermengen in de eerste vocr-mengkamer 25. De botsing van een reactiecomponent stroom, zoals de vloeibare suspensie van vaste koolstofhoudende brand- » stof in een vloeibaar medium^met een andere reactiecomponent-5 stroom, zoals een gasvormige stroom van een vrije-zuurstofbe-vattend gas, stoom, of temperatuurmoderator met een grotere snelheid veroorzaakt dat de vloeibare suspensie uiteenvalt in een fijne verstoven vloeistof. Het multifase mengsel komt dan in de tweede voor-mengkamer 40' voor extra menging. Na het ver-10 laten van kamer 40’ door middel van convergerend uitgangsmond-stuk 46 en cirkelvormige opening 54 bij het stroomafwaartse uiteinde van kamer 40', komt het multifase mengsel in de derde voor-mengkamer 41. De derde voedingsstroom komt de brander stroomopwaarts binnen door een afzonderlijke inlaat 13, en 15 gaat naar beneden door ringvormige doorgang 51. Eventueel kan tenminste een deel van de derde voedingsstroom in ringvormige doorgang 51 worden gemengd met de andere voedingsstromen in ringvormige doorgang 17 en voor-mengkamer 25, 40', en 41 door gepasseerd te zijn door verscheidene ringen van doorgangen van 20 kleine diameter of holten 60, 61, 62 en 57 gelegen in de wand . van tussenliggende leiding 53 en ringvormige schijf 56. Wanneer de terugstelling van opening 54 bij het uiteinde van tussenliggende leiding 53 van buitenoppervlak 6 van de brander groter is dan nul, bijvoorbeeld in het traject van ongeveer 1.0-5 raaal 25 de minimumdiameter van uitgangsopening 21, dan kan de derde 1,, - voedingsstroom zich met de eerste en tweede voedingsstromen mengen in voor-mengkamer 41 om een multifase mengsel te berei-den. Verder kunnen er in een dergelijke uitvoeringsvorm twee of meer, bijvoorbeeld 2-5 cylindrische coaxiale voor-mengkamers 30 in serie zijn. Het multifase mengsel passeert door convergerend mondstuk 21 aan het stroomafwaartse uiteinde van de brander in de reactiezone van de gasgenerator.In the operation of the burner embodiment shown in FIG. 3, the feed currents which will pass down at the same time and at different rates will collide% through center conduit 15 and intermediate annular passage \ \ 8202327 + * -33-17. and mixing with each other in the first mixing chamber 25. The collision of a reactant stream, such as the liquid suspension of solid carbonaceous fuel in a liquid medium, with another reactant stream, such as a gaseous stream of a free oxygen-containing gas, steam, or temperature moderator at a higher rate causes the liquid suspension to decompose into a fine atomized liquid. The multiphase mixture then enters the second pre-mixing chamber 40 'for additional mixing. After leaving chamber 40 'through convergent outlet nozzle 46 and circular opening 54 at the downstream end of chamber 40', the multiphase mixture enters the third premix chamber 41. The third feed stream enters the burner upstream in through a separate inlet 13, and 15 goes down through annular passage 51. Optionally, at least a portion of the third feed stream in annular passage 51 can be mixed with the other feed streams in annular passage 17 and premix chamber 25, 40 ', and 41 by passing through several rings of small diameter passages or cavities 60, 61, 62 and 57 located in the wall. of intermediate pipe 53 and annular disc 56. When the reset of opening 54 at the end of intermediate pipe 53 of outer surface 6 of the burner is greater than zero, for example, in the range of about 1.0-5 ra 25, the minimum diameter of outlet opening 21, then the third feed stream can mix with the first and second feed streams in premix chamber 41 to prepare a multiphase mixture. Furthermore, in such an embodiment, there may be two or more, for example, 2-5 cylindrical coaxial premix chambers 30 in series. The multiphase mixture passes through convergent nozzle 21 at the downstream end of the burner into the reaction zone of the gas generator.

In de uitvoeringsvorm van de brander die in fig. 3 ' is aangegeven, met een terugstelling van opening 54 van onge-35 veer nul, zal de derde voedingsstroom die door de buitenste ringvormige doorgang 51 passeert^in kontakt komen en zich mengen met het multifase mengsel van de andere twee voedingsstromen van de voor-mengzone stroomafwaarts van buitenoppervlak 6 van % de brander, bijvoorbeeld ongeveer 1-24 inches. Verder kunnen er * 1 8202327 i » - 34 - in een dergelijke uitvoeringsvorm een of meer, bijvoorbeeld 2-5 cylindrische coaxiale voor-mengkamers in serie zijn. Bijvoorbeeld kan de strode vrije-zuurstofbevattend gas gevoerd wor-den door centrale leiding 15 of tussenliggende doorgang 17 5 en de brandstofvoedingsstroom kan door de andere doorgang worden geleid dat wil zeggen de centrale leiding of tussenliggende doorgang welke dan ook vrij is. Tegelijkertijd kan een stroom temperatuurmoderator door de buitenste ringvormige doorgang 51 worden gevoerd.In the embodiment of the burner shown in FIG. 3 ', with a reset of about 54 zero opening 54, the third feed stream passing through the outer annular passage 51 will contact and mix with the multiphase. mixture of the other two feed streams from the premix zone downstream of the burner surface 6%, for example about 1-24 inches. Furthermore, in such an embodiment, there may be one or more, for example 2-5 cylindrical, coaxial premix chambers in series. For example, the red free oxygen-containing gas can be passed through central conduit 15 or intermediate passage 17 and the fuel feed stream can be passed through the other passage, i.e. the central conduit or intermediate passage which is free. At the same time, a flow temperature moderator can be passed through the outer annular passage 51.

10 Verwezen zal nu worden naar fign. 4 en-5 van de tekeningen.10 Reference will now be made to Figs. 4 and 5 of the drawings.

Gedurende de werking van de gasgenerator door gedeeltelijke oxydatie, kan het nodig zijn de produktie van uitstromend gas snel te verlagen tot ongeveer 1/8 tot 3/4 van de fabrieksont- f >.During the operation of the gas generator by partial oxidation, it may be necessary to rapidly reduce the effluent production to about 1/8 to 3/4 of the factory firing.

werpproduktie, zonder de brander te vervangen. Verwisseling 15 van de brander vereist een kostbare stilleggingsperiode met als gevolg daarvan vertraging. In gecombineerde cycluswerking voor energie-ontwikkeling is een duurzame brander vereist die minimum druk^vermindering heeft en waarmede doorvoerniveau's snel kunnen worden verwisseld - naar boven en naar beneden^-20 zonder op te offeren aan stabiele werking en efficiency.throwing production, without replacing the burner. Changeover of the burner requires a costly shutdown period with consequent delay. In combined cycle development for energy development, a durable burner is required that has minimum pressure drop ^ and allows swap levels to be swapped quickly - up and down ^ -20 without sacrificing stable operation and efficiency.

Verder moet de brander kunnen werken met een verscheidenheid van vloeibare, vaste, en gasvormige brandstoffen, en mengsels daarvan. Verbrandingsonstabiliteit en slechte efficiency kun- i nen optreden wanneer branders van het bekende type worden ge-25 bruikt voor de vergassing van vloeibare-fase-suspensies van , vaste koolstofhoudende brandstoffen. Verder kunnen voedings- stromen slecht gemengd zijn en kunnen vaste brandstofdeeltjes door de vergasser passeren zonder met voldoende hoe-veelheden zuurstof in aanraking te komen. Niet gereageerd 30 heb'bende zuurstof in de reactiezone kan dan met het produktgas reageren.Furthermore, the burner must be able to operate with a variety of liquid, solid, and gaseous fuels, and mixtures thereof. Combustion instability and poor efficiency can occur when using burners of the known type for gasification of liquid phase slurries of solid carbonaceous fuels. Furthermore, feed streams may be poorly mixed and solid fuel particles may pass through the gasifier without coming into contact with sufficient amounts of oxygen. Unreacted oxygen in the reaction zone can then react with the product gas.

Deze en andere problemen worden vermeden door een nieuwe uit twee secties bestaande brander die wordt gebruikt in de onderhavige werkwijze>en omvat: een centrale leiding, 35 welke centrale leiding aan het stroomopwaartse einde is geslo-ten en een stroomafwaartse cirkelvormige uitlaatopening heeft aan het uitlaateinde van de brander; een buitenste leiding .----, die coaxiaal en concentrisch is met de genoemde centrale lei- i ΐ¥·. ding en een ringvormige doorgang daartussen vormt, welke buiten- i 8202327 4 + - 35 - ste leiding en ringvormige doorgang aan het stroomopwaartse einde zijn gesloten en een stroomafwaartse ringvormige uitlaat-opening hebben aan het uiteinde van de brander; een centrale bundel evenwijdige of schroeflijnvormige buizen met open einden 5 die door het gesloten einde van de genoemde centrale leiding gaan en een gasdichte. afdichting daarmede vormen; middelen voor het ondersteunen van de genoemde centrale bundel evenwijdige of schroeflijnvormige buizen zodat de buitenoppervlakken van de genoemde centrale bundel van evenwijdige of schroeflijnvormige 10 buizen verscheidene doorgangen binnen de genoemde centrale leiding vormt; stroomopwaartse inlaatmiddelen omvattende een verdeelstuk voor het splitsen en inleiden van een eerste re-actiecomponent voedingsstroom in de stroomopwaartse einden van de genoemde centrale bundel evenwijdige of schroeflijnvormige 15 buizen; en waarin de stroomafwaartse einden waardoor de genoemde eerste voedingsstroom wordt afgevoerd opwaarts van de brander zijn teruggetrokken over een afstand van 0-12, bijvoorbeeld 3-10 maal de minimumdiameter van de uitlaatopening van de centrale leiding bij het uiteinde van de brander; stroomopwaartse 20 inlaatmiddelen voor het inleiden van een tweede reactiecompo-nentvoedingsstxoom in de genoemde centrale leiding en naar beneden door de genoemde verscheidene doorgangen binnen de genoemde centrale leiding; een ringvormige bundel van evenvJajdige i of schroeflijnvormige buizen met open einden die door het geslo-25 ten einde van de genoemde ringvormige doorgang gaan en daar een gasdichte afdichting mede vormen, zodat de uitwendige opper- > t /.These and other problems are avoided by a new two-section burner used in the present method> and comprising: a central conduit, which central conduit is closed at the upstream end and has a downstream circular outlet at the outlet end of the burner; an outer conduit .----, which is coaxial and concentric with said central conduit i ΐ ¥ ·. and forms an annular passage therebetween, the outer conduit and annular passage being closed at the upstream end and having a downstream annular outlet at the end of the burner; a central bundle of parallel or helical tubes with open ends 5 passing through the closed end of said central conduit and a gastight. forming a seal therewith; means for supporting said central bundle of parallel or helical tubes such that the outer surfaces of said central bundle of parallel or helical tubes form several passages within said central conduit; upstream inlet means comprising a manifold for splitting and introducing a first reaction component feed stream into the upstream ends of said central bundle of parallel or helical tubes; and wherein the downstream ends through which said first feed stream is withdrawn upward from the burner a distance of 0-12, for example 3-10 times, the minimum diameter of the central conduit outlet at the burner end; upstream inlet means for introducing a second reactant feedstock steam into said central conduit and down through said several passages within said central conduit; an annular bundle of equal or helical open-ended tubes passing through the closed end of said annular passage to form a gas-tight seal therewith so that the outer surface is covered.

' vlakken van de genoemde ringvormige bundel van evenwijdige of en schroeflijnvormige buizen verscheidene doorgangen vorm binnen de genoemde ringvormige doorgang; stroomopwaartse inlaatmiddelen 30 omvattende een verdeelstuk voor het splitsen en inleiden van een derde reactiecomponent voedingsstroom in het stroomopwaartse einde van de genoemde ringvormige bundel evenwijdige afschroef-lijnvormige buizen, en waarin de stroomopwaartse buiseinden -waardoor de genoemde derde reactiecomponent voedingsstroom 35 wordt afgevoerd, stroomopwaarts van het branderbuitenvlak zijn teruggetrokken over een afstand van 0-12, bijvoorbeeld 3-10 maal de minimumbreedte van het ringvormige uitlaatmondstuk bij ) het uiteinde van de brander; middelen voor het ondersteunen van de genoemde ringvormige bundel van evenwijdige of schroef- ί 8202327 t ( - 36 - lijnvormige buizen met het betrekking tot de binnenwand van de genoemde ringvormige dcorgang en tot elkaar zodat de buiten-oppervlakken van de genoemde bundel van evenwijdige of schroef-lijnvormige buizen verscheidene doorgangen binnen de genoemde 5 ringvormige doorgang vorraen; en stroomopwaartse inlaatmiddelen voor het inbrengen van' een vierde reactiecomponent voedings-stroom in de genoemde ringvormige doorgang en in neerwaartse richting door de genoemde verscheidene doorgangen binnen de genoemde ringvormige doorgang, 10 Met voordeel kunnen door middel van de onderhavige brander drie stromingsreeksen door de brander worden verkregen door het gebruik van ££n of beide groepen buizen en hun omrin-^ gende leidingen. Produktieniveau's kunnen snel worden veranderd - omhoog en omlaag - zonder stabiele werking op te offeren.planes of said annular bundle of parallel or helical tubes form several passages within said annular passage; upstream inlet means 30 comprising a manifold for splitting and introducing a third reactant feedstream into the upstream end of said annular bundle of parallel screw-down tubular tubes, and into which the upstream tube ends through which said third reactant feedstream 35 is discharged, upstream of the burner outer surfaces are retracted by a distance of 0-12, for example, 3-10 times the minimum width of the annular outlet nozzle at the end of the burner; means for supporting said annular bundle of parallel or screw 8202327 (36) linear tubes with respect to the inner wall of said annular dc channel and to each other such that the outer surfaces of said parallel or screw bundle linear tubes provide several passages within said annular passage; and upstream inlet means for introducing a fourth reactant feed stream into said annular passage and downwardly through said several passages within said annular passage, advantageously By means of the present burner, three series of flows can be obtained through the burner using either one or both groups of pipes and their surrounding lines Production levels can be changed quickly - up and down - without sacrificing stable operation.

15 In een uitvoeringsvorm van de hiervoor genoemde brander waarin de stroomafwaartse einden van de centrale en/of ringvormige bundels van evenwijdige of schroeflijnvormige buizen stroomopwaarts van het brandervlak zijn teruggetrokken, kan extra menging van de voedingsstromen worden verkregen door het 20 aanbrengen van tenminste een coaxiale cylindrisch gevormde voor-mengkamers in serie in de genoemde centrale leiding waarin de genoemde eerste en tweede voedingsstromen worden gemengd, en/of tenminste een coaxiale ringvormig gevormde voor-mengkamers i in serie in de genoemde ringvormige doorgang waarin de ge-25 noemde derde en vierde voedingsstromen worden gemengd.In an embodiment of the aforementioned burner in which the downstream ends of the central and / or annular bundles of parallel or helical tubes are withdrawn upstream of the burner surface, additional mixing of the feed streams can be obtained by applying at least one coaxial cylindrical shaped pre-mixing chambers in series in said central conduit in which said first and second feed streams are mixed, and / or at least one coaxial annular shaped pre-mixing chambers in series in said annular passage in which said third and fourth feed streams be mixed.

r \_/ De brander kan voorzien zijn van verscheidene longitu- dinale gasleidingen evenwijdig aan de brandeixas en radiaal op afstand geplaatst tussen de genoemde centrale leiding en de genoemde ringvormige doorgang. Genoemde gasleidingen zijn 30 aan het stroomafwaartse einde nabij het uiteinde van de brander . afgesloten en zijn aan het stroomopwaartse einde met een gas-vormige voedingsstroom verbonden. Verscheidene voedingslijnen verbinden de genoemde gasleidingen met de genoemde voor-mengkamers in de genoemde centrale lei'ding en/of met de genoemde 35 ringvormige doorgang. Een gasvormige voedingsstroom, gekozen uit de groep bestaande uit stoam, vrije-zuurstofbevattend gas, C02, Ng, stookgas, een in het proces teruggeleid deel van het i produktgas, en mengsels daarvan, kan daardoor worden geleid door de genoemde longitudinale gasleiding en voedingslijnen 8202327 ·.* ·· - 37 - en in de genoemde voor-mengkamers ter verbetering van menging,het opbrekeiffevu lde doorgangen, of om een gasvormig bestanddeel . in te leiden dat de reactie die in de vergasser plaatsvindt, zal bernvloeden.The burner may include several longitudinal gas lines parallel to the brand axis and spaced radially between said center pipe and said annular passage. Said gas lines are at the downstream end near the end of the burner. and are connected at the upstream end to a gaseous feed stream. Several supply lines connect said gas lines to said premixing chambers in said central conduit and / or to said annular passage. A gaseous feed stream selected from the group consisting of steam, free oxygen-containing gas, CO2, Ng, fuel gas, a process-recycled portion of the product gas, and mixtures thereof, can be passed therethrough said longitudinal gas line and feed lines 8202327 And in the said premixing chambers to improve mixing, the break-through-clear passages, or around a gaseous component. to initiate that the reaction taking place in the gasifier will influence.

5 De brandstof kan gevoerd worden door zowel de centrale . en/of ringvormige bundel of bundels van buizen, of alternatief door de leiding of leidingen die de buizen in de centrale en/ of ringvormige delen van de brander omringen. Tegelijkertijd wordt het vrije-zuurstofbevattende gas geleid door de overeen-10 komstige niet bezette doorgang of doorgangen in de centrale en/of ringvormige delen van de brander. In een uitvoeringsvorm wordt een type brandstof door een deel van de brander geleid, (7} dat wil zeggen het centrale of ringvormige deel, terwijl een tweede type brandstof door het overblijvende deel van de brander 15 wordt geleid.5 The fuel can be fed through both the power station. and / or annular bundle or bundles of tubes, or alternatively through the conduit or conduits surrounding the tubes in the central and / or annular parts of the burner. At the same time, the free oxygen-containing gas is passed through the corresponding unoccupied passage or passages in the central and / or annular parts of the burner. In one embodiment, a type of fuel is passed through a part of the burner, i.e. the central or annular part, while a second type of fuel is passed through the remaining part of the burner 15.

Bij voorkeur worden in de onderhavige uit twee secties bestaande brander de genoemde eerste en derde reactiecomponent voedingsstromen en de genoemde tweede eh vierde reactiecomponent voedingsstromen respectievelijk opgebouwd uit gesplitste 20 stromen van de brandstofstroom of stromen, en de gasvormige · oxydant stroom. Door deze middelen wordt brandstof door de centrale of ringvormige bundel buizen gevoerd, terwijl tegelijkertijd vrije-zuurstofbevattend gas door de overeenkomstige centrale en ringvormige leidingen wordt gevoerd. In een uit-25 voeringsvorm worden echter de eerste en vierde voedingsstromen a .Preferably, in the present two-section burner, said first and third reactant feed streams and said second and fourth reactant feed streams are respectively constructed from split streams of the fuel stream or streams, and the gaseous oxidant stream. By these means, fuel is passed through the central or annular bundle of tubes, while at the same time free oxygen-containing gas is passed through the corresponding central and annular lines. In one embodiment, however, the first and fourth feed streams a.

V en de tweede en derde voedingsstromen respectievelijk samenge- steld uit gesplitste stromen van de brandstofstroom of stromen, en de stroom gasvormige oxydant. Door deze middelen wordt brandstof geleid door de centrale bundel buizen en de ringvormige 30 leiding, terwijl tegelijkertijd vrije-zuurstofbevattend gas door de overeenkomstige centrale leiding en.ringvormige bundel buizen wordt gevoerd.V and the second and third feed streams, respectively, composed of split streams of the fuel stream or streams, and the gaseous oxidant stream. By these means, fuel is passed through the central bundle of tubes and the annular conduit, while at the same time free oxygen-containing gas is passed through the corresponding central conduit and annular bundle of conduits.

00

Voorzien wordt in stroomregelmiddelen in de .onderhavige werkwijze voor het regelen van de invoering van de genoemde 35 reactiecomponentvoedingsstramen in de brander. Verder worden middelen verschaft voor het verwisselen van brandstoffen zonder de gasgenerator stil te leggen of de druk ervan af te laten.Flow control means is provided in the present method for controlling the introduction of said reactant feed streams into the burner. In addition, means are provided for exchanging fuels without shutting down or releasing the gas generator.

Wanneer de voornaamste brandstof door de buizen of omringende doorgangen in de centrale en/of ringvormige delen 8202327 Λ *..When the primary fuel passes through the pipes or surrounding passages in the central and / or annular parts 8202327 Λ * ..

- 38 - van de brander stroomt, volgen hierna voorkeursuitvoerings-vormen van de onderhavige werkwijze voor het vervangen van de voornaamste brandstof door de reserve brandstof: (1) het vervangen van de voornaamste brandstof door de 5 reserve brandstof kan tegelijkertijd plaatsvinden in de cen- trale en/of ringvormige delen van de brander.- 38 - Flows from the burner, the following are preferred embodiments of the present method for replacing the main fuel with the reserve fuel: (1) Replacing the main fuel with the reserve fuel can be performed simultaneously in the center. radial and / or annular parts of the burner.

(2) alternatief kan de vervanging van de voornaamste brandstof door de reserve brandstof opeenvolgend plaatsvinden, en eerst in een van de delen van de brander. Dit wordt dan ge- 10 volgd door de vervanging van de brandstoffen in het overblij-vende deel van de brander.(2) alternatively, the replacement of the main fuel with the reserve fuel may be carried out sequentially, first in one of the burner parts. This is then followed by the replacement of the fuels in the remaining part of the burner.

Wanneer een stroom van de voornaamste brandstof door een deel van de brander stroomt en het andere deel ongebruikt C ~ *4 is, dan kan eerst een stroom van de reserve brandstof in het 15 niet gebruikte deel van de brander worden ingevoerd. De voornaamste· brandstof kan worden afgesloten in het deel waarin hij stroomt met de verwante stroom vcije-zuurstofbevattend gas met of zonder menging met een temperatuuri'itiodererend gas. De voornaamste brandstofstroom kan worden afgesloten tegelijk 20 met of na de inleiding van de stroom reserve brandstof. In een dergelijk geval, nadat de reserve brandstof de voornaamste brandstof vervangt, is slechts een deel van de uit twee delen bestaande brander in gebruik. Alternatief kan de voornaamste t brandstof ook vervangen worden in het deel waarin hij oorspron-25 kelijk stroomde^door een stroom van de genoemde tweede vaste— ' ' koolstofhoudende brandstofsuspensie of koolwaterstofbrandstof.When a flow of the main fuel flows through one part of the burner and the other part is unused C ~ * 4, a flow of the reserve fuel can first be introduced into the unused part of the burner. The main fuel can be shut off in the part in which it flows with the related stream of oxygen-containing gas with or without mixing with a temperature-initiating gas. The main fuel flow can be shut off simultaneously with or after the initiation of the reserve fuel flow. In such a case, after the reserve fuel replaces the main fuel, only part of the two-part burner is in use. Alternatively, the main fuel may also be replaced in the part in which it originally flowed by a flow of said second solid carbonaceous fuel slurry or hydrocarbon fuel.

In een dergelijk geval zijn nadat de reserve brandstof de voornaamste brandstof vervangt, beide delen van de brander in gebruik.In such a case, after the reserve fuel replaces the main fuel, both parts of the burner are in use.

30 In de bovengenoemde schema's kunnen de voornaamste en/ of reserve brandstoffen al dan niet gemengd zijn met H20.In the above schemes, the main and / or reserve fuels may or may not be mixed with H20.

Regelingen worden gemaakt voor de vrije-zuurstofbevattende gas-stroom met of zonder menging met een temperatuur modererend gas dat stroomt in de buizen of omringende doorlaten die verwant 35 zijn aan de overeenkomstige omringende doorlaten of buizen waarin de brandstofstroom stroomt en indien nodig wordt extra H20 in de reactiezone geleid om de gewichtsverhouding van het H_0 tot brandstof en de temperatuur in de reactiezone op ont- ^ 2 j werpomstandigheden te houden. Bijvoorbeeld kan de temperatuur 8202327 P * - 39 - in de reactiezone vrijwel constant worden gehouden, dat wil zeggen minder dan + 95°C variatie; en de gewichtsverhouding . H20/brandstof in de reactiezone kan in het traject van ongeveer 0.2-3.0 worden gehandhaafd.Controls are made for the free oxygen-containing gas stream with or without mixing with a temperature moderating gas flowing in the tubes or surrounding passages related to the corresponding surrounding passages or tubes in which the fuel flow flows and additional H 2 O is added if necessary. the reaction zone to maintain the weight ratio of the H 2 to fuel and the temperature in the reaction zone at design conditions. For example, the temperature 8202327 P * - 39 - in the reaction zone can be kept almost constant, i.e. less than + 95 ° C variation; and the weight ratio. H 2 O / fuel in the reaction zone can be maintained in the range of about 0.2-3.0.

5 Indien dus de voornaamste of eerste brandstof die door een eerste of tweede vloeistofdoorgang in het centrale of eerste deel van de brander en/of door de derde of vierde vloeistof·*-doorgang in het ringvormige of tweede deel van de brander stroomt, niet beschikbaar wordt en het gewenst is om te schakelen op 10 een reserve of tweede brandstof, of het voor £dn of andere reden gewenst is om te schakelen van een eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof naar een (’•.λ tweede suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof, kan men als volgt te werk gaan: 15 (1) het voeren van een eerste reactiecomponentstroom van de eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof al dan niet gemengd met E^O door de eerste of tweede vloeistofdoorlaat^middelen in het centrale of eerste gedeelte van de genoemde brander, en/of het tegelijker-20 tijd laten passeren van een tweede reactiecomponentstroom van de genoemde eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof al dan niet gemengd met I^O door de derde of vierde vloeistcf^doorlaten in het ringvormige of tweede deel van de genoemde brander; 25 (2) het gelijktijdig laten.gaan van een afzonderlijke reactiecomponentstroom van vrij-zuurstofbevattend gas al dan niet gemengd met een temperatuur nodererend gas door de niet gebruikte vloeistofdoorgang in elk van de centrale en/of ringvormige delen van de genoemde brander die verbonden zijn met de 30 genoemde vloeistofdoorgang waardoor de genoemde stroom of stro-men van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof al dan niet gemengd met E^O, passeren; (3) het samenmengen van de genoemde reactiecomponent-stromen van (1) en (2) om een goed-verdeeld mengsel te produceren, 35 en het laten reageren van deze mengsels door gedeeltelijke oxydatie in de reactiezone van de genoemde gasgenerator bij een autogene temperatuur in het traject van ongeveer 925°-1926°c, A een druk in het traject van ongeveer 1-300 atmosfeer, een atoom- verhouding van zuurstof/koolstof in het traject van ongeveer 8202327 ι v - 40 - 0.5-1.7, en een gewichtsverhouding ^O/brandstof in het tra-ject van ongeveer 0-5.0; (4) het uit fase brengen van de vloeistofdoorgang waarin in het genoemde centrale en/of ringvormige deel of · 5 delen de genoemde stroom of stromen van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof al dan niet gemengd met stroomt, welke uit-fase brenging - geschiedt met een uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximum tot 0 over een tijdsperiode in het traject van 10 ongeveer 1-3600 seconden; en het tegelijkertijd in fase brehgen van de genoemde stroom of stromen van tweede suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof, £>, al of niet gemengd met I^O, in dezelfde vloeistof-'doorgangs- middelen met een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert 15 van 0 tot maximumsnelheid gedurende dezelfde tijdsperiode en het mengen met het overblijvende deel van en het vervangen van het uit fase gebrachte deel van de genoemde stroom van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof met of zonder menging met H^O^dat daarin stroomt, 20 en (5) het regelen van de temperatuur en de gewichtsverhouding I^O/brandstof in de reactiezone op ontwerpomstandigheden door het regelen van de stroomsnelheid of stroomsnelheden van de reactiecomponentstroom of stromen van vrije-zuurstof-25 bevattend gas met of zonder menging met een temperatuur mode-V ... rerend gas dat door de brander gaat, en het indien nodig inbrengen van extra E^O in de reactiezone.5 Therefore, if the main or first fuel flowing through a first or second liquid passage in the central or first part of the burner and / or through the third or fourth liquid passage * in the annular or second part of the burner is not available and it is desired to switch to a reserve or second fuel, or for some reason it is desirable to switch from a first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel to a ('• .λ second slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, proceed as follows: (1) feeding a first reactant stream from the first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with E 2 O through the first or second liquid passage means in the central or first portion of said burner, and / or passing a second reactant stream of the said burner at the same time passing the first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with 10 through the third or fourth liquid, into the annular or second portion of said burner; (2) simultaneously passing a separate reactant stream of free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a temperature-inducing gas, through the unused liquid passageway in each of the central and / or annular portions of said burner connected to said liquid passage through which said stream or streams of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with E 2 O, pass; (3) mixing the said reactant streams of (1) and (2) to produce a well-distributed mixture, and reacting these mixtures by partial oxidation in the reaction zone of said gas generator at an autogenous temperature in the range of about 925 ° -1926 ° c, A a pressure in the range of about 1-300 atmospheres, an atomic ratio of oxygen / carbon in the range of about 8202327 µm - 40 - 0.5-1.7, and a weight ratio of fuel to fuel in the range of about 0-5.0; (4) dephasing the liquid passage into which said central and / or annular part or parts (5) said stream or streams of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with streams, said out-of-phase - occurs with a uniformly decreasing flow rate ranging from maximum to 0 over a period of time in the range of about 1-3600 seconds; and simultaneously phasing said stream or streams of second slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with 10, in the same liquid passage means with a uniformly increasing flow rate that varies from 0 to maximum speed during the same period of time and mixing with the remainder of and replacing the phase-out portion of said stream of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel with or without mixing with H 2 O 4 flowing therein, And (5) controlling the temperature and weight ratio of I 2 O / fuel in the reaction zone to design conditions by controlling the flow rate or flow rates of the reactant stream or flows of free oxygen-containing gas with or without mixing with a mode-V ... temperature gas passing through the burner, and adding additional E ^ O to the reactor if necessary control zone.

Bijvoorbeeld kan door middel van de onderhavige werk-wijze de temperatuur in de reactiezone vrijwel constant gehouden 30 worden dat wil zeggen een variatie van minder dan + 95°C, en de gewichtsverhouding H20/brandstof kan gehandhaafd worden in het traject van ongeveer 0.2-3.0.For example, by the present process, the temperature in the reaction zone can be kept almost constant, ie, a variation of less than + 95 ° C, and the weight ratio H 2 O / fuel can be maintained in the range of about 0.2-3.0 .

In de onderhavige stroomregelingsmiddelen is een met de hand of automatisch geregeld vloeistofregelorgaan in elke 35 voedingslijn geplaatst. Voor suspensiebrandstof^-voedingslijnen wordt een signaal van het regelorgaan overgebracht naar een snelheidsregeling voor een pomp met positieve verplaatsing.In the present flow control means, a manually or automatically controlled liquid control means is placed in each power line. For slurry fuel feed lines, a signal from the controller is transferred to a speed controller for a positive displacement pump.

\Voor vloeibare en gasvormige koolwaterstofbrandstof voedings- lijnen en voor oxydant voedingslijnen wordt het signaal van het 8202327\ For liquid and gaseous hydrocarbon fuel power lines and for oxidant power lines, the signal is 8202327

lr Ilr I

- 41 - regelorgaan naar een stroomregelklep overgebracht. Beantwoordend aan het genoemde signaal of de genoemde signalen, wordt de snelheid van de genoemde pomp of pompen gewijzigd, of alterna-tief wordt de opening in de genoemde stroomregelklep of kleppen Sgewijzigd. Door deze middelen kan de stroomsnelheid voor de stromen brandstof en/of oxydant die door de brander gaan^omhoog of omlaag worden geregeld, bijvoorbeeld tot ongeveer 50% van de ontwerpomstandigheden. Alternatief kan een stroomregelklep in elk van de voedingsstromen worden ingebracht voor het starten lOof stoppen van de stroming van de voedingsstromen naar de centrale leading en/of de ringvormige doorgang en naar hun respectievelijke buizeru'bundels. Door deze middelen kunnen drie ζ. n stromingsreeksen door de brander worden verkregen. Verder kunnen beiden van deze stroomregelschema1s gecombineerd worden.- 41 - Controller transferred to a flow control valve. In response to said signal or signals, the speed of said pump or pumps is changed, or alternatively, the opening in said flow control valve or valves S is changed. By these means, the flow rate for the fuel and / or oxidant flows passing through the burner can be controlled up or down, for example, up to about 50% of the design conditions. Alternatively, a flow control valve may be introduced into each of the feed streams to start or stop the flow of the feed streams to the central leading and / or the annular passage and to their respective tube bundles. By these means, three ζ. n flow series are obtained through the burner. Furthermore, both of these flow control schemes can be combined.

15 Door middel van de onderhavige brander wordt een groot volume'van de eerste react!ecomponentstroom gesplitst in ver-scheidene afzonderlijke stromen van reactiecomponent vloeistof of gas die door de centrale bundel schroeflijnvormige of even-wijzige buizen stroomt. bit laat de inleiding toe van de tweede 20stroom van reactiecomponenten die tegelijkertijd door de centrale leading in de tussenruimten en/of doorgangen die de centrale bundel van schroeflijnvormige of evenwijdige buizen omringen, passeren. Op een soortgelijke manier wordt een groot volume van de derde reactiecomponentstroom gesplitst in verscheidene 25afzonderlijke stromen reactiecomponent-'Vloeistof of gas dat door , de ringvormige bundel van schroeflijnvormige of evenwijdige buizen stroomt. De vierde stroom reactiecomponenten die tege-lijkertijd do vormige bundel schroeflijnvormige of evenwijdige buizen om-30ringen.Des te groter het aantal buizen in een bundel is, des te beter is de verdeling van een reactiecomponent in de andere reactiecomponent. De menging van de reactiecomponent^-stromen die plaatsvindt stroomafwaarts van de einden van de buizen -wordt vergemakkelijkt door deze vefbeterde verdeling. Een der-35gelijke efficiente menging van de voedingsstromen vergemakkelijkt een meer uniforme gedeeltelijke oxydatie van de brandstof ; om H2 en CO te produceren. De verbrandingsefficiency van de a werkwijze is dus vergroot.By means of the present burner, a large volume of the first reactant stream is split into several separate streams of reactant liquid or gas flowing through the central bundle of helical or similar tubes. bit allows the initiation of the second flow of reactants passing simultaneously through the center leading into the interstices and / or passages surrounding the central bundle of helical or parallel tubes. Similarly, a large volume of the third reactant stream is split into several separate reactant liquid or gas streams flowing through the annular bundle of helical or parallel tubes. The fourth stream of reactants surrounding the shaped bundle of helical or parallel tubes at the same time. The greater the number of tubes in one bundle, the better is the distribution of one reactant into the other reactant. The mixing of the reactant streams which takes place downstream of the ends of the tubes is facilitated by this improved distribution. Such efficient mixing of the feed streams facilitates a more uniform partial oxidation of the fuel; to produce H2 and CO. The combustion efficiency of the a process is thus increased.

| Door middel van de onderhavige uitvinding doet men I 8202327 '| By means of the present invention, I 8202327 '

Ji l - 42 - reacties voortgaan in plaatselijke gebieden waar er minder gelegenheid is voor het oververhitten van de brandstof met een onvoldoende toevoer van zuurstof met als resultaat de vorming van roet. De hoeveelheid niet-omgezette fijnverdeelde 5 koolstof bereid bij een gegeven zuurstof tot koolstofatoom-verhouding in de voeding kan aanzienlijk verminderd worden. Verder wordt "oververbranding" van de brandstof om kooldioxide te bereiden aanzienlijk verminderd. De onderhavige brander is bij voorkeur gemaakt van hitte-en corrosiebestendige metaal-10 legeringen.Reactions continue in local areas where there is less opportunity for the fuel to overheat with an insufficient supply of oxygen resulting in the formation of soot. The amount of unreacted finely divided carbon prepared at a given oxygen to carbon atom ratio in the feed can be significantly reduced. Furthermore, "over-combustion" of the fuel to prepare carbon dioxide is significantly reduced. The present burner is preferably made of heat and corrosion resistant metal alloys.

De snelheid van de reactiecomponent-'Stroom door de centrale en ringvormige bundel buizen, of alternatief door de Ρ'λ centrale leiding of ringvormige doorgang die de genoemde buizen omringt, is in het traject van ongeveer 5-100, bijvoorbeeld 15 10-50 feet per seconde aan het buitenoppervlak van de brander wanneer de genoemde reactiecomponent-'Stroom een vloeibare koolwaterstofbrandstof of vloeibare suspensie van vaste koolstof houdende brandstof, of mengsels daa;van, is en in het traject van ongeveer 150 feet per seconde tot de geluidssnelheid, 20 bijvoorbeeld 200-500 feet per seconde wanneer de genoemde reactiecomponent-'Stroom een gasvormige koolwaterstofbrandstof of een vrije-zuurstofbevattend gas>al dan niet gemengd met een temperatuurmoderator, is. De snelheid van een stroom reactie-component^brandstof of een stroom van een mengsel van reactie-25 component^brandstoffen is groter dan de vlamvoorttlantings- */**."-* V.. . snelheid voor die brandstof of dat brandstofmengsel.The rate of the reactant flow through the central and annular bundle of tubes, or alternatively through the centrale'λ central conduit or annular passage surrounding said tubes, is in the range of about 5-100, e.g. 15 10-50 feet per second on the outer surface of the burner when said reactant stream is a liquid hydrocarbon fuel or liquid suspension of solid carbonaceous fuel, or mixtures therefrom, and in the range of about 150 feet per second to the speed of sound, for example 200-500 feet per second when said reactant stream is a gaseous hydrocarbon fuel or a free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a temperature moderator. The rate of a flow of reactant component fuel or a stream of a mixture of reactant component fuels is greater than the flame propagation rate for that fuel or fuel mixture.

De centrale bundel buizen kan een aantal buizen hebben in het traject van 1-200 of meer, zoals ongeveer 2-180, bijvoorbeeld ongeveer 4-48. De ringvormige bundel buizen kan een aan-30 tal buizen hebben in het traject van ongeveer 1-600, of meer, zoals ongeveer 2-580, bijvoorbeeld ongeveer 8-108. Er kunnen 1-7 of meer concentrische ringen van buizen in de centrale en/of ringvormige bundels zijn.The central bundle of tubes may have a number of tubes in the range of 1-200 or more, such as about 2-180, e.g. about 4-48. The annular bundle of tubes can have a number of tubes in the range of about 1-600, or more, such as about 2-580, for example about 8-108. There may be 1-7 or more concentric rings of tubes in the central and / or annular bundles.

De verhouding van het totale buisdwarsdoorsnede opper-35 vlak (basis inwe-dige diameter) voor de ringvormige bundel buizen (T ) tot het totale buisdwarsdoorsnede oppervlak (basis ϋ *inwendig diameter) voor de centrale bundel buizen (Tc) kan in IT het traject van ongeveer 2-8 zijn. Op een dergelijke manier \ kan de verhouding van het ringvormige tussenruimte dwarsdoor- 1 8202327 - 43 - fc rf snede oppervlak (1^) dat de ringvormige bundel buizen omringt, tot het centrale tussenruimte dwarsdoorsnede oppervlak (1^,) dat de centrale bundel buizen omringt, in het traject van onge-veer 2-8 zijn.The ratio of the total tube cross-sectional area (base internal diameter) for the annular bundle of tubes (T) to the total tube cross-sectional area (base ϋ * internal diameter) for the central bundle of tubes (Tc) can be in IT the range of about 2-8. In such a way, the ratio of the annular interspace cross-sectional area (1 ^) surrounding the annular bundle of tubes to the central interspace cross-sectional area (1 ^) surrounding the central bundle of tubes be in the range of about 2-8.

5 De binnendiameter van de buizen in elke bundel kan varie- ren van ongeveer 1/16 tot 2 inches in diameter. De lengte van de buizen in de centrale en ringvormige bundels en hun af-standen zijn zodanig dat zij de uitwendige reactiecomponent-stroom in staat steilen gelijkmatig in de tussenruimten tussen 10 de buizen te stromen. Bijvoorbeeld kan de lengte van de buizen of de hoogte van de slangen in elke buizen^bundel varieren van ongeveer 1/2 tot 36 inches of langer en bij voorkeur van onge-(./, veer 4-12 inches, waarbij grotere lengten vereist zijn wanneer het aantal buizen en de totale afmeting van de brander toeneemt.The inner diameter of the tubes in each bundle can range from about 1/16 to 2 inches in diameter. The length of the tubes in the central and annular bundles and their distances are such that they allow the external reactant stream to flow smoothly into the interstices between the tubes. For example, the length of the tubing or the height of the tubing in each tubing bundle can range from about 1/2 to 36 inches or longer, and preferably from approx. (./, spring 4-12 inches, requiring greater lengths when the number of tubes and the total size of the burner increases.

15 Bij voorkeur moet de verhouding van de lengte tot binnendiameter van de buizen tenminste 8 zijn. Bij voorkeur moeten de binnendiameter en de lengte van elke buis dezelfde zijn voor * alle buizen in de centrale bundel of de ringvormige bundel.Preferably, the ratio of the length to inner diameter of the tubes should be at least 8. Preferably, the inner diameter and length of each tube should be the same for all tubes in the central bundle or the annular bundle.

Door deze middelen kan gelijke stroming verkregen worden door 20 alle buizen.By these means, equal flow can be obtained through all tubes.

Richtpennen, vinnen, centreerschoepen, afstandsstukken en andere gebruikelijke middelen worden gebruikt voor het sym-metrisch op afstand brengen van de buizen en leidingen ten op-zichte van elkaar en om hen stabiel in lijn te houden zonder 25 belemmering van de vrije stroming van de voedingsstromen in de centrale en ringvormige tussenruimtezones.Straightening pins, fins, centering blades, spacers and other conventional means are used for symmetrically spacing the tubes and lines from each other and to keep them in stable alignment without impeding the free flow of the feedstreams in the central and annular spacing zones.

De stroomafwaartse uitlaateinden van de verscheidene ringvormige en centrale bundels evenwijdige buizen eindigen in hetzelfde v.lak loodrecht op de longitudinale centrale as 30 van de brander. In een uitvoeringsvorm met gebruik van voor-mengkamers, die verder beschreven zullen worden, zijn de einden van de centrale en/of ringvormige bundel buizen stroom-opwaarts teruggetrokken ten opzichte van het brander buitenviak ter verschaffing van aanzienlijke menging van de reactiecomponen-35 ten en verdamping van het suspensiemedium voorafgaande aan het afvoeren.The downstream outlet ends of the various annular and central bundles of parallel tubes terminate in the same plane perpendicular to the longitudinal central axis 30 of the burner. In an embodiment using premixing chambers, which will be described further, the ends of the central and / or annular bundle of tubes are withdrawn upstream of the burner exterior to provide substantial mixing of the reactants and evaporation of the suspension medium prior to disposal.

De centrale uitgangsopening van de leiding en/of de ringvormige uitgangsopening kunnen convergerende delen hebben.The central outlet opening of the conduit and / or the annular outlet opening may have converging parts.

de l Bijvoorbeeld kan uitgangsopening van de centrale leiding een I 8202327 2 *.de l For example, the outlet of the central conduit may be an I 8202327 2 *.

- 44 - afgeknot-kegelvormig achterste deel omvatten dat een converge-rende hoek heeft in het traject van ongeveer 15°-90° van de . centrale longitudinale as van de brander. Het achterste deel kan zich ontwikkelen in een normaal cylindrisch voordeel 5 dat eindigt bij het stroomafwaartse buitenvlak van de brander. Het cyiindrische voordeel kan een hoogte hebben in het traject van ongeveer 0-1.5 maal zijn eigen diameter.44 - frusto-conical rear portion having a converging angle in the range of about 15 ° -90 ° from the. central longitudinal axis of the burner. The rear part can develop into a normal cylindrical advantage 5 which ends at the downstream outer face of the burner. The cyiindrical advantage can have a height in the range of about 0-1.5 times its own diameter.

In een uitvoeringsvorm omvat de eerste stroomafwaartse leidinguitlaat een convergerend afgeknot-kegelvormig .achter-10 deel dat zich ontwikkelt in een divergerend afgeknot-kegel-vormig voordeel dat eindigt bij het stroomafwaartse uiteinde van de brander. De convergerende en divergerende hoeken zijn C in het traject van ongeveer 15°-90° met de centrale longitudi nale as van de brander.In one embodiment, the first downstream line outlet includes a converging frusto-conical rear portion that develops into a divergent frusto-conical advantage terminating at the downstream end of the burner. The converging and diverging angles are C in the range of about 15 ° -90 ° with the burner central lung longitudinal axis.

15 Op een dergelijke wijze kan de genoemde ringvormige uitlaatopening een ontwikkeld convergerend afgeknot-kegel- i vormig gevormd ringvormig achterdeel omvatten dat een convergerende hoek heeft in het traject van ongeveer 15°-90° van de centrale as van het afgeknot-kegelvormige deel/ weIke genoemde 20 centrale as evenwijdig is met de centrale longitudinale as van de brander. Het achterste deel kan overgaan in een ontwikkeld normaal cylindrisch ringvormig voordeel dat eindigt bij het stroomafwaartse buitenvlak van de brander. Het cyiindrische voorste deel kan een hoogte hebben in het traject van ongeveer 25 0-1.5 maal zijn eigen breedte.In such a manner, said annular outlet opening may comprise a developed converging frusto-conical shaped annular rear portion which has a converging angle in the range of about 15 ° -90 ° from the central axis of the frusto-conical portion / portion. said central axis is parallel to the central longitudinal axis of the burner. The rear portion can transition to a developed normal cylindrical annular advantage that ends at the downstream outer face of the burner. The cyiindrical front portion may have a height in the range of about 0-1.5 times its own width.

In een uitvoeringsvorm zijn de uitgangsopening van de centrale leiding en/of de ringvormige uitgangsopening in de vorm van of is ontwikkeld door een American Society of Mechanical Engineer's standaard lange-radiusmondstuk. Een 30 verdere beschrijving van het genoemde mondstuk is te vinden in "Thermodynamics Fluid Flow and Heat Transmission" door Huber 0. Croft, bladzijde 155, eerste druk, 1938 McGraw-Hill Book » «*In one embodiment, the center conduit exit port and / or the annular exit port are in the form of or developed by an American Society of Mechanical Engineer's standard long-radius nozzle. A further description of the said nozzle can be found in "Thermodynamics Fluid Flow and Heat Transmission" by Huber 0. Croft, page 155, first edition, 1938 McGraw-Hill Book »« *

Company.Company.

De brander kan aan de buitenzijde gekoeld worden door 35 middel van koelslangen die het buitenste vat van de brander langs zijn lengte omringen. Bijvoorbeeld kan een ringvormige koelkamer de ringvormige uitlaatopening en/of de uitlaatopening vp; van de centrale leiding omringen. De koelkamer, uitlaatopening -· van de centrale leiding en/of de ringvormige uitlaatopening 8202 3 2 7 - 45 - " - kunnen een enkel stuk vormen van hitte-en slijtagebestendig materiaal, zoals wolfraamcarbide of siliciumcarbide. Ieder geschikt koelmiddel kan gebruikt worden, bijvoorbeeld water.The burner can be cooled on the outside by means of cooling hoses that surround the outer barrel of the burner along its length. For example, an annular cooling chamber can accommodate the annular outlet opening and / or the outlet opening; from the central line. The cooling chamber, outlet opening - of the central pipe and / or the annular outlet opening 8202 3 2 7 - 45 - "- can form a single piece of heat and wear resistant material, such as tungsten carbide or silicon carbide. Any suitable coolant can be used, for example water.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige brander 5 worden verscheidene straalstromen met hoge druk 'en grote snelheid van een gasvormig materiaal gevoerd in de centrale leiding en/of ringvormige doorgang op verschillende plaatsen langs hun lengte. Door deze middelen kan de verstuiving van de brandstof- „ * voedingsstroom en, eventueel het mengen daarvan met de oxydant- 10 stroom, vergemakkelijkt worden. Bijvoorbeeld kan het gasvormige materiaal gevoerd worden door verscheidene doorgangen of holten van geringe diameter dat wil zeggen ongeveer 0.32-0.50 ζ ;·, diameter, die in de genoemde centrale leiding en/of ringvormige doorgang leiden.In one embodiment of the present burner 5, several high pressure, high velocity jet streams of a gaseous material are fed into the central conduit and / or annular passageway at various locations along their length. By these means, the atomization of the fuel feed stream and, optionally mixing it with the oxidant stream, can be facilitated. For example, the gaseous material may be passed through several small diameter passages or cavities, ie, about 0.32-0.50 mm diameter, leading into said central conduit and / or annular passage.

15 Het gasvormig materiaal kan gekozen worden uit de groep bestaande uit stocm, vrije-zuurstofbevattend gas, CC^, N2, stookgas, een in het proces teruggevoerd deel van het produktgas, 'en mengsels daarvan. Het gasvormige materiaal kan in de brander worden geleid met een temperatuur in het traject 20 van ongeveer de omgevingstemperatuur tot 825°C en een snelheid in het traject van ongeveer 30.5 meter per seconde tot de geluidssnelheid. De druk van het gasvormige materiaal kan liggen in het traject van ongeveer 5.3-315 kg/cm en is groter dan de druk van de andere voedingsstromen die door de brander 25 gaan.The gaseous material can be selected from the group consisting of solids, free oxygen-containing gas, CC 2, N 2, fuel gas, a part of the product gas recycled in the process, and mixtures thereof. The gaseous material can be introduced into the burner at a temperature in the range from about ambient temperature to 825 ° C and a speed in the range from about 30.5 meters per second to the speed of sound. The pressure of the gaseous material can be in the range of about 5.3-315 kg / cm and is greater than the pressure of the other feed streams passing through the burner 25.

^ . De afvoersnelheid van het materiaal dat door de cen trale uitgangsopening wordt afgevoerd is in het traject van ongeveer 0.5-1.5 maal, en bij voorkeur hetzelfde als, de uitlaat-snelheid van het materiaal dat wordt uitgelaten door de ring-30 vormige uitlaatopening. De stromen die de twee uitlaatopeningen verlaten>mengen zich samen en verstuiving kan plaatsvinden onmiddellijk stroomafwaarts van het buitenvlak van de brander.^. The discharge rate of the material discharged through the central exit port is in the range of about 0.5-1.5 times, and preferably the same as, the exit rate of the material discharged through the ring-shaped outlet port. The streams leaving the two outlet ports> mix together and sputtering can occur immediately downstream from the outer face of the burner.

In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt.' extra menging van de reactiecomponentstromen uitgevoerd in 35 tenminste een, bijvoorbeeld 2-5 coaxiale cylindrisch gevormde voor-mengkamers in serie in de centrale leiding en/of tenminste een, bijvoorbeeld 2-5 ringvormig gevormde voor-mengkamers in serie in de ringvormige doorgang. In een dergelijk geval £·. - zijn de stroomafwaartse /einden van de centrale bundel schroef- 8202327In another embodiment of the invention. additional mixing of the reactant streams performed in at least one, eg 2-5 coaxial cylindrical shaped premix chambers in series in the central conduit and / or at least one, eg 2-5 annularly shaped premix chambers in series in the annular passage. In such a case £ ·. - the downstream / ends of the central beam are screw 8202327

i Vi V

- 46 - lijnvormige of evenwijdige banden stroomopwaarts teruggetrok-ken van het buitenvak de brander over een afstand van 0-12, zoals ongeveer 2 of meer, bijvoorbeeld 3-10 maal de minimum diameter van de cirkelvormige uitlaatopening en/of zijn de 5 stroomafwaartse einden van de ringvormige bundel schroeflijn-vormige of evenwijdige’buizen stroomopwaarts teruggetrokken van het buitenvlak van de brander over een afstand van 0-12, zoals ongeveer 2 of meer, bijvoorbeeld ongeveer 3-10 maal de minimumbreedte van de ringvormige uitlaatopening. Bij.voor-10 keur zijn de stroomafwaartse einden van de centrale en ringvormige bundels schroeflijnvormige of evenwijdige buizen stroomopwaarts teruggetrokken van de ingang van de eerste voor-/·:>. mengkamer in de lijn. Bijvoorbeeld kan de terugplaatsing van de einden van de buizen vanaf de ingang tot de eerste voor-15 mengkamer in het traject zijn van ongeveer 0.1-2.0 maal de diameter van de eerste voor-mengkamer.- 46 - linear or parallel bands withdrawn upstream from the outer pocket the burner by a distance of 0-12, such as about 2 or more, for example, 3-10 times the minimum diameter of the circular outlet and / or the 5 downstream ends of the annular bundle are helically or parallel tubes withdrawn upstream from the outer face of the burner by a distance of 0-12, such as about 2 or more, for example, about 3-10 times the minimum width of the annular outlet. Preferably, the downstream ends of the central and annular bundles of helical or parallel tubes are withdrawn upstream from the entrance of the first preform. mixing chamber in line. For example, the replacement of the ends of the tubes from the entrance to the first premix chamber can be in the range of about 0.1-2.0 times the diameter of the first premix chamber.

In een uitvoeringsvorm zijn elk van de voor-mengkamers in de centrale leiding uitgezonderd de eerste, cylindrisch ge-vormd en omvatten een coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel ge-20 vormd door een coaxiaal, tenminste ten dele convergerend uit-laatdeel. De eerste cylindrisch gevormde voor-mengkamer in de centrale leiding omvat een normaal coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel dat direct afvoert in de in lijn volgende coaxiale cylindrisch gevormde voor-mengkamer. Elke voor-mengkamer in 25 de ringvormige leiding, uitgezonderd de eerste, is ringvormig r gevormd en omvat een coaxiaal ontwikkeld convergerend afge- v.In one embodiment, each of the premixing chambers in the central conduit except the first are cylindrically shaped and comprise a coaxial cylindrical body portion formed by a coaxial, at least partially converging outlet portion. The first cylindrically shaped premix chamber in the central conduit includes a normal coaxial cylindrical body portion which directly discharges into the aligned coaxial cylindrical premix chamber. Each premix chamber in the annular conduit, except the first, is annular shaped and includes a coaxially developed convergent output.

knot-kegelvormig gevormd ringvormig uitlaatdeel. De eerste ringvormig gevormde voor-mengkamer omvat een coaxiaal ontwikkeld normaal cylindrisch ringvormig lichaamsdeel dat direct 30 afvoert in de in lijn volgende coaxiale ringvormig gevormde voor-mengkamer. De convergerende uitlaatdelen van de genoemde vcor-mengkamers kunnen vervaardigd zijn uit wolfraamcarbide of siliciumcarbide voor vergrote slij.tageweerstand.cone-shaped annular outlet part. The first annularly shaped premixing chamber comprises a coaxially developed normally cylindrical annular body portion which directly discharges into the aligned coaxial annularly shaped premixing chamber. The converging exhaust parts of said precor mixing chambers may be made of tungsten carbide or silicon carbide for increased wear resistance.

De afmetingverhouding tussen achtereenvolgende voor-35 mengkamers in de onderhavige branders kan op de volgende ma-nier worden uitgedrukt: voor branders waarin de voor-mengka-mers in de centrale leiding achtereenvolgens 1-5 zijn genummerd • en/of de voor-mengkamers in de ringvormige leiding 6-10 zijn genummerd, dan kan de verhouding van de diameter van elk een 8202327The size ratio between successive pre-mixing chambers in the present burners can be expressed in the following way: for burners in which the pre-mixing chambers in the central pipe are consecutively numbered 1-5 and / or the pre-mixing chambers in the annular conduit 6-10 are numbered, the ratio of the diameter of each can be an 8202327

«· A"· A

- 47 - van de genoemde centrale kamers tot de diameter van de volgen-de centrale kamer in de lijn dat wil zeggen D ;D2; D2:D3; D3:D4; of :D^ in het traject van ongeveer 0.2-1.2 liggen.From said central chambers to the diameter of the next central chamber in the line, i.e. D; D2; D2: D3; D3: D4; or: D ^ are in the range of about 0.2-1.2.

De verhouding van de lengte van elk een van de centrale voor-5 mengkamers in de genoemde centrale leiding tot de lengte van de volgende centrale mengkamer in de leiding dat wil zeggen L1:L2; L2:L3; L3:L47 of kan in het traject van ongeveer 0.1-1.0 zijn. De verhouding van de ringvormige breedte van elk van de genoemde ringvormige voor-mengkamers tot de breedte van 10 de volgende ringvormige kamer in de lijn dat wil zeggen Wg:W7; W^iWgj Wg:W^7 of W^:W^q kan in het gebied van ongeveer 0.1-1.2 liggen. De verhouding van de lengte van elk een van de ring-( · vormige voor-mengkamers in de genoemde ringvormige doorgang tot de lengte van de volgende ringvormige voor-mengkamer in 15 de lijn, dat wil zeggen L^iLg; LgiL^r of kan in het gebied van ongeveer 0.1-1.0 liggen.The ratio of the length of each one of the central pre-mixing chambers in said central conduit to the length of the next central pre-mixing chamber in the conduit i.e. L1: L2; L2: L3; L3: L47 or can be in the range of about 0.1-1.0. The ratio of the annular width of each of said annular premixing chambers to the width of the next annular chamber in the line ie Wg: W7; W ^ iWgj Wg: W ^ 7 or W ^: W ^ q can be in the range of about 0.1-1.2. The ratio of the length of each one of the annular premixing chambers in said annular passage to the length of the next annular premixing chamber in the line, i.e., L ^ iLg; LgiL ^ r or can are in the range of about 0.1-1.0.

In de meeste andere opzichten zijn de bouw van deze voor-menguitvoeringsvorm van de brander, omvattende de buizen, doorgangen, openingen, met water gekoelde voorvlakplaat en 20 koelslangen, stralen met grote druk en hoge snelheid van een gasvormig materiaal dat de genoemde centrale en/of ringvormige voor-mengkamers binnenkomt, en stroomregelingsmiddelen vrijwel hetzelfde als hiervoor is beschreven. Verder zijn de trajecten van temperatuur, druk en snelheid voor de stromen van materia-,... 25 len die door de verschillende doorgangen van de brander gaan, v ^ vrijwel dezelfde als die welke hiervoor zijn besproken.In most other respects, the construction of this premixing embodiment of the burner, comprising the tubes, passages, openings, water-cooled faceplate and 20 cooling hoses, is high pressure and high velocity jets of said gaseous and / or or annular premixing chambers, and flow control means substantially the same as previously described. Furthermore, the ranges of temperature, pressure and velocity for the flows of materials passing through the different passages of the burner are almost the same as those discussed above.

In de werking van de uitvoeringsvorm van de brander die voor-mengkamers gebruikt, kunnen stroomregelingsmiddelen worden gebruikt om de stroming van de vier voedingsstromen 30 naar de buizen en doorgangen in de brander te regelen on dezelfde manier zoals hiervoor is beschreven. De voedingsstromen die de brander binnenkomen en gelijktijdig er doorheen gaan met verschillende snelheden botsen en mengen zich met elkaar’ in de eerste voor-mengkamers. De botsing van een reactiecompo-35 nentstroom, zoals de vloeibare suspensie van vaste koolstof-houdende brandstof in een vloeibaar medium, eventueel gemengd met een temperatuurmoderator, met een andere reactiecomponent-9l· stroom, zoals een gasvormige stroom van een vrije-zuurstofbe- vattend gas, eventueel gemengd met een temperatuurmoderator, 8202327 - 48 - I t van een grotere snelheid, veroorzaakt dat de vloeibare suspensie uiteenvalt tot een fijne verstoven vloeistof. Het bereide multi-fase mengsel gaat dan achtereenvolgens door de overblijvende voor-mengkamers waar extra menging plaatsvindt. Daar het mengsel 5 vrij door de onderhavige onbelemmerde brander passeert veran-dert zijn snelheid vele malen. Bijvoorbeeld kan op verschillende punten in de brander de snelheid van het mengsel varieren van ongeveer 6-180 meter per seconde. Wanneer het mengsel van een voor-mengkamer naar de volgende stroomt^zijn de veranderingen 10 in snelheid voornamelijk het resultaat van veranderingen in de diameter van het stromingspad en de hoeveelheid en tempera-tuur van het mengsel. Dit bevordert een grondige menging van “ ·, de componenten. Door in het gebied van turbulente stroming te werken kan de menging worden gemaximaliseerd. Verder vindt 15 binnen de brander directe warmte-uitwisseling tussen de mate-rialen plaats. Van 0-100 vol.%, bijvoorbeeld ongeveer 5-25 vol.% van de vloeistoffen in de voedingstromen kunnen verdampt zijn voordat de voedingsstromen de brander verlaten. Door middel van convergerende uitlaatopeningen kunnen de voedings-20 stromen versneld worden direct in de reactiezone van de ver-gasser voor gedeeltelijke oxydatie.In the operation of the burner embodiment using premixing chambers, flow control means can be used to control the flow of the four feed streams 30 to the tubes and passages in the burner in the same manner as described above. The feed streams entering the burner and simultaneously passing through them at different speeds collide and mix together in the first premix chambers. The collision of a reactant stream, such as the liquid slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid medium, optionally mixed with a temperature moderator, with another reactant stream, such as a gaseous stream of a free oxygen-containing gas, optionally mixed with a temperature moderator, at a higher rate, causes the liquid suspension to decompose into a fine atomized liquid. The prepared multi-phase mixture then passes successively through the remaining pre-mixing chambers where additional mixing takes place. Since the mixture 5 passes freely through the present unobstructed burner, its speed changes many times. For example, at various points in the burner, the speed of the mixture can vary from about 6-180 meters per second. As the mixture flows from one premix chamber to the next, the changes in velocity are mainly the result of changes in the diameter of the flow path and the amount and temperature of the mixture. This promotes a thorough mixing of the components. By operating in the area of turbulent flow, mixing can be maximized. Furthermore, direct heat exchange between the materials takes place within the burner. From 0-100% by volume, for example about 5-25% by volume, of the liquids in the feed streams may have evaporated before the feed streams leave the burner. The feed flows can be accelerated directly in the reaction zone of the gasifier for partial oxidation by means of converging outlet openings.

Het verbranden van de brandbare stoffen terwijl zij door de voor-mengzone van de brander passeren kan voorkomen worden door de multifase mengsels af te voeren bij de centrale 25 en ringvormige uitlaatopeningen bij het uiteinde van de brander <· v ,. met een uitlaatsnelheid die groter is dan de voortplantings-snelheid van de vlam. Vlamsnelheden zijn een functie van fac-toren zoals samenstelling van het mengsel, temperatuur en druk. Zij kunnen door gebruikelijke methoden worden berekend 30 of experimenteel worden bepaald. De verhouding van de uitlaatsnelheid voor het multifase mengsel dat door de centrale uitlaat-opening wordt afgevoerd tot het multifase mengsel dat door de ringvormige uitlaatopening wordt afgevoerd kan in het traject' zijn van ongeveer 0.5-1.5, zoals 1.6.Burning of the flammable substances as they pass through the pre-mixing zone of the burner can be prevented by discharging the multiphase mixtures at the central 25 and annular exhaust openings at the end of the burner. with an exhaust velocity greater than the propagation velocity of the flame. Flame rates are a function of factors such as composition of the mixture, temperature and pressure. They can be calculated by conventional methods or determined experimentally. The ratio of the exhaust velocity for the multiphase mixture discharged through the central exhaust port to the multiphase mixture discharged through the annular exhaust port may be in the range of about 0.5-1.5, such as 1.6.

35 Afhankelijk van faktoren zoals de temperatuur, snel heid, verblijftijd en samenstelling van de voedingsstromen: de gewenste hoeveelheid verdamping van de vloeibare drager; de temperatuur en hoeveelheid in het proces terug te voeren \ gassen in de generator; en de gewenste levensduur van de brander \ 8202327 f Λ - 49 - kunnen slangen het buitenvat van de brander langs zijn lengte al dan niet omringen. Om dergelijke redenen kan de brander al dan niet zijn voorzien van een ringvormige koelkamer bij het stroomafwaartse einde.35 Depending on factors such as the temperature, speed, residence time and composition of the feed streams: the desired amount of evaporation of the liquid carrier; the temperature and quantity to be returned in the process \ gases in the generator; and the desired life of the burner hoses may or may not surround the burner outer vessel along its length. For such reasons, the burner may or may not have an annular cooling chamber at the downstream end.

5 De multifase mengsels die gelijktijdig vertrekken van de centrale opening en/of de ringvormige opening bij het stroomafwaartse uiteinde van de brander mengen zich met elkaar stroomafwaarts van het buitenvlak van de brander.The multiphase mixtures starting simultaneously from the central opening and / or the annular opening at the downstream end of the burner mix together downstream of the outer surface of the burner.

Met voordeel vinden door middel van de onderhavige 10 brander de exotherme gedeeltelijke-oxydatie-reacties plaats op een voldoende afstand stroomafwaarts van het brandervlak om de brander te beschermen tegen thermische schade.Advantageously, by means of the present burner, the exothermic partial oxidation reactions take place at a sufficient distance downstream of the burner surface to protect the burner from thermal damage.

^ . Vloeibare koolwaterstofbrandstoffen en/of verpompbare suspensies van vaste koolstofhoudende brandstoffen die een 15 gehalte aan droge stoffen hebben in het traject van ongeveer 30-75 gew.%, bijvoorbeeld ongeveer 40-70 gew.%j,kunnen door de inlaatdoorgangen van de onderhavige brander worden gevoerd. Bijvoorbeeld kunnen“de brandstofstromen door de centrale en/ of ringvormige bundel buizen worden gevoerd. De inlaattempe-20 ratuur van de vloeibare koolwaterstofbrandstof of de suspensie ligt in het traject van ongeveer omgevingstemperatuur^otm^.l3r C bij voorkeur beneden de verdampingstemperatuur van de vloeibare koolwaterstof bij de gegeven inlaatdruk in het traject van ongeveer 1-300 atmosfeer, zoals 5-250 atmosfeer, bijvoorbeeld 25 ongeveer 10-100 atmosfeer.^. Liquid hydrocarbon fuels and / or pumpable suspensions of solid carbonaceous fuels having a dry matter content in the range of about 30-75 wt%, for example about 40-70 wt%, can be passed through the inlet passages of the present burner lined. For example, the fuel flows can be passed through the central and / or annular bundle of tubes. The inlet temperature of the liquid hydrocarbon fuel or the slurry is in the range of about ambient temperature otm ^m l 13r C, preferably below the evaporation temperature of the liquid hydrocarbon at the given inlet pressure in the range of about 1 - 300 atmospheres, such as 5 -250 atmospheres, for example about 10-100 atmospheres.

{ ., De term vaste koolstofhoudende brandstoffen, zoals die hierin is gebruikt om geschikte vaste koolstofhoudende voe-dingsvoorraden te beschrijven, is bedoeld verschillende mate-rialen en mengselsdaarvan te omvatten van de groep bestaande 30 uit kool, cokes uit kool^verkoold produkt uit kool, residu's van het vloeibaar maken van kool, petroleumcokes, fijnverdeeld koolstofroet, en vaste stoffen afgeleid van oliehoudende lei-steen, teerzand, en pek. Alle typen kool kunnen worden cfe- * bruikt omvattende anthraciet, bitumineuze kool, sub-bitumi-35 neuze kool, en ligniet. De fijnverdeelde kool kan die zijn »j.The term solid carbonaceous fuels, as used herein to describe suitable solid carbonaceous feedstocks, is intended to include various materials and mixtures thereof from the group consisting of coal, carbon coke, carbonized carbon product , coal liquefaction residues, petroleum coke, particulate carbon black, and solids derived from oil-containing slate, tar sand, and pitch. All types of coal can be used, including anthracite, bituminous coal, sub-bituminous carbon, and lignite. The finely divided cabbage can be that »j.

welke is verkregen als een bijprodukt van de onderhavige ge-which is obtained as a by-product of the present invention

Odeeltelijke-oxydatiewerkwijze, of die is verkregen door het verbranden van fossiele brandstoffen. De term vaste koolstof-^ houdende brandstof omvat per definitie ook stukken vuilnis, i J 8202327 •r * - 50 - ontwaterd sanitair rioolslib, en half-vaste organische materia-len zoals asfalt, rubber en rubberachtige materialen,omvat-tende rubber autobanden die fijngemaakt of verpoederd kunnen zijn tot de geschikte deeltjesafmeting. Ieder geschikt maalsy-5 steem kan worden gebruikt om de vaste koolstofhoudende brandstof of mengsels daarvan tot de gewenste afmeting om te zetten.Partial oxidation process, or that obtained by burning fossil fuels. The term solid carbonaceous fuel by definition also includes garbage pieces, dewatered sanitary sewage sludge, and semi-solid organic materials such as asphalt, rubber and rubber-like materials, including rubber car tires that can be crushed or pulverized to the appropriate particle size. Any suitable grinding system can be used to convert the solid carbonaceous fuel or mixtures thereof to the desired size.

De vaste koolstofhoudende brandstoffen worden bij voorkeur fijngemaakt tot een zodanige deeltjesgrootte dat 100% van het materiaal gaat door een zeef ASTM. E 11-70 Sieve 10 Designation Standard 1.4 mm (Alternatief No. 14) en tenminste 80% gaat door een zeef ASTM E 11-70 Sieve Designation Standard 425yt*m (alternatief No. 40).The solid carbonaceous fuels are preferably comminuted to such a particle size that 100% of the material passes through an ASTM screen. E 11-70 Sieve 10 Designation Standard 1.4 mm (Alternative No. 14) and at least 80% passes through a sieve ASTM E 11-70 Sieve Designation Standard 425yt * m (Alternative No. 40).

(^'j Het vochtgehalte van de deeltjes van de vaste kool stofhoudende brandstof ligt in het traject van ongeveer 0-40 15 gew.%, zoals 2-20 gew.%.The moisture content of the solid carbonaceous fuel particles ranges from about 0-40 wt%, such as 2-20 wt%.

De aanduiding vloeibare drager zoals hierin is gebruikt als het suspenderende medium om de verpompbare suspensies van vaste koolstofhoudende brandstoffen te produceren, is bedoeld verschillende materialen te omvatten van de groep be-20 staande uit water, vloeibaar koolwaterstofmateriaal, en mengsels daarvan. Water is echter de bij voorkeur toegepaste drager voor de deeltjes van de vaste koolstofhoudende brandstof. In een uitvoeringsvorm is de vloeibare drager vloeibaar kooldioxyde. , In een dergelijk geval kan de vloeibare suspensie 40-70 gew.% v-.. 25 vaste koolstofhoudende brandstof bevatten en de rest is vloei- baar CC^. De CC^-vaste brandstofsuspensie kan in de brander worden geleid met een temperatuur in het traject van ongeveer -55°C-38°C afhankelijk van de druk.The term liquid carrier as used herein as the suspending medium to produce the pumpable suspensions of solid carbonaceous fuels is intended to include various materials from the group consisting of water, liquid hydrocarbon material, and mixtures thereof. However, water is the preferred carrier for the solid carbonaceous fuel particles. In one embodiment, the liquid carrier is liquid carbon dioxide. In such a case, the liquid slurry may contain 40-70% by weight of solid carbonaceous fuel and the remainder is liquid. The CC ^ solid fuel suspension can be fed into the burner at a temperature in the range of about -55 ° C-38 ° C depending on the pressure.

De aanduiding vloeibaar koolwaterstofmateriaal zoals 30 hierin wordt gebruikt om geschikte vloeibare dragers en brandstoffen te omschrijven is bedoeld verschillende vloeibare kool-waterstofmaterialen te omvatten, zoals die gekozen uit de groep bestaande uit vloeibaar gemaakt petroleumgas, petroleum-destillaten residu's, benzine, nafta, kerosine, ruwe petroleum, 35 asfalt, gasolie, residu-olie, teerzandolie en leisteenolie, van kool afgeleide olie, aromatische koolwaterstoffen (zoals :. A benzeen, tolueen, xyleenfracties) , koolteer, cyclusgasolie van vloeibare-katalytische-kraakbewerking, furfuralextract van t cokesovemgasolie en mengsels daarvan.The term liquid hydrocarbon material as used herein to describe suitable liquid carriers and fuels is intended to include various liquid hydrocarbon materials, such as those selected from the group consisting of liquefied petroleum gas, petroleum distillates residues, gasoline, naphtha, kerosene, crude petroleum, asphalt, gas oil, residual oil, tar sands oil and slate oil, carbon-derived oil, aromatic hydrocarbons (such as: A benzene, toluene, xylene fractions), coal tar, cycle gas oil from liquid catalytic cracking, furfural extract of coke oven fuel oil and mixtures thereof.

8202327 \ i. Jt - 51 -8202327 \ i. Jt - 51 -

De aanduiding vloeibaar koolwaterstofmateriaal zoals hierin is gebruikt om geschikte vloeibare brandstoffen te be-schrijven is ook bedoeld verschillende zuurstofbevattende vloeibare koolwaterstof organische materialen te bevatten, zoals 5 die gekozen uit de groep bestaande uit koolhydraten, cellulose-materialen, aldehyden, organische zuren, alcoholen, ketonen, . geoxydeerde brandstofolie, afvalvloeistoffen en bijprodukten van chemische werkwijzen voor de bereiding van geoxydeerde koolwaterstof organische materialen, en mengsels daarvan.The term liquid hydrocarbon material as used herein to describe suitable liquid fuels is also intended to include various oxygen-containing liquid hydrocarbon organic materials, such as those selected from the group consisting of carbohydrates, cellulosic materials, aldehydes, organic acids, alcohols, ketones,. oxidized fuel oil, waste liquids and by-products of chemical processes for the preparation of oxidized hydrocarbon organic materials, and mixtures thereof.

10 Bijvoorbeeld omvat de voedingsstroom in een uitvoe- ringsvorm een suspensie van vloeibaar koolwaterstofmateriaal en vaste koolstofhoudende brandstof. HjO in vloeibare fase ζ. \ kan met de vloeibare koolwaterstofdrager worden gemengd, bij voorbeeld als een emulsie. Een deel van het H20 dat wil zeggen 15 ongeveer 0-25 gew.% van de tot'ale aanwezige hoeveelheid Η2<0 kan als stoom gemengd met het vrije-zuurstofbevattende gas worden ingeleid. De gewichtsverhouding van H20/brandstof kan in het traject van 0-5, bijvoorbeeld ongeveer 0.1-3 liggen.For example, the feed stream in an embodiment comprises a slurry of liquid hydrocarbon material and solid carbonaceous fuel. HjO in liquid phase ζ. can be mixed with the liquid hydrocarbon carrier, for example as an emulsion. A portion of the H 2 O, ie about 0-25 wt.% Of the total amount of Η2 <0 present, can be introduced as steam mixed with the free oxygen-containing gas. The H 2 O / fuel weight ratio may range from 0-5, for example, about 0.1-3.

De aanduiding gasvormig koolwaterstofmateriaal zoals 20 hierin gebruikt om geschikte gasvormige koolwaterstofbrandstof-fen-te beschrijven is bedoeld een gasvormige voedingsvoorraad te omvatten van de groep bestaande uit ethaan, propaan, butaan, pentaan, methaan, natuurlijk gas, cokesovengas, raffinaderij- % gas, acetyleenafvalgas, ethyleenafvalgas, en mengsels daarvan.The term gaseous hydrocarbon material as used herein to describe suitable gaseous hydrocarbon fuel phenols is intended to include a gaseous feedstock of the group consisting of ethane, propane, butane, pentane, methane, natural gas, coke oven gas, refinery% gas, acetylene waste gas , ethylene waste gas, and mixtures thereof.

25 Tegelijk met de brandstofstroom of brandstofstromen /r—· .25 Simultaneously with the fuel flow or fuel flows / r— ·.

,· worden έέη of meer vrije-zuurstofbevattende gasstromen toege-voerd door middel van een vrije doorgang of vrije doorgangen in de brander. Het vrije-zuurstofbevattende gas kan gevoerd worden door de centrale en/of ringvormige secties bij een tem-30 peratuur in het traject van ongeveer omgevingstemperatuur tot 815°C, en bij voorkeur in het traject van ongeveer omgevingstemperatuur tot 150°C, voor met zuurstof verrijkte lucht, en ongeveer 260°C tot 650°C, voor lucht, en een druk in het traject van boven ongeveer 1-300 atmosfeer, zoals ongeveer 35 5-250 atmosfeer, bijvoorbeeld ongeveer 10-100 atmosfeer. De atomenjvrije-zuurstof plus atomen organisch gebonden zuurstof - in de vaste koolstofhoudende brandstof per atoom koolstof in de vaste koolstofhoudende brandstof (0/C atoomverhouding) kan < in het traject van 0.5-1.95 liggen. Met vrije-zuurstofbevattend λ 8202327 Γ »., Έέη or more free oxygen-containing gas streams are supplied by means of a free passage or free passageways in the burner. The free oxygen-containing gas can be passed through the central and / or annular sections at a temperature in the range from about ambient temperature to 815 ° C, and preferably in the range from about ambient temperature to 150 ° C, for with oxygen enriched air, and about 260 ° C to 650 ° C, for air, and a pressure in the range of above about 1-300 atmospheres, such as about 5-250 atmospheres, for example, about 10-100 atmospheres. The atomic free oxygen plus atoms of organically bound oxygen - in the solid carbonaceous fuel per atom of carbon in the solid carbonaceous fuel (0 / C atomic ratio) may be in the range of 0.5-1.95. With free oxygen-containing λ 8202327 Γ ».

- 52 - gas in de reactiezone kan het brede traject van de genoemde 0/C atoomverhouding ongeveer 0.5-1.7, zoals ongeveer 0.7-1.4 zijn. Meer specifiek kan met luchtvoeding aan de reactiezone, de genoemde O/C atoomverhouding ongeveer 0.7-1.6, zoals ongeveer 5 0.9-1.4, zijn.Gas in the reaction zone, the wide range of said 0 / C atomic ratio can be about 0.5-1.7, such as about 0.7-1.4. More specifically, with air fed to the reaction zone, said O / C atomic ratio can be about 0.7-1.6, such as about 0.9-1.4.

De aanduiding vrije-zuurstofbevattend gas, zoals hierin is gebruikt is bedoeld te omvatten lucht, met zuurstof verrijkte lucht, dat wil zeggen meer dan 21 mol % zuurstof, en vrijwel zuivere zuurstof, dat wil zeggen meer dan 95 mol % zuurstof, 10 (de rest omvat N2 en edele gassen).The term free oxygen-containing gas, as used herein, is intended to include air, oxygen-enriched air, that is, more than 21 mole percent oxygen, and substantially pure oxygen, i.e., more than 95 mole percent oxygen, (the rest includes N2 and noble gases).

Het vrije-zuurstofbevattende gas kan al dan niet gemengd met een temperatuur modererend gas worden toegevoerd. De aan-'. duiding temperatuur modererend gas zoals hierin is gebruikt is bedoeld per definitie te omvatten een lid van de groep be-15 staande uit sttom, C02, N2, een in het proces teruggevoerd deel van de afgekoelde en gezuiverde afvoergasstroom van de gasgenerator, enmengsels daarvan.The free oxygen-containing gas can be fed, mixed or not, with a temperature moderating gas. The recommendation. interpretation temperature moderating gas as used herein is intended by definition to include a member of the group consisting of sttom, CO2, N2, a process-recycled portion of the cooled and purified off-gas stream from the gas generator, and mixtures thereof.

De onderhavige branders zoals aangegeven in fign. 3-4 kunnen werken met de voedingsstromen die gaan door alternatieve 20 doorgangen in de brander. Typische manieren van werking voor en na vervanging van brandstoffen zijn samengevat in Tabellen I en II hieronder.The present burners as shown in Figs. 3-4 can operate with the supply currents passing through alternative 20 passages in the burner. Typical modes of operation before and after fuel replacement are summarized in Tables I and II below.

Tabel I geeft een lijst van de materialen die in de vergasser worden iwgeleid door middel van de brander en hun 25 overeenkomstig symbool. De vaste koolstofhoudende brandstof (B), water (C), en vloeibaar koolwaterstofmateriaal (E) kunnen met elkaar gemengd worden in verschillende combinaties stroom-opwaarts ten opzichte van de branderinlaat om een verpompbare suspensie te geven die in de brander kan worden geleid en 30 daarna worden gevoerd door een van de verschillende vrije-stroomdoorgangen van de brander zoals aangegeven in Tabel II. Bijvoorbeeld laat de eerste kolom in Tabel II zien dat een verpompbare suspensiestroom omvattende vaste koolstofhoudende brandstof (B) gemengd met water (Cj‘ gevoerd kan worden door de 35 centrale en/of ringvormige bundel buizen in de brander dat wil zeggen fign. 1 en 2. Wanneer een brandstofstroom in de brander .-.N wordt ingeleid door middel van de centrale en/of bundels van :s buizen, wordt tegelijkertijd een overeenkomstige stroom^rije- zuurstofbevattend gas gevoerd door de verwante centrale leiding 8202327 - 53 - en/of ringvormige doorgang. Enige extra voorbeelden volgen: (1) afzonderlijke stromen vrije-zuurstofbevattend gas kunnen door de genoemde centrale en/of ringvormige bundels buizen worden gevoerd; en tegelijkertijd kunnen afzonderlijke 5 overeenkomstige stromen van een verpompbare suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof in een vloeibare drager of een kool-waterstofbrandstof door de verwante centrale leiding en/of ringvormige doorgang worden geleid.Table I lists the materials introduced into the gasifier by means of the burner and their corresponding symbol. The solid carbonaceous fuel (B), water (C), and liquid hydrocarbon material (E) can be mixed together in different combinations upstream of the burner inlet to give a pumpable slurry that can be passed into the burner and then passed through one of the several free-flow passages of the burner as indicated in Table II. For example, the first column in Table II shows that a pumpable slurry stream comprising solid carbonaceous fuel (B) mixed with water (Cj 'can be passed through the central and / or annular bundle of tubes in the burner, ie Figures 1 and 2 When a fuel stream is introduced into the burner through the center and / or bundles of tubes, a corresponding stream of oxygen-containing gas is simultaneously passed through the related center line 8202327-53 and / or Annular Passage Some additional examples follow: (1) Separate streams of free oxygen-containing gas may be passed through said central and / or annular bundles of tubes, and at the same time, separate corresponding streams of a pumpable slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid carrier or a hydrocarbon fuel is passed through the related central conduit and / or annular passage.

(2) afzonderlijke stromen vrije-zuurstofbevattend gas 10 kunnen door de genoemde centrale leiding en de genoemde centrale doorgang worden gevoerd; terwijl tegelijkertijd een overeenkomstige stroom vloeibaar koolwaterstof materiaal door de verwante centrale en/of ringvormige bundels buizen wordt gevoerd; en tegelijkertijd kan een verpompbare suspensie van vaste koolstof- 15 houdende brandstof in een vloeibare drager door de niet bezette bundel van de genoemde buizen, indien aanwezig, worden gevoerd.(2) separate streams of free oxygen-containing gas 10 can pass through said central conduit and said central passage; while simultaneously passing a corresponding flow of liquid hydrocarbon material through the related central and / or annular bundles of tubes; and at the same time, a pumpable slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid carrier can be passed through the unoccupied bundle of said tubes, if any.

(3) afzonderlijke stromen vrije-zuurstofbevattend gas kunnen door de genoemde centrale en/of ringvormige bundels buizen worden gevoerd; terwijl tegelijkertijd een overeenkom- 20 stige stroom vloeibaar koolwaterstofmateriaal door de verwante centrale leiding en/of ringvormige leiding wordt gevoerd; en tegelijkertijd kan een verpompbare suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof in een vloeibare drager door de niet bezette » .(3) separate streams of free oxygen-containing gas may pass through said central and / or annular bundles of tubes; while simultaneously passing a corresponding flow of liquid hydrocarbon material through the related central conduit and / or annular conduit; and at the same time, a pumpable slurry of solid carbonaceous fuel in a liquid carrier can pass through the unoccupied ».

doorgang, indien aanwezig, worden gevoerd.passage, if any.

25 TABEL I25 TABLE I

!> Materiaal Symbool!> Material Symbol

Vrije-zuurstofbevattend gas AFree oxygen-containing gas A.

Vaste koolstofhoudende brandstof BSolid carbonaceous fuel B

Water CWater C

30 Stoom D30 Steam D

Vloeibaar koolwaterstof materiaal ELiquid hydrocarbon material E

Temperatuur modererend gas FModerating gas temperature F

Gasvormige koolwaterstofbrandstof GGaseous hydrocarbon fuel G

8202327 I \8202327 I \

- 54 -TABEL II- 54 - TABLE II

Centrale Centrale Ringvormige Ringvormige • leiding bundel buizen doorgang bundel buizenCentral Central Annular Annular • pipe bundle of pipes passage bundle of pipes

A B+C A B+CA B + C A B + C

5 A+D B+C A+D B+C5 A + D B + C A + D B + C

B+C · A . B+C AB + C · A. B + C A

. A B+C B+C A. A B + C B + C A

B+C A A B+CB + C A A B + C

A B+C+E A B+C+EA B + C + E A B + C + E

10 B+C+E A+D B+C+E · A+D10 B + C + E A + D B + C + EA + D

A E A EA E A E

A+D B+E A+D ' B+EA + D B + E A + D 'B + E

B+E A+D B+E A+DB + E A + D B + E A + D

A+D E A B+CA + D E A B + C

15 E A E A15 E A E A

B+C A E AB + C A E A

/--, E A B+C A/ -, E A B + C A

A G A B+CA G A B + C

A G A+D EA G A + D E

20 A E+F A E+F20 A E + F A E + F

E+F A+D · E+F A+DE + F A + D · E + F A + D

Andere manieren van uitvoering van de onderhavige werk-wijze zijn mogelijk behalve die welke in Tabel II zijn aange-geven.Other modes of carrying out the present method are possible except those indicated in Table II.

25 Bijvoorbeeld kunnen tegelijkertijd straalstromen van een gasvormig materiaal in de centrale leiding en/of rxngvor-mige doorgang worden ingevoerd, zoals hiervoor is beschreven.For example, jet streams of a gaseous material can be simultaneously introduced into the central conduit and / or arcuate passageway, as described above.

Wanneer έέη van de brandstofstromen een. vloeibare kool- waterstof is of de vloeibare drager voor de suspensie van vaste 30 koolstofhoudende brandstof een vloeibaar koolwaterstof materiaal f is kan voortijdige verbranding binnen de brander worden voor- komen door den of meer van de volgende maatregelen: (1) het houden van de brandstof onder zijn zelfonderbrandings-temperatuur/ 35 (2) het inbrengen van water in de suspensie van vaste brandstof, (3) het gebruik van lucht of met zuurstof verrijkte lucht dat wil zeggen tot ongeveer 40 vol % CL, .When έέη of the fuel flows one. liquid hydrocarbon or the liquid carrier for the suspension of solid carbonaceous fuel is a liquid hydrocarbon material f premature combustion within the burner can be prevented by one or more of the following measures: (1) holding the fuel under its auto-combustion temperature / 35 (2) introducing water into the solid fuel slurry, (3) using air or oxygen enriched air i.e. up to about 40 vol% CL,.

(4) het mengen van stoom met de lucht, (5) het gebruik van ongeveer 0 terugtrekking van de einden van 40 de centrale of ringvormige bundels buizen van het buiten- .(4) mixing steam with the air, (5) using about 0 withdrawal of the ends of the central or annular bundles of tubes from the outside.

vlak van de brander. In een dergelijk geval kan het vrije-zuurstofbevattende gas zoals vrijwel zuivere zuurstof, af-zonderlijk uit de brander worden afgevoerd zonder dat het eerst met de brandstofstroom in kontakt komt.face of the burner. In such a case, the free oxygen-containing gas such as substantially pure oxygen can be separately vented from the burner without first contacting the fuel stream.

45 (6) het afvoeren van het multifase mengsel bij de centrale en ringvormige uitlaatopeningen bij het uiteinde van de brander met uitlaatsnelheden die groter zijn dan de snelheid van \ de voortplanting van de vlam.45 (6) discharging the multiphase mixture at the central and annular exhaust vents at the burner end with exhaust rates greater than the rate of flame propagation.

De onderhavige branderkombinatie wordt neerwaarts inge-50 bracht door een topinlaat poort van een compacte, niet gepakte, 8202327The subject burner combination is introduced downward through a top inlet port of a compact, unpacked, 8202327

* A* A

- 55 - vrije stroming toelatende, niet katalytische met vuurvaste stof beklede synthesegas generator, zoals bijvoorbeeld getoond is in het U.S. octrooischrift 3.544.291. De brander strekt zich uit langs de centrale longitudinale as van de gasgenerator met 5 het stroomafwaartse einde direct uitlatend in de reactiezone.- 55 - Free flow permitting, non-catalytic, refractory lined synthesis gas generator, as shown, for example, in U.S. Pat. U.S. Patent 3,544,291. The burner extends along the central longitudinal axis of the gas generator with the downstream end leaving directly into the reaction zone.

De relatieve verhoudingen van de reactiecomponent voe- dingsstromen en eventueel temperatuurmoderator die in de gas- generator wordt geleid, worden zorgvuldig geregeld om een aan- zienlijk deel van de koolstof in de brandstof, bijvoorbeeld tot οκι to zotten 10 ongeveer 90 of meer gew.%, in kooloxyden; en om een autogene reactietemperatuurzone te handhaven in het traject van ongeveer 925°-1926°C, bijvvoorkeur in het traject van 1095°-1540°C. ζ. i De verblijftijd in de reactiezone ligt in het traject van ongeveer 1-10 seconden, en bij voorkeur in het traject van 15 ongeveer 2-8. Met vrijwel zuivere zuurstofvoeding aan de gasgenerator kan de samenstelling van het uitstromende gas uit de gas-generator in mol % op droge basis als volgt zijn: H2 10-60,The relative proportions of the reactant feed streams and any temperature moderator fed into the gas generator are carefully controlled to reduce a significant proportion of the carbon in the fuel, for example, up to about 90% or more by weight. , in carbon oxides; and to maintain an autogenous reaction temperature zone in the range of about 925 ° -1926 ° C, preferably in the range of 1095 ° -1540 ° C. ζ. The residence time in the reaction zone is in the range of about 1-10 seconds, and preferably in the range of about 2-8. With nearly pure oxygen feed to the gas generator, the composition of the gas generator outflowing gas in mol% on a dry basis may be as follows: H2 10-60,

CO 20-60, C02 5-40, CE^ 0.01-5, H2S+COS 0-5, N2 0-5, en ACO 20-60, C02 5-40, CE ^ 0.01-5, H2S + COS 0-5, N2 0-5, and A

0-1.5. Met luchtvoeding voor de gasgenerator kan de samenstelling 20 van het uitgangsgas van de generator in mol % op droge basis ongeveer als volgt zijn: E2 2-30, CO 5-35, C02 5-25, CH4 0-2, H2S+C0S 0-3, N2 45-80, en 0.5-1.5. In de gasuitlaatstroom zijn niet omgezette koolstof en as aanwezig.0-1.5. With air supply for the gas generator, the composition of the generator output gas in mol% on a dry basis may be approximately as follows: E2 2-30, CO 5-35, CO2 5-25, CH4 0-2, H2S + COS 0 -3, N2 45-80, and 0.5-1.5. Unreacted carbon and ash are present in the gas exhaust stream.

De warme gasvormige uitlaatstroom uit de reactiezone van 25 de synthesegas generator wordt snel beneden de reactietempera-L tuur afgekoeld tot een temperatuur in het traject van ongeveer 120°-370°C door directe snelle afkoeling in water, of door in-directe warmte-uitwisseling bijvoorbeeld met water om stoom in een gaskoeler t^roduceren.The hot gaseous exhaust stream from the reaction zone of the synthesis gas generator is rapidly cooled below the reaction temperature to a temperature in the range of about 120 ° -370 ° C by direct rapid cooling in water, or by direct heat exchange for example, with water to produce steam in a gas cooler.

30 Met voordeel kan in een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding de onderhavige uit twee secties bestaande brander als de voorverhitbrander worden gebruikt tijdens het op-starten van de vergasser, evengoed als de produktiebrander.Advantageously, in another embodiment of the present invention, the present two-section burner can be used as the preheat burner during start-up of the gasifier, as well as the production burner.

‘ 03Γ"03Γ

Opstartingsprocedures worden daardoor vereenvoudigd, Vroeg werd 35 tijd verloren wanneer de voorverhitbrander door de produktiebrander werd vervangen, en de vergasser koelde af. Nu kan de vergasser op werktemperatuur worden gebracht en daarop worden gehouden door het gelijktijdig la ten gaan van een gasvormige of vloeibare koolwaterstofbrandstof dat wil zeggen stookgas, al dan 8202327 i * - 56 - niet gemengd met door de centrale en/of ringvormige bundel of bundels buizen en een vrije-zuurstofbe'vattend gas, bij voor-keur lucht, al dan niet gemengd met ^0, door de verwante centrale leiding en/of ringvormige doorgang. Alternatief kan de 5 gasvormige of vloeibare koolwaterstofbrandstof, dat wil zeg-gen stookgas al dan niet gemengd met E^O, worden gevoerd door de centrale leiding en/of ringvormige doorgang in de brander en de lucht, al dan niet gemengd met H^O, kan door de verwante centrale en/of ringvormige bundel of bundels buizen worden gevoerd. 10 Het stookgas en de lucht worden samengemengd om een goed ver-deeld mengsel te produceren. Verbranding van het mengsel door vrijwel volledige verbranding vindt dan plaats in de reactie-£ \ zone van de gasgenerator bij een temperatuur in het traject van ongeveer 1095-2480°C, zoals ongeveer 1095-1650°C en bij 15 een absolute druk in het traject van ongeveer 0.56-300 atmosfeer, en bij voorkeur 1· atmosfeer. De produkten van de volledige verbranding worden uit de reactiezone verwijderd. Bijvoorbeeld kunnen zij naar de atmosfeer worden afgelaten.Start-up procedures are thereby simplified. Early time was lost when the preheat burner was replaced by the production burner, and the gasifier cooled. Now the gasifier can be brought to working temperature and held thereon by simultaneously running a gaseous or liquid hydrocarbon fuel i.e. fuel gas, whether or not 8202327 * 56 - not mixed with the central and / or annular bundle or bundles tubes and a free oxygen-containing gas, preferably air, whether or not mixed with O 2, through the related central conduit and / or annular passageway. Alternatively, the gaseous or liquid hydrocarbon fuel, ie fuel gas, whether or not mixed with E 2 O, may be passed through the central conduit and / or annular passage in the burner and air, whether or not mixed with H 2 O , can be passed through the related central and / or annular bundle or bundles of tubes. The fuel gas and air are mixed together to produce a well-distributed mixture. Combustion of the mixture by almost complete combustion then takes place in the reaction zone of the gas generator at a temperature in the range of about 1095-2480 ° C, such as about 1095-1650 ° C, and at an absolute pressure in the range of about 0.56-300 atmospheres, and preferably 1 atmosphere. The complete combustion products are removed from the reaction zone. For example, they can be vented to the atmosphere.

Door deze middelen wordt de reactiezone op de tempera-20 tuur verhit die vereist is voor ontsteking van de autothermische gedeeltelijke oxydatiereactie van de voornaamste brandstof ge-kozen uit de groep bestaande uit een verpompbare suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof, vloeibare of gasvormige koolwaterstofbrandstof, en mengsels daarvan met een vrije-zuurstof-25 bevattend gas en met of zonder een temperatuurmoderator. Bij-voorbeeld kan de zelfontstekingstemperatuur in het traject van ongeveer 1095-1480°C liggen. Op dit punt wordt het stookgas, al dan niet gemengd met 1^0, uit fase gebracht uit de buizen of leidingen waarin het stroomt in de centrale en/of ringvormige 30 sectie of secties van de genoemde uit twee secties bestaande brander met een uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximumsnelheid tot 0 over een periode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden, bijvoorbeeld ongeveer 60-1800 seconden. Tegelijkertijd wordt de voornaamste suspensie van vaste koolstof-35 houdende brandstof of vloeibare koolwaterstofbrandstof, al dan niet met H^O gemengd, in fase gebracht in de overblijvende portie van het genoemde stookgas en vervangt het uit fase gebrachte deel van het stookgas met een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert van 0 tot maximum over dezelfde tijdsperiode.By these means, the reaction zone is heated to the temperature required for ignition of the autothermal partial oxidation reaction of the main fuel selected from the group consisting of a pumpable slurry of solid carbonaceous fuel, liquid or gaseous hydrocarbon fuel, and mixtures thereof with a free oxygen-containing gas and with or without a temperature moderator. For example, the auto-ignition temperature may range from about 1095-1480 ° C. At this point, the fuel gas, whether or not mixed with 1 ^ 0, is dephased from the pipes or conduits in which it flows into the central and / or annular section or sections of said two-section burner with a uniformly decreasing flow rate ranging from maximum speed to 0 over a period in the range of about 1-3600 seconds, for example about 60-1800 seconds. At the same time, the main slurry of solid carbon-containing fuel or liquid hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, is phase-balanced in the remaining portion of said fuel gas and replaces the phase-out portion of the fuel gas with a uniformly increasing flow rate ranging from 0 to maximum over the same time period.

8202327 4 1 - 57 -8202327 4 1 - 57 -

Tegelijkertijd met de vervanging van de brandstof, of alternatief wanneer het stookgas volledig in de brander is vervangen door de.voornaamste brandstof, wordt het vrije-zuur-stofbevattende gas, dat wil zeggen lucht, al dan niet gemengd 5 met H^O/ uit fase gebracht met een uniform afnemende stroom-snelheid die varieert van maximum tot 0 over een periode in het traject van 1-3600 seconden, bijvoorbeeld ongeveer 60-1800 seconden. Tegelijkertijd wordt een ander vrije-zuurstofbevattend gas, dat wil zeggen aan zuurstofjrijk gas of vrijwel zuivere 10 zuurstof, voor de produktie van synthesegas in fase gebracht in dezelfde lijn om de lucht te vervangen met een uniform toe-nemende stroomsnelheid die varieert van 0-maximum over dezelfde £ ; tijdsperiode. Verder worden de stroomsnelheden van het vrije-zuurstofbevattende gas, al dan niet gemengd met H20, en indien 15 nodig de gewichtsverhouding H20/brandstof in de reactiezone zo geregeld om de temperatuur en de gewichtsverhouding H20/ brandstof in de reactiezone continu te handhaven op de ontwerp-omstandigheden voor de gedeeltelijke oxydatie van de genoemde voornaamste brandstof.Simultaneously with the replacement of the fuel, or alternatively when the fuel gas in the burner has been completely replaced by the main fuel, the free oxygen-containing gas, ie air, may or may not be mixed with H 2 O / off phase charged with a uniformly decreasing flow rate ranging from maximum to 0 over a period in the range of 1-3600 seconds, for example about 60-1800 seconds. At the same time, another free oxygen-containing gas, ie, oxygen-rich gas or substantially pure oxygen, is phase-aligned for the production of synthesis gas in the same line to replace the air at a uniformly increasing flow rate ranging from 0-maximum about the same £; time period. Furthermore, the flow rates of the free oxygen-containing gas, whether or not mixed with H 2 O, and if necessary the H 2 O / fuel weight ratio in the reaction zone are controlled so as to continuously maintain the temperature and H 2 O / fuel ratio in the reaction zone on the design conditions for partial oxidation of the said main fuel.

20 De gedeeltelijke oxydatie van de voornaamste brandstof vindt stroomafwaarts plaats in de reactiezone van de niet-kata-lytische, vrije stroming toelatende, gasgenerator bij ontwerp-omstandigheden wat een autogene temperatuur inhoudt in het tra-ject van ongeveer 925-1925°C, een druk in het traject van onge-25 veer 1-300 atmosfeer, en een atoomverhouding van zuurstof ( .. tot koolstof in het traject van ongeveer 0.5-1.7,. bijvoorbeeld 0.8-1.2, en een H20/brandstof gewichtsverhouding in het traject van ongeveer 0-5.0, zoals 0.1-3.Partial oxidation of the main fuel takes place downstream in the reaction zone of the non-catalytic, free-flowing, gas generator at design conditions, which implies an autogenous temperature in the range of about 925-1925 ° C, a pressure in the range of about 1-300 atmospheres, and an atomic ratio of oxygen (... to carbon in the range of about 0.5-1.7, for example, 0.8-1.2, and an H 2 O / fuel weight ratio in the range of about 0-5.0, such as 0.1-3.

De warme gasvormige uitlaatstroom van de reactiezone 30 van de synthesegasgenerator wordt snel beneden de reactietem-peratuur afgekoeld tot een temperatuur in het traject van ongeveer 120°-370°C door directe snelle afkoeling in water, of door indirecte warmte-uitwisseling bijvoorbeeld met water om* stoom in een gaskoeler te produceren. De gasstroom kan volgens 35 gebruikelijke werkwijzen schoongemaakt en gezuiverd worden.The hot gaseous exhaust stream from the reaction zone 30 of the synthesis gas generator is rapidly cooled below the reaction temperature to a temperature in the range of about 120 ° -370 ° C by direct rapid cooling in water, or by indirect heat exchange for example with water to * produce steam in a gas cooler. The gas stream can be cleaned and purified by conventional methods.

Een vollediger begrip van de uitvinding kan worden ver-kregen door verwijzing naar fign. 4 en 5 van de tekeningen die de onderhavige uitvinding in detail laten zien. Ofschoon de tekening voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding illustreert, 8202327 i * - 58 - is het niet de bedoeling de onderhavige uitvinding te beperken tot het beschreven bijzondere toestel of de beschreven materia*· len. Aan gelijke onderdelen in de uitvoeringsvormen van fign.A more complete understanding of the invention can be obtained by reference to Figs. 4 and 5 of the drawings showing the present invention in detail. Although the drawing illustrates preferred embodiments of the invention, 8202327 * - 58 - it is not intended to limit the present invention to the disclosed particular device or materials described. To equal parts in the embodiments of Figs.

1-5 zijn dezelfde verwijzingscijfers gegeven.1-5, the same reference numerals are given.

5 Verwijzend naar fign. 4 en 5, is fig. 4 een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de uitvinding die regelmiddelen laat zien voor de continue werking van een syn-thesegas generator terwijl een brandstof uit fase wordt ge-bracht en tegelijkertijd een andere in fase wordt gebracht 10 zonder drukaflating. Verder kunnen de regelmiddelen worden ge-bruikt voor het snel veranderen van doorleidingsniveau's-boven of beneden het stroomniveau waarvoor de getoonde uit twee delen bestaande brander is ontworpen. Door deze middelen kunnen rege-lingen worden uitgevoerd om de hoeveelheid ruw geproduceerd uit-15 voergas te regelen, en te voorzien in een verandering in vraag voor het produktgas. Verder is een ander gebruik van het regel-systeem het handhaven van de gewenste samenstelling van het produktgas wanneer het mogelijk is dit te doen door regelingen van de stroomsnelheden van ££n of meer van de reactiecomponent-20 stromen. Aldus worden door het onderhavige stroomregelsysteem de stroomsnelheden voor alle reactiecomponentstromen afzonder-lijk en onafhankelijk geregeld zodat de temperatuur en gewichts-verhouding van H00 tot brandstof in de reactiezone op ontwerp- L· i omstandigheden worden gehandhaafd en binnen gewenste werktrajec-25 ten voor de brandstof die in de reactie wordt gebracht. Indien nodig kan de atoomverhouding van vrije-zuurstof tot koolstof in de brandstof in de reactiezone ook binnen ontwerpomstandig-heden worden geregeld.5 Referring to Figs. 4 and 5, FIG. 4 is a schematic representation of an embodiment of the invention showing control means for the continuous operation of a synthesis gas generator while one fuel is being out of phase and another in phase at the same time without pressure relief. Furthermore, the control means can be used to quickly change flow levels above or below the flow level for which the two-piece burner shown is designed. By these means, controls can be made to control the amount of raw output gas produced, and to provide a change in demand for the product gas. Furthermore, another use of the control system is to maintain the desired composition of the product gas when it is possible to do so by controlling the flow rates of one or more of the reactant streams. Thus, the present flow control system controls the flow rates for all reactant streams separately and independently so that the temperature and weight ratio of H00 to fuel in the reaction zone are maintained at design conditions and within desired fuel operating ranges. that is brought into the response. If necessary, the atomic ratio of free oxygen to carbon in the fuel in the reaction zone can also be controlled within design conditions.

Terwijl het in fig. 4 aangegeven regelsysteem in het bij-30 zonder ontworpen is voor de combinatie van voedingsvoorraden omvattende een suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof en een vloeibare koolwaterstofbrandstof, kan het systeem, door eenvoudige wijzigingen aan de middelen voor het veranderen ' van de stroomsnelheid van de stromen naar boven of beneden 35 op een manier die gelijk is aan die welke hieronder is beschreven, worden gebruikt voor het regelen van andere combinaties van suspensies van vaste koolstofhoudende brandstof, en vloeibare, of gasvormige koolwaterstofbrandstoffen.While the control system shown in FIG. 4 is especially designed for the combination of feed supplies comprising a slurry of solid carbonaceous fuel and a liquid hydrocarbon fuel, the system can, through simple changes to the means for changing the flow rate of the flows up or down in a manner similar to that described below are used to control other combinations of solid carbonaceous fuel suspensions, and liquid, or gaseous hydrocarbon fuels.

Twee-sectiebrander 1 is gemonteerd in centrale, van een 8202327 % Λ - 59 - flens voorziene inlaat 30 gelegen in het bovenste deel van een gebruikelijke, met vuurvast materiaal beklede, vrije stroming toelatende, synthesegas generator 41 volgens de centrale longi-tudinale as. De reactiecomponent stromen komen het stroomop-5 waartse einde van brander 1 binnen, gaan er in neerwaartse rich-ting doorheen, en worden afgevoerd door het stroomafwaartse einde. Brander 1 is zo ontworpen dat de vereiste systeemproduk-tie voor stabiele-toestandwerking tot stand kan worden gebracht of zelfs door een speciale hoeveelheid kan worden overschreden 10 wanneer de stroomsnelheid door alle doorgangen in beide secties van de twee-sectie brander een maximum is. Het regelsysteem kan de stroomsnelheid van een of meer van de reactiecomponentstromen in leidingen 187, 190, 167, 170, 50, 60, 70 en 73 onafhankelijk vergroten of verkleinen. Door deze middelen wordt de temperatuur 15 in de reactiezone 31 op de gewenste werktemperatuur gehandhaafd. Verder’kan de gewichtsverhouding tot brandstof, en indien nodig de atoomverhouding van vrije zuurstof tot koolstof in de brandstof in de reactiezone op ontwerpomstandigheden worden gehandhaafd wanneer een of beide secties van de brander worden 20 gebruikt om de produktie van produktgas naar boven of naar bene-den te brengen.Two-section burner 1 is mounted in central flanged inlet 30 8202327% 59 - 59 located in the upper portion of a conventional refractory lined, free flow permitting, synthesis gas generator 41 along the central longitudinal axis. The reactant streams enter the upstream end of burner 1, pass through it in a downward direction, and are discharged through the downstream end. Burner 1 is designed so that the required system production for steady-state operation can be accomplished or even exceeded by a special amount when the flow rate through all passages in both sections of the two-section burner is maximum. The control system can independently increase or decrease the flow rate of one or more of the reactant streams in lines 187, 190, 167, 170, 50, 60, 70 and 73. By these means, the temperature in the reaction zone 31 is maintained at the desired operating temperature. Furthermore, the weight ratio to fuel, and if necessary the atomic ratio of free oxygen to carbon in the fuel in the reaction zone, can be maintained at design conditions when one or both sections of the burner are used to increase or decrease product gas production. to bring.

Twee-sectie brander 1 omvat een centrale sectie en een concentrische ringvormige sectie. De centrale sectie omvat grotendeels: centrale cylindrische leiding 2 met een gesloten 25 stroomopwaarts einde en een open stroomafwaarts einde, centrale bundel evenwijdige buizen 3 longitudinaal ondersteeund in cen-trale doorgang 4 van centrale leiding 2 en met open stroomop-waartse einden die gaan door en afgedicht zijn in het gesloten stroomopwaartse einde van centrale leiding 2 en in verbinding 30 staan met centraal cylindrisch gevormd verdeelstuk 19, inlaat-voedingspijp 20 verbonden aan en in verbinding met centraal verdeelstuk 19, en inlaatvoedingspijp 25 verbonden aan en in verbinding met het gesloten stroomopwaartse einde van centra’le leiding 2. De ringvormige sectie omvat: buitenste cylindrische 35 concentrische leiding 5 die aan het stroomopwaartse einde gesloten is en aan het stroomafwaartse einde open is, ringvormige doorgang 6 tussen de buitendiameter van centrale leiding 2 en de binnendiameter van buitenste leiding 5 langs zijn lengte, ringvormige bundel evenwijdige buizen 7 in lengterichting onder- 8202327 1 » - 60 - steund in de genoemde ringvormige doorgang 6 en met open stroom-opwaartse einden die gaan door en afgedicht zijn in het afge-sloten stroomopwaartse einde van buitenleiding 5 en in ver-binding zijn met ringvormig verdeelstuk 28, inlaatvoedingspijp 5 29 verbonden aan en in verbinding met ringvormig verdeelstuk 2.8, en inlaatvoedingspijp 35 verbonden aan en in verbinding met het stroomopwaartse gesloten einde van buitenste leiding 5.Two-section burner 1 includes a central section and a concentric annular section. The central section largely comprises: central cylindrical conduit 2 with a closed upstream end and an open downstream end, central bundle of parallel tubes 3 supported longitudinally in central passage 4 of central conduit 2 and with open upstream ends passing through and are sealed in the closed upstream end of central conduit 2 and in communication 30 with central cylindrical shaped manifold 19, inlet feed pipe 20 connected to and in communication with central manifold 19, and inlet feed pipe 25 connected to and in communication with the closed upstream end from central conduit 2. The annular section includes: outer cylindrical concentric conduit 5 which is closed at the upstream end and open at the downstream end, annular passage 6 between the outer diameter of central conduit 2 and the inner diameter of outer conduit 5 along its length, annular bundle of parallel tube and 7 longitudinally supported in said annular passage 6 and having open upstream ends which pass through and are sealed in the closed upstream end of outer conduit 5 and are connected to annular manifold 28, inlet feed pipe 5 29 connected to and in connection with annular manifold 2.8, and inlet feed pipe 35 connected to and in connection with the upstream closed end of outer conduit 5.

Terwijl de stroomafwaartse uiteinden van centrale bundel buizen 3 en ringvormige bundel buizen 7 in fig. 4 zijn 10 aangegeven in een vlak te liggen met het buitenvlak van brander 1, kunnen in andere uitvoeringsvormen van de twee-sectie brander de stroomafwaartse uiteinden van de centrale en/of ringvormige bundel of bundels buizen stroomopwaarts zijn terug-- ' getrokken om tenminste een voormengzone te verschaffen zoals 15 aangegeven in fig. 5.While the downstream ends of central beam tubes 3 and annular beam tubes 7 in Fig. 4 are indicated to be flush with the outer face of burner 1, in other embodiments of the two-section burner, the downstream ends of the central and / or annular bundle or bundles of tubes are withdrawn upstream to provide at least one pre-mixing zone as shown in Fig. 5.

Ofschoon de centrale bundel buizen 3 en ringvormige bundel buizen 7 in fig. 4 zijn aangegeven als evenwijdig aan elkaar en aan de branderas, kunnen in een andere uitvoerings-vorm van de twee-coTW'artiment brander die is getoond en beschre-20 ven in U.S. octrooi* dat wil zeggen fig. 5 daarvan, de centrale en/of ringvormige bundels buizen schroeflijnvormig zijn gevormd. Door deze middelen kunnen de wervelende reac-tiecomponent stromen die naar beneden gaan door de centrale i en/of ringvormige bundels schroeflijnvormige buizen; en af-25 zonderlijk naar beneden door de schroeflijnvormige doorgangen / aan de buitenzijde van de schroeflijnvormige bundels buizen met elkaar botsen zowel in de voormengzones of stroomafwaarts in de reactiezone en kunnen daardoor innig met elkaar worden gemengd. Het verbrandingsrendement van de brander wordt daar-30 door verbeterd.Although the central bundle of tubes 3 and annular bundle of tubes 7 in FIG. 4 are indicated as parallel to each other and to the burner axis, in another embodiment of the two-coTWartiment burner shown and described in FIG. US Patent * i.e., Fig. 5 thereof, the central and / or annular bundles of tubes are formed in a helical manner. These means allow the swirling reaction component to flow downward through the center and / or annular bundles of helical tubes; and separately down through the helical passages / on the outside of the helical bundles of tubes collide both in the premix zones or downstream in the reaction zone and thereby can be intimately mixed together. The combustion efficiency of the burner is thereby improved.

In fig. 4 kan voor illustratie doeleinden de voor-naamste brandstof bijvoorbeeld een suspensie van vaste koolstof-houdende brandstof, dat wil zeggen een kool-watersuspensie/-in leiding 42 zijn. De reserve brandstof is een vloeibare kool-35 waterstofbrandstof, dat wil zeggen residu-olie in leiding 160. Natuurlijk kan voor de voornaamste brandstof iedere vloeibare of gasvormige koolwaterstofbrandstof of een kool-oliesuspensie worden gekozen. De afgemeten voedingsstroom van suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof in leiding 42 wordt in twee 8202327 - 61 - brandstofvoedingsstromen 43 en 44 gesplitst door afzonderlijke stroomregelmiddelen in elke leiding. Op een dergelijke wijze wordt . de afgemeten voedingsstroom van vloeibare koolwaterstofbrandstof in leiding 160 in twee brandstofvoedingsstromen 161 en 162 5 gesplitst door afzonderlijke stroomregelmiddelen in elke leiding. In de onderhavige werkwijze worden de overblijven-de delen van de voornaamste brandstofstroom of stromen die uit leiding 50 en/of leiding 60 uit fase zijn gebracht respectievelijk in leidingen 15 en/of 16 gemengd met de reservebrandstofstroom of 10 stromen die in leiding 167 en/of leiding 170 in fase worden gebracht.In FIG. 4, for illustrative purposes, the primary fuel may be, for example, a slurry of solid carbonaceous fuel, i.e., a carbon water slurry / conduit 42. The reserve fuel is a liquid hydrocarbon hydrogen, ie residual oil in line 160. Of course, for the main fuel, any liquid or gaseous hydrocarbon fuel or a carbon oil slurry can be selected. The measured feed stream of solid carbonaceous fuel slurry in line 42 is split into two 8202327-61 fuel feed streams 43 and 44 by separate flow control means in each line. In such a manner. the measured feed stream of liquid hydrocarbon fuel in line 160 split into two fuel feed streams 161 and 162 by separate flow control means in each line. In the present process, the remaining parts of the main fuel stream or streams that have been de-phaseed from line 50 and / or line 60 in lines 15 and / or 16, respectively, are mixed with the reserve fuel stream or 10 flows flowing in line 167 and / or line 170 are brought into phase.

Op een dergelijke manier wordt de afgemeten voedings-stroom van vrije-zuurstofbevattend gas in leiding 22 in twee voedingsstromen 63 en 64 gesplitst door afzonderlijke stroom-15 regelorganen in elke leiding.In such a manner, the metered feed flow of free oxygen-containing gas in line 22 is split into two feed flows 63 and 64 by separate flow controllers in each line.

H20 kan gemengd zijn met de brandstoffen in leidingen 160 en 42 of het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 62. Alternatief kan, zoals aangegeven in fig. 1, tenminste een deel, dat wil zeggen 10-100 vol % van het H20 als stoom worden ver-20 schaft. De stoom in leiding 180 wordt dus in twee voedingsstromen 181 en 182 gesplitst door afzonderlijke stroomregelmiddelen in elke leiding. Door deze middelen kan, zoals getoond in fig. 4, stoom in leiding of leidingen 187 en/of 190 bij voorkeur k worden gemengd respectievelijk in leiding of leidingen 18 en/of 25 17 met het vrije-zuurstofbevattende gas dat in een of beide (· secties van de brander stroomt. Op een dergelijke manier (niet getekend) kan stoom uit leiding of leidingen 187 en/of Ϊ90 respectievelijk worden toegevoerd aan de brandstof in leiding of leidingen 15 en/of 16. Door dit schema kunnen geregelde hoe-30 veelheden stoom geleid worden in en gemengd worden met de stroom of stromen vrije-zuurstofbevattend gas en/of brandstof stroomopwaarts van de brander.H20 may be mixed with the fuels in lines 160 and 42 or the free oxygen-containing gas in line 62. Alternatively, as shown in Figure 1, at least a portion, i.e. 10-100 vol% of the H20 may be steamed provided-20. Thus, the steam in line 180 is split into two feed streams 181 and 182 by separate flow control means in each line. By these means, as shown in Figure 4, steam in conduit or conduits 187 and / or 190 may preferably be mixed in conduit or conduits 18 and / or 17, respectively, with the free oxygen-containing gas flowing in one or both ( Sections of the burner flow In such a way (not shown), steam from line or lines 187 and / or Ϊ90 can be supplied to the fuel in line or lines 15 and / or 16, respectively. quantities of steam are introduced into and mixed with the stream or streams of free oxygen-containing gas and / or fuel upstream of the burner.

De mate van stroming naar gewicht of volume vo<r dat -deel van de voeding die door elk van de voedingsleidingen naar 35 de brander stroomt is een functie van het branderontwerp. Bij-voorbeeld kunnen de afmetingen van de branderdoorgangen zodanig zijn dat een derde van de totale van de suspensie van vaste kool-stofhoudende brandstof die door leiding 42 stroomt plus de vloeibare koolwaterstofbrandstof die door leiding 160 stroomt, kan 8202327 ft . " - 62 - worden afgevoerd door centrale buizen bundel 3 met een gespe-cificeerd snelheidstraject. Tegelijkertijd kan het overblij-vende twee derde deel van de totale hoeveelheid suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof plus vloeibare koolwaterstof-5 brandstof worden afgevoerd door ringvormige buizen bundel 7 met een gespecificeerd snelheidstraject.The amount of flow by weight or volume for that portion of the feed that flows through each of the feed lines to the burner is a function of the burner design. For example, the dimensions of the burner passages may be such that one third of the total of the solid carbonaceous fuel slurry flowing through line 42 plus the liquid hydrocarbon fuel flowing through line 160 may be 8202327 ft. "- 62 - are discharged through central tube bundle 3 with a specified velocity range. At the same time, the remaining two thirds of the total amount of slurry of solid carbonaceous fuel plus liquid hydrocarbon-5 fuel can be discharged through annular tube bundle 7 with a specified speed range.

Kleppen 183, 184, 163, 164, 77, 76, 65 en 66 kunnen met de hand of automatisch in werking worden gesteld om een wijde open stand tot een volledig gesloten stand te verkrijgen.Valves 183, 184, 163, 164, 77, 76, 65 and 66 can be manually or automatically actuated to achieve a wide open position to a fully closed position.

10 De snelheden waarmee elke klep geopend of gesloten kan worden zijn ook regelbaar. In een uitvoeringsvorm die nog verder be- schreven zal worden kan men door specifieke kleppen te sluiten r;-.. de brander uitdraaien of segmenteren. De brander kan daardoor in werking worden gesteld in het centrale deel dat wil zeggen 15 centrale buizen 3 en ringvormige doorgang 4, of in de buitenste ringvormige sectie, dat wil zeggen ringvormige buizen 7 en en ringvormige doorgang 6, of met zowel de centrale ringvormige secties van de brander in gelijktijdige werking.10 The speeds at which each valve can be opened or closed are also adjustable. In an embodiment which will be further described, the burner can be unscrewed or segmented by closing specific valves. The burner can thereby be operated in the central part, ie central tubes 3 and annular passage 4, or in the outer annular section, ie annular tubes 7 and an annular passage 6, or with both the central annular sections of the burner in simultaneous operation.

De werking van het systeem waarbij slechts het centrale 20 deel van de brander wordt gebruikt, zal het eerst beschreven worden. Het deel van de suspensie voedingsstroom in leiding 43 wordt in de reactiezone 31 van synthesegasgenerator 41 gepompt door middel van positieve-verplaatsingspomp 45 voor-zien van snelheidregeling 46, leiding 47, stroommeettoestel 25 en overbrenger 48, leiding 49, klep 77, leidingen 50 en 15, inlaat 20 van brander 1, centraal verdeelstuk 19, en centrale buizen bundel 3.The operation of the system using only the central part of the burner will be described first. The portion of the slurry feed stream in line 43 is pumped into the reaction zone 31 of synthesis gas generator 41 by means of positive displacement pump 45 provided with speed control 46, line 47, flow measuring device 25 and transmitter 48, line 49, valve 77, lines 50 and 15, inlet 20 of burner 1, central manifold 19, and central tube bundle 3.

De stroomsnelheid van de suspensie door leiding 43 wordt geregeld door de.snelheid van de positieve-verplaat-30 singspomp 45. Om de suspensie die door leiding 43 stroomt uit fase te brengen wordt deze snelheid continu verminderd van maximum tot nul over een periode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden, zoals ongeveer 60-1800 seconden, bijvoorbeeld 300-1000 seconden. Stroomregistreer-regelorgaan met overbrenger 35 51 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de ge-wenste tijd tegenover afnemende stroomsnelheidcurve. De stroomsnelheid van de suspensie in leiding 47 wordt gemeten en een signaal a wordt door stroomoverbrenger 48 verschaft overeenko-mende met de stroomsnelheid van de suspensie in leiding 43.The flow rate of the slurry through line 43 is controlled by the speed of the positive displacement pump 45. To phase out the slurry flowing through line 43, this speed is continuously reduced from maximum to zero over a period of time. range of about 1-3600 seconds, such as about 60-1800 seconds, for example 300-1000 seconds. Flow recorder with transducer 35 51 includes a microcomputer programmed with the desired time versus decreasing flow rate curve. The flow rate of the slurry in line 47 is measured and a signal a is provided by flow transmitter 48 corresponding to the flow rate of the slurry in line 43.

8202327 -63- V *8202327 -63- V *

Stroomregistreertoestel-regelorgaan 51 ontvangt een signaal a, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid op dat ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomstig instelsignaal aan snelheidsregeling 46 om de snelheid van pomp 5 45 lager in te stellen zodat de lading suspensie die in leiding 49 stroomt een gegeven verminderde stroomsnelheid aanneemt voor dat ogenblik in de periode van het uit fase brengen. De nieuwe suspensiesnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald.Flow recorder controller 51 receives a signal a, compares it with a signal representing the desired flow rate at that time, and provides a corresponding setting signal to speed control 46 to lower the speed of pump 5 45 so that the charge slurry flowing in line 49 flows a given reduced flow rate assumes for that instant in the phase-out period. The new suspension rate is measured and the cycle is repeated.

Door deze middelen worden herhaalde instellingen van de stroom-10 snelheid verricht en de in leiding 50 stromende suspensie wordt uit fase gebracht.By these means, repeated adjustments of the flow rate are made and the slurry flowing in line 50 is brought out of phase.

Tegelijkertijd met het uit fase brengen van het deel , van de voornaamste suspensie brandstof die in leiding 43 stroomt, wordt het deel van reserve vloeibare koolwaterstof-15 brandstof die in leiding 161 stroomt gedurende dezelfde tijds-periode in fase gebracht. Stroomregistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 171 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de gewenste tijd tegencver toenemende stroomsnelheid-curve. De snelheid van de oliestroom in leiding 171 wordt ge-20 meten en een signaal m wordt verschaft door stroomoverbrenger 165 overeenkomende met de stroomsnelheid van de olie in leiding 161. Stroomregistreertoestel-regelorgaan 71 ontvangt signaal m, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid voor dat ogenblik voorstelt en verschaft een 25 overeenkomstig regelingssignaal aan klep 163 om wijder te ope-nen zodat de olielading in leiding 166 een gegeven vergrote stroomsnelheid voor dat ogenblik aanneemt in de periode van het in fase brengen. De nieuwe oliesnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen kunnen herhaalde re-30 gelingen van de stroomsnelheden van de voornaamste en reserve-brandstoffen worden verricht zodat de olie die in leiding 167 stroomt in leiding 15 kan worden gebracht in een hoeveelheid die de verminderde hoeveelheid suspensie van vaste koolstof-* houdende brandstof die in leiding 50 stroomt, compenseert.Simultaneously with the phase-out of the portion of the main slurry of fuel flowing in line 43, the portion of reserve liquid hydrocarbon fuel flowing in line 161 is phase-out for the same period of time. Flow recorder controller with transmitter 171 includes a microcomputer programmed with the desired time against increasing flow rate curve. The rate of oil flow in line 171 is measured and a signal m is provided by flow transducer 165 corresponding to the flow rate of the oil in line 161. Flow recorder controller 71 receives signal m, compares it with a signal that the desired flow rate for that instant represents and provides a corresponding control signal to valve 163 to open wider so that the oil charge in line 166 assumes a given increased flow rate for that instant in the phase-in period. The new oil speed is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated adjustments of the flow rates of the main and reserve fuels can be made so that the oil flowing in line 167 can be introduced into line 15 in an amount that reduces the amount of suspension of solid carbonaceous fuel which flows in line 50 compensates.

35 Gedurende of na de periode dat het deel van de voor naamste vaste koolstofhoudende suspensiebrandstof van leiding 43 uit fase is gebracht en het deel van de reserve vloeibare koolwaterstofbrandstof van leiding 161 in fase is gebracht, kan de gewichtsverhouding van temperatuurmoderator tot brandstof 8202327 ι ί - 64 - in de reactiezone worden geregeld bijvoorbeeld bij ontwerpom- standigheden, of vrijwel constant dat wil zeggen minder dan + 10% variatie, door het vergroten of verminderen van de stroom- snelheid van de temperatuurmoderator. Volgens het onderhavige 5 voorbeeld kan, tegelijkertijd met het uit fase brengen van de kool-watersuspensie een toegevoegde hoeveelheid I^O uit een externe bron in fase worden gebracht over dezelfde tijdsperiode.35 During or after the period when the portion of the main solid carbonaceous slurry fuel of line 43 is out of phase and the part of the reserve liquid hydrocarbon fuel of line 161 is out of phase, the weight ratio of temperature moderator to fuel may be 8202327 ι ί - 64 - in the reaction zone are controlled, for example, at design conditions, or nearly constant i.e. less than + 10% variation, by increasing or decreasing the flow rate of the temperature moderator. According to the present example, at the same time as the phase-out of the coal-water slurry, an additional amount of 10 O from an external source can be phase-ended over the same period of time.

In fig. 4 wordt aldus.een deel van de stoom in leiding 180 door leiding 181 gevoerd en wordt gebracht in leiding 18 waar 10 het zich mengt met het vrije-zuurstofbevattende gas van leiding 70. Stroomregistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 191 omvat een microcomputer die geprogrammeerd is met de gewenste tijd tegen toenemende stroomsnelheid curve.Thus, in Fig. 4, some of the steam in line 180 passes through line 181 and is introduced into line 18 where it mixes with the free oxygen-containing gas from line 70. Flow recorder controller with transducer 191 includes a microcomputer is programmed with the desired time against increasing flow rate curve.

^...... De. stroomsnelheid van stoom in leiding 181 wordt geme- 15 ten en een signaal s wordt door stroomoverbrenger 185 verschaft overeenkomende met de stroomsnelheid van de stoom in leiding 181.^ ...... The. flow rate of steam in line 181 is measured and a signal s is provided by flow transmitter 185 corresponding to the flow rate of steam in line 181.

Stroomregistreertoestel-regelorgaan 191 ontvangt signaal s, het vergelijkt met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid voor dat ogenblik voorstelt en verschaft een overeenkomstig regelings- 20 signaal aan klep 183 om wijder te openen zodat de lading stoom in leiding 186 een vergrote stroomsnelheid aanneemt voor dat ogenblik in de periode van het in fase brengen. De nieuwe stoomsnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen worden herhaalde regelingen van de stroomsnelheid 25 van de stoom verricht en de stoom die in leiding 187 stroomt ^ ' wordt in leiding 18 in fase gebracht in een hoeveelheid die de gewichtsverhouding van E^O tot brandstof in de reactiezone zal handhaven op ontwerpomstandigheden.Flow recorder controller 191 receives signal s, compares it with a signal representing the desired flow rate for the time, and provides a corresponding control signal to valve 183 to open wider so that the steam charge in line 186 assumes an increased flow rate for that time in the phase-in phase. The new steam speed is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated controls of the flow rate of the steam are made and the steam flowing in line 187 is phase-fed in line 18 in an amount that will maintain the weight ratio of E2 O to fuel in the reaction zone at design conditions .

In een andere uitvoeringsvorm wordt de gewichtsverhou- 30 ding I^O/brandstof in de reactiezone naar boven of naar beneden geregeld door het regelen van de stoomsnelheid zoals hiervoor beschreven ter verkrijging van een gewenste temperatuur in de zone reactie en een gewenste samenstelling van het produktgas.In another embodiment, the weight ratio of fuel / fuel in the reaction zone is controlled up or down by controlling the steam rate as described above to obtain a desired temperature in the reaction zone and a desired product gas composition. .

Tegelijkertijd met of na het uit fase brengen van de 35 voornaamste brandstof, het in fase brengen van de reserve brandstof, en eventueel met of zonder het in of uit fase brengenSimultaneously with or after de-phasing the primary fuel, de-phasing the reserve fuel, and optionally with or without de-phasing or de-phasing

Dvan de stoom afhankelijk van de aard van de brandstoffen, kan het vrije-zuurstofbevattende gas naar boven of naar beneden \ geregeld worden om de temperatuur in de reactiezone te regelen ' 8202327 - 65 - bijvoorbeeld bij ontwerpomstandigheden, of vrijwel constant dat wil zeggen minder dan + 95°C variatie. In het onderhavige voorbeeld in fig. 1 wordt aldus een deel van het vrije-zuurstof-bevattende gas in leiding 62 gevoerd door leiding 63 en wordt 5 in fase gebracht in leiding 18 waar het zich mengt met stoom, indien aanwezig, van'leiding 187 zoals hiervoor is beschreven. Stroomregelorgaan 74 is geprogrammeerd met de gewenste tijd tegenover stroomsnelheidcurve. De periode van regeling is de-zelfde als die voor de brandstof-en stoomstromen. De regeling 10 van de zuurstofstroomsnelheid kan naar boven of naar beneden zijn afhankelijk van de aard van de brandstofstromen en de toevoeging van stoom, indien aanwezig. In het onderhavige voor-beeld zal de stroomsnelheid van de zuurstof worden vergroot om te voldoen aan de extra vereisten voor de gedeeltelijke 15 oxydatie van een vloeibare koolwaterstof in vergelijking met een vaste koolstofhoudende brandstof.Depending on the nature of the fuels, the free oxygen-containing gas may be regulated up or down to control the temperature in the reaction zone, for example at design conditions, or almost constant i.e. less than + 95 ° C variation. Thus, in the present example in Fig. 1, a portion of the free oxygen-containing gas in line 62 is passed through line 63 and phase 5 in line 18 where it mixes with steam, if any, from line 187 as described above. Flow controller 74 is programmed with the desired time versus flow rate curve. The regulation period is the same as for the fuel and steam flows. The oxygen flow rate control 10 can be up or down depending on the nature of the fuel flows and the addition of steam, if any. In the present example, the flow rate of the oxygen will be increased to meet the additional requirements for the partial oxidation of a liquid hydrocarbon as compared to a solid carbonaceous fuel.

De snelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 63 wordt gemeten en eensignaal b wordt door stroom-overbrenger 67 verschaft overseen komende met de stroomsnelheid . 20 van het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 63. Stroomre-gistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 74 omvat een microcomputer die een signaal b ontvangt, vergelijkt het met een sig-naal dat de gewenste stroomsnelheid voor dat ogenblik voor- \ stelt, en verschaft een overeenkomstig regelsignaal aan klep 25 65 om wijder te openen zodat de lading vrije—zuurstofbevattend ζ gas in leiding 68 een gegeven vergrote stroomsnelheid voor dat ogenblik in de periode van het in fase brengen aanneemt. De nieuwe snelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen worden 30 herhaalde regelingen van de zuurstofstroomsnelheid uitgevoerd en het vrije-zuurstofbevattende gas dat in leiding 70 stroomt, wordt in leiding 18 in fase gebracht in een hoeveelheid die de temperatuur in de reactiezone vrijwel constant zal houden.The velocity of the free oxygen-containing gas in line 63 is measured and a signal b is provided by flow transmitter 67 corresponding to the flow rate. 20 of the free oxygen-containing gas in line 63. Flow recorder controller with transducer 74 includes a microcomputer that receives a signal b, compares it with a signal representing the desired flow rate for that time, and provides a corresponding control signal to valve 65 to open wider so that the charge of free oxygen-containing gas in line 68 assumes a given increased flow rate for that instant in the phase-in period. The new rate of the free oxygen-containing gas is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated oxygen flow rate controls are made and the free oxygen-containing gas flowing in line 70 is phase-fed in line 18 in an amount that will keep the temperature in the reaction zone substantially constant.

In een andere uitvoeringsvorm wordt de snelheid van 35 het vrije-zuurstofbevattende gas op en neer geregeld ter ver-krijging van een gewenste temperatuur in de reactiezone en een gewenste samenstelling van het produktgas. Alternatief kan door de hiervoor beschreven middelen de atoomverhouding van zuur-\ stof tot koolstof in de reactiezone op ontwerpomstandigheden \ 8202327 * ? , - 66 - worden geregeld dat wil zeggen in het traject van ongeveer 0.5-1.7.In another embodiment, the rate of the free oxygen-containing gas is controlled up and down to obtain a desired temperature in the reaction zone and a desired composition of the product gas. Alternatively, by the above-described means, the atomic ratio of oxygen to carbon in the reaction zone may be at design conditions 8202327 *? , - 66 - are regulated, that is, in the range of about 0.5-1.7.

De werking van het systeem wanneer slechts de ringvor-mige sectie van de brander wordt gebruikt gelijkt op die welke 5 hiervoor is beschreven in verband met de centrale sectie van de brander. Het deel van de suspensievoedingsstroom in leiding 44 wordt in reactiezone 31 van synthesegasgenerator 41 gepompt door middel van positieve-verplaatsingspomp 55 voorzien van snelheidsregeling 56, leiding 57, stroommeetorgaan en over-10 brenger 58, leiding 59, klep 76, leidingen 60 en 16, inlaat 29 van brander 1, ringvormig verdeelstuk 28, en ringvormige buizen bundel 7.The operation of the system when using only the annular section of the burner is similar to that described above in connection with the central section of the burner. The portion of the slurry feed stream in line 44 is pumped into reaction zone 31 of synthesis gas generator 41 by positive displacement pump 55 provided with speed control 56, line 57, flow meter and transducer 58, line 59, valve 76, lines 60 and 16, inlet 29 of burner 1, annular manifold 28, and annular tube bundle 7.

De stroomsnelheid van de suspensie door leiding 44 wordt geregeld door de snelheid van positieve-verplaatsings-15 pomp 55. Om de suspensie die door leiding 44 stroomt uit fase te brengen, wordt deze snelheid continu verkleind van maximum tot nul over een periode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden, zoals ongeveer 60-1800 seconden, bijvoorbeeld ongeveer 300-1000seconden. Stroomregistreertoestel-regelorgaan met 20 overbrenger 61 omvat een microcomputer die met de gewenste tijd tegenover'afnemende stroomsnelheidcurve is geprogrammeerd. De stroomsnelheid van de suspensie in leiding 57 wordt gemeten en een signaal d wordt door stroomoverbrenger 58 verschaft overeenkomende met de stroomsnelheid van de suspensie in lei-25 ding 44. Stroomregistreertoestel-regelorgaan 61 ontvangt signaal ’ v d, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste snelheid op dat ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomend rege-lingssignaal aan snelheidregelorgaan 56 om de snelheid van pomp 55 . lager te regelen zodat de lading suspensie die in leiding 30 59 stroomt een gegeven verminderde stroomsnelheid voor dat ogenblik in de periode van het uit fase brengen aanneemt. De nieuwe suspensiesnelheid wordt gemeten en de cyclus wordt her-haald. Door deze middelen worden herhaalde regelingen van de' stroomsnelheid uitgevoerd en de suspensie die in leiding 60 35 stroomt wordt uit fase gebracht.The flow rate of the slurry through line 44 is controlled by the speed of positive displacement pump 55. To phase out the slurry flowing through line 44, this speed is continuously decreased from maximum to zero over a period in the range from about 1-3600 seconds, such as about 60-1800 seconds, for example about 300-1000 seconds. Flow recorder controller with transducer 61 comprises a microcomputer programmed with the desired time versus decreasing flow rate curve. The flow rate of the slurry in line 57 is measured and a signal d is provided by flow transducer 58 corresponding to the flow rate of the slurry in line 44. Flow recorder controller 61 receives signal vd, compares it with a signal that the desired represents speed at that time, and provides a corresponding control signal to speed controller 56 about the speed of pump 55. lower so that the charge slurry flowing in line 30 59 assumes a given reduced flow rate for that instant in the phase-out period. The new suspension rate is measured and the cycle is repeated. Repeated flow rate controls are made by these means and the slurry flowing in line 60 is dephased.

Tegelijkertijd met het uit fase brengen van het deel .-., van de suspensie van de voornaamste brandstof die in leiding -- 44 stroomt, wordt het deel van de reserve vloeibare koolwater- • stofbrandstof die in leiding 162 stroomt in fase gebracht over j 8202327 - 67 - dezelfde tijdsperiode. Stroomregistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 172 omvat een microcomputer die met de gewenste tijd tegenover toenemende stroomsnelheidcurve is geprogrammeerd. De stroomsnelheid van olie in leiding 162 wordt gemeten en een 5 signaal q wordt verschaft door stroomoverbrenger 168 overeenko-mende met de stroomsnelheid van de olie in leiding 162. Stroomregistreer toes tel-regelorgaan 172 ontvangt signaal q, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid op dat ogen-blik voorstelt, en verschaft een overeenkomend regelsignaal 10 aan klep 164 om wijder te openen zodat de olielading in leiding 169 een gegeven vergrote stroomsnelheid voor dat ogenblik in de periode van het in fase brengen aanneemt. De nieuwe olie-/:: ·. snelheid wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door deze middelen worden herhaalde regelingen van de stroomsnelheden van 15 de voornaamste en reservebrandstoffen verricht zodat de olie die in leiding 170 stroomt in leiding 16 in fase kan worden ge-bracht in een hoeveelheid die de verminderde hoeveelheid sus-pensie van vaste koolstofhoudende brandstof die in leiding 60 stroomt compenseert. Gedurende of tijdens de periode dat 20 het deel van de suspensie van de voornaamste vaste koolstofhoudende brandstof van leiding 44 uit fase wordt gebracht en het deel van reserve vloeibare kdolwaterstofbrandstof uit leiding 162 in fase wordt gebracht kan de gewichtsverhouding van temperatuurmoderator tot brandstof in de reactiezone worden 25 geregeld bijvoorbeeld op ontwerpomstandigheden, of vrijwel / vconstant dat wil zeggen minder dan + 10% variatie door toenemende of afnemende stroomsnelheid van de temperatuurmoderator. Dienovereenkomstig kan in het onderhavige voorbeeld tegelijk met het uit fase brengen van de koo1-watersuspensie een toege-30 voegde hoeveelheid H^O van uitwendige bron in fase worden gebracht over dezelfde tijdsperiode. In fig. 4 wordt dus een deel van de stoom in leiding 180 door leiding 182 gevoerd en in leiding 17 in fase gebracht waar het zich mengt met het vrije-zuurstofbevattende gas uit leiding 73. Stroomregistreertoestel-35 regelorgaan met overbrenger 192 omvat een microcomputer die met de gewenste tijd tegenover toenemende stroomsnelheidcurve is geprogrammeerd.Simultaneously with the phase-out of the portion of the slurry of the main fuel flowing in line 44, the portion of the reserve liquid hydrocarbon fuel flowing in line 162 is phase-shifted over 8202327 - 67 - the same time period. Flow recorder controller with transducer 172 includes a microcomputer programmed with the desired time versus increasing flow rate curve. The flow rate of oil in line 162 is measured and a signal q is provided by flow transmitter 168 corresponding to the flow rate of the oil in line 162. Flow register add-on controller 172 receives signal q, compares it with a signal that the desired represents flow rate at that time, and provides a corresponding control signal 10 to valve 164 to open wider so that the oil charge in line 169 assumes a given increased flow rate for that instant in the phase-in phase. The new oil / :: ·. speed is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated controls of the flow rates of the main and reserve fuels are made so that the oil flowing in line 170 in line 16 can be phased in an amount that reduces the reduced amount of solid carbonaceous fuel slurry contained in line 60 flows compensates. During or during the period when the portion of the slurry of the main solid carbonaceous fuel of line 44 is phase-out and the part of reserve liquid hydrocarbon fuel of line 162 is phase-out, the weight ratio of temperature moderator to fuel in the reaction zone may be 25, for example, on design conditions, or near / constant, i.e. less than + 10% variation due to increasing or decreasing flow rate of the temperature moderator. Accordingly, in the present example, an additional amount of H 2 O from external source can be phased over the same period of time simultaneously with de-phasing of the carbon water slurry. Thus, in FIG. 4, a portion of the steam in line 180 is passed through line 182 and phase-added in line 17 where it mixes with the free oxygen-containing gas from line 73. Flow recorder-35 controller with transmitter 192 includes a microcomputer is programmed with the desired time versus increasing flow rate curve.

De stroomsnelheid van de stoom in leiding 182 wordt gemeten en een signaal t wordt door stroomoverbrenger 188 verschaft 8202327 -68-- overeenkomende met de stroomsnelheid van de stoom in leiding 182. Stroomregistreertoestel-regelorgaan 192 ontvangt signaal t, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid op dat ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomstig 5 regelsignaal aan klep 184 om wijder te openen zodat de stoom-lading in leiding 189 in gegeven vergrote stroomsnelheid voor dat ogenblik in de periode van het in fase brengen aanneemt.The flow rate of the steam in line 182 is measured and a signal t is provided by flow transducer 188 8202327 -68 - corresponding to the flow rate of steam in line 182. Flow recorder controller 192 receives signal t, compares it with a signal that represents desired flow rate at that time, and provides a corresponding control signal to valve 184 to open wider so that the steam charge in conduit 189 assumes at that increased flow rate for that time in the phase-in phase.

De nieuwe snelheid van de stoom wordt gemeten en de cvclus wordt herhaald. Door deze middelen worden herhaalde -regelin-10 gen van de stroomsnelheid van de stoom verricht en de stoom die in leiding 190 stroomt wordt in fase gebracht in leiding 17 in een hoeveelheid die de gewichtsverhouding van E^O tot ( brandstof in de reactiezone op ontwerpomstandigheden zal handhaven.The new speed of the steam is measured and the cycle is repeated. By these means, repeated adjustments of the flow rate of the steam are made, and the steam flowing in line 190 is phase-fed into line 17 in an amount that is the weight ratio of E2 O to (fuel in the reaction zone at design conditions) will maintain.

15 In een andere uitvoeringsvorm wordt de gewichtsverhou ding H20/brandstof in de reactiezone op en neer geregeld door het regelen van de stoomsnelheid zoals beschreven op de manier die hiervoor is aangegeven om een gewenste temperatuur in de ΖΟΠΘ reactie en een gewenste samenstelling van het produktgas te 20 verkrijgen.In another embodiment, the weight ratio H 2 O / fuel in the reaction zone is controlled up and down by controlling the steam velocity as described above to achieve a desired temperature in the reaction and a desired composition of the product gas. 20 obtain.

Tegelijkertijd met of na het uit fase brengen van de voornaamste brandstof, het in fase brengen van de reserve- brands tof, en eventueel al dan niet met het in of uit fase brengen van de stoom afhankelijk van de aard van de brandstof, 25 kan het vrije-zuurstofbevattende gas naar boven of naar beneden worden geregeld om de temperatuur in de reactiezone te regelen bijvoorbeeld op ontwerpomstandigheden, of vrijwel constant dat wil zeggen minder dan + 95°C variatie. In het onderhavige voorbeeld, in fig. 1, wordt een deel van het vrije-zuurstof- « 30 bevattende gas in leiding 62 dus geleid door leiding 64 en in fase gebracht in leiding 17 waar het zich mengt met stoom, indien aanwezig, uit leiding 190 zoals hiervoor is beschreven.At the same time as or after the phase-out of the main fuel, the phase-in of the spare fuel, and possibly with or without the phase-in or phase-out of the steam depending on the nature of the fuel, 25 free oxygen-containing gas can be regulated up or down to control the temperature in the reaction zone, for example, on design conditions, or almost constant i.e. less than + 95 ° C variation. Thus, in the present example, in Fig. 1, a portion of the free oxygen-containing gas in line 62 is passed through line 64 and phaseed into line 17 where it mixes with steam, if any, from line 190 as described above.

•4• 4

Het stroomregistreertoestel-regelorgaan met overbrenger 75 om-vat een microcomputer die met de gewenste tijd tegenover stroom-35 snelheidcurve is geprogrammeerd. De regelingsperiode is dezelfde als die voor de brandstof-en stooiq^stromen. De regeling van de jji zuurstofstroomsnelheid kan op en neer zijn afhankelijk van de aard van de brandstcf'stromen en de toevoeging van stoom, indien aanwezig. In het onderhavige voorbeeld zal de stroomsnel- 8202327 » t ' - 69 - heid van de zuurstof worden vergroot om te voldoen aan de extra vereisten voor de gedeeltelijke oxydatie van een vloeibare koolwaterstof in vergelijking met een vaste koolstofhoudende brandstof. De snelheid van vrije-zuurstofbevattend gas in'lei-5 ding 64 wordt gemeten en een signaal e wordt door stroomover-brenger 71 verschaft over-'eenkomende met de stroomsnelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas in leiding 64. Stroomregi-streertoestel-regelorgaan 75 ontvangt signaal e, vergelijkt het met een signaal dat de gewenste stroomsnelheid voQr dat 10 ogenblik voorstelt, en verschaft een overeenkomend regelsig-naal aan klep 66 om wijder te openen zodat de lading^rije-zuurstofbevattend gas in leiding 72 een gegeven vergrote stroom-) snelheid voor dat ogenblik in de periode van het in fase bren- gen aanneemt. De nieuwe snelheid van het vrije-zuurstofbe-15 vattende gas wordt gemeten en de cyclus wordt herhaald. Door . deze middelen worden herhaalde regelingen van de stroomsnelheid van de zuurstof verricht en het vrije-zuurstofbevattende gas dat in leiding 73 stroomt wordt in fase gebracht in leiding 17 in een hoeveelheid die de temperatuur in de reactiezone 20 vrijwel constant zal handhaven.The flow recorder controller with transducer 75 comprises a microcomputer programmed with the desired time versus flow velocity curve. The adjustment period is the same as that for the fuel and fuel flows. The control of the oxygen flow rate may be up and down depending on the nature of the fuel flows and the addition of steam, if any. In the present example, the flow rate of the oxygen will increase to meet the additional requirements for partial oxidation of a liquid hydrocarbon as compared to a solid carbonaceous fuel. The velocity of free oxygen-containing gas in line 64 is measured and a signal e is provided by flow transmitter 71 corresponding to the flow rate of the free oxygen-containing gas in line 64. Flow register controller 75 receives signal e, compares it with a signal representing the desired flow rate for that instant, and provides a corresponding control signal to valve 66 to open wider so that the charge of oxygen-containing gas in line 72 gives a given increased flow. speed for that instant in the phase-in period. The new rate of the free oxygen-containing gas is measured and the cycle is repeated. Through . these means are repeated adjustments of the flow rate of the oxygen and the free oxygen-containing gas flowing in line 73 is phased in line 17 in an amount which will maintain the temperature in the reaction zone 20 almost constantly.

In eenandereuitvoeringsvorm wordt de gassnelheid van het vrije-zuurstofbevattende gas naar boven of naar beneden geregeld om esn gewenste temperatuur in de reactiezone en een gewenste samenstelling van het produktgas te verkrijgen. Sub-25 sidiair kan door de hiervoorbeschreven middelen de atoomver- f v houding van zuurstof tot koolstof in de reactiezone op ont- werpomstandigheden worden geregeld dat wil zeggen in het tra-ject van ongeveer 0.5-1.7.In another embodiment, the gas velocity of the free oxygen-containing gas is controlled up or down to obtain the desired temperature in the reaction zone and a desired composition of the product gas. Alternatively, by the means described above, the atomic ratio of oxygen to carbon in the reaction zone can be controlled at design conditions, i.e., in the range of about 0.5-1.7.

De hiervoorgenoemde tijd tegenover stroomsnelheid-30 curven voor het programmeren van stroomregelorganen 191, 192, 171, 172, 51, 61, 74 en 75 kunnen worden bepaald door gebruike-lijke berekeningen gebaseerd op warmte-en gewichtsbalansen voor het gehele systeem.The aforementioned time versus flow rate curves for programming flow controllers 191, 192, 171, 172, 51, 61, 74, and 75 can be determined by conventional calculations based on heat and weight balances for the entire system.

In andere uitvoeringsvorm kunnen de parameters voor 35 de genoemde berekeningen en anderen worden gemeten door gebrui-kelijke detectors en de daaraan beantwoordende signalen kunnen toegevoerd worden aan totaal regelorganen of computer 40. De inbreng naar stroomregelmiddelen 40 kan met de hand geschieden of met een signaal van een computer, analysator, of aftaster, 8202327 / - 70 - t tIn another embodiment, the parameters for said calculations and others may be measured by conventional detectors and the corresponding signals may be applied to total controllers or computer 40. Input to flow control means 40 may be manual or with a signal of a computer, analyzer, or scanner, 8202327 / - 70 - tt

Regelorganen 4Q omvatten gebruikelijke circuits en componenten voor het verschaffen van signalen dat wil zeggen pneumatische of elektronische om de genoemde snelheidregelorganen en kleppen te doen werken.Controllers 4Q include conventional circuitry and components for providing signals, i.e. pneumatic or electronic, to operate said speed controllers and valves.

5 In regelorgaan 40 worden de met de computer berekende of met de hand ingebrachte bepaalde punten voor de gewenste stroomsnelheden op specifieke ogenblikken voor de verschillende stromen vergeleken met respectievelijk de signalen a, d; s, t; m, q; en b, e. Bijvoorbeeld kunnen, beantwoordend aan signaal 10 of signalen a en/of d, regelorganen 40 automatisch pompsnelheid-regelorgaan of organen 46 en/of 56 regelen door het zenden van signaal of signalen c en/of f respectievelijk naar stroomregi-£-, streertoestel-regelorgaan of regelorganen 51 en/of 61. Anders kan of kunnen signaal of signalen c en/of f direct worden 15 toegevoerd aan snelheidregelorgaan of organen 46 en/of 56 respectievelijk. Signalen i en/of g van regelorgaan 40 kunnen worden gebruikt om respectievelijk kleppen voor suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof 77 e'n/of 76 te sluiten. In een andere uitvoeringsvorm kan stroomregistreertoestel-regel-20 orgaan 51 signaal a van stroomoverbrenger 48 ontvangen en signaal c van regelorgaan 40 en het snelheidregelsignaal voor de werking van snelheidregeling 46 berekenen.In controller 40, the computer-computed or manually input determined points for the desired flow rates at specific times for the different flows are compared with the signals a, d, respectively; s, t; m, q; and b, e. For example, in response to signal 10 or signals a and / or d, controllers 40 can automatically control pump speed controller or members 46 and / or 56 by transmitting signal or signals c and / or f to flow registers, strokes, respectively. control member or control members 51 and / or 61. Otherwise, signal or signals c and / or f may be directly applied to speed control member or members 46 and / or 56, respectively. Signals i and / or g from controller 40 can be used to close solid carbon fuel slurry valves 77 and / or 76, respectively. In another embodiment, flow recorder control 20 means 51 can receive signal a from transducer 48 and calculate signal c from control 40 and the speed control signal for the operation of speed control 46.

Op een dergelijke manier kan, beantwoordend aan sig-naal of signalen s en/of t, regelorgaan 40 automatisch stoom-25 klep of kleppen 183 en/of 184 regelen door het zenden van . signaal of signalen u en/of r respectievelijk naar stroomregi- streertoestel-regelorgaan of organen 191 en/of 192.In such a manner, in response to signal or signals s and / or t, controller 40 can automatically control steam valve or valves 183 and / or 184 by transmitting. signal or signals u and / or r to current recording device controller or members 191 and / or 192, respectively.

Op een dergelijke manier kan, beantwoordend aan signaal of signalen m en/of q, regelorgaan 40 automatisch klep 3Oof kleppen 163 en/of 164 voor vloeibare koolwaterstofbrandstof regelen door het zenden van signaal of signalen w en/of x respectievelijk naar stroomregistreertoestel-regelorgaan of organen 171 en/of 172.In such a manner, in response to signal or signals m and / or q, controller 40 may automatically control valve 3O or valves 163 and / or 164 for liquid hydrocarbon fuel by transmitting signal or signals w and / or x, respectively, to flow recorder controller or organs 171 and / or 172.

Ook kan op een dergelijke rtianier, beantwoordend aan 35signaal of signalen b en/of e, regelorgaan 40 automatisch klep of kleppen 65 en/of 66 voor vrije-zuurstofbevattend gas regelen door het zenden van signaal of signalen j en/of h resoectieve-- lijk naar stroomregistreertoestel-regelorgaan of organen 74 en/ of 75.Also, in such a manner, responding to signal or signals b and / or e, controller 40 may automatically control valve or valves 65 and / or 66 for free oxygen-containing gas by transmitting signal or signals j and / or h resoective. similar to flow recorder control member or means 74 and / or 75.

8202327 V τ - 71 -8202327 V τ - 71 -

Fig. 5 is een vertikale longitudinale schematische voorstelling van een andere uitvoering.svorm van de onderhavige twee-sectie brander. Twee voor-mengkamers in serie liggen in a de centrale leiding in de centrale sectie en ook in de ringvor-5 mige doorgang in de ringvormige sectie. De einden van de centrale buizen bundel in de centrale sectie en de ringvormige buizen bundel in de ringvormige sectie zijn stroomopwaarts teruggetrokken van het voorvlak van de brander. In fig. 5 omvat brander 80 centrale leiding 81 die ten dele de wand 82 10 vormt tussen centrale doorgang 83 en coaxiale op radiale af-stand daarvan liggende ringvormige'doorgang 84, twee rijen van een centrale bundel van evenwijdige buizen 85 die longitudinal .Fig. 5 is a vertical longitudinal schematic representation of another embodiment of the present two-section burner. Two pre-mixing chambers in series are located in a the central conduit in the central section and also in the annular passage in the annular section. The ends of the central tube bundle in the central section and the annular tube bundle in the annular section are withdrawn upstream from the front face of the burner. In Fig. 5, burner 80 comprises central conduit 81 which partly forms wall 82 between central passage 83 and coaxial radial spacing annular passage 84, two rows of a central bundle of parallel tubes 85 longitudinal.

. ., gaan door het bovenste deel van de centrale doorgang 83 en die stroomopwaartse einden 86 hebben die door buisplaat 87 gaan 15 en een gasdichte hermetische sluiting daarmee vormen, en stroom-afwaartse einden 88 die stroomopwaarts zijn teruggetrokken van buitenvlak 89 bij het stroomafwaartse einde van brander 80, coaxiale concentrische op radiale afstand geplaatste buitenste leiding 90 die de genoemde ringvormige doorgang 84 langs zijn 20 lengte omringt, twee rijen van een ringvormige bundel evenwijdige buizen 85 die longitudinal gaan door ringvormige doorgang 84 met stroomopwaartse einden 96 die gaan door buisplaat 97 en die daarmede een gasdichte afdichting vormen en die stroomafwaartse einden 98 hebben die stroomopwaarts zijn teruggetrok-25 ken van buitenvlak 89, ringvormig verdeelstuk 100 in verbinding met de stroomopwaartse eindei96 van de genoemde ringvormige bundel buizen 95, verdeelstuk 101 dat cylindrisch kan zijn ge-vormd in verbinding met de boveneinden 86 van de genoemde centrale bundel buizen 85, inlaatmiddelen 102 voor het inleiden 30 van een eerste voedingsstroom in het genoemde centrale verdeelstuk 101, inlaatmiddelen 103 voor het inleiden van een tweede voedingsstroom in de genoemde centrale doorgang 83 en in de tussenruimten die de genoemde centrale bundel buizen 85 omringt, inlaatmiddelen 104 voor het inleiden van een derde voedings-35 stroom in het genoemde ringvormige verdeelstuk 100, inlaatmiddelen 105 voor het inleiden van een vierde voedingsstroom in de genoemde ringvormige doorlaat 84 en in de tussenruimten die de i centrale bundel buizen 95 omringen, koelslangen 106 die de buiten- diameter van buitenste leiding 80 langs zijn lengte omringen, en 8202327 X t - 72 .- van holten voorziene koelkamer 107 bij het stroomafwaartse uit-einde van de brander.. ., pass through the upper portion of the central passageway 83 and have upstream ends 86 which pass through tube sheet 87 and form a gastight hermetic seal therewith, and downstream ends 88 which are retracted upstream from outer surface 89 at the downstream end of burner 80, coaxial concentric radially spaced outer conduit 90 surrounding said annular passageway 84 along its length, two rows of an annular bundle of parallel tubes 85 passing longitudinally through annular passageway 84 with upstream ends 96 passing through tube sheet 97 and which thereby form a gas-tight seal and which have downstream ends 98 which are withdrawn upstream from outer surface 89, annular manifold 100 in communication with the upstream end 96 of said annular bundle of tubes 95, manifold 101 which may be cylindrically formed in connection to the top ends 86 of said c entral beam tubes 85, inlet means 102 for introducing a first feed stream into said central manifold 101, inlet means 103 for introducing a second feed stream into said central passageway 83 and in the gaps surrounding said central beam tubes 85, inlet means 104 for introducing a third feed stream into said annular manifold 100, inlet means 105 for introducing a fourth feed stream into said annular passage 84 and into the gaps surrounding central bundle tubes 95, cooling hoses 106 encircle the outer diameter of outer conduit 80 along its length, and 8202327 X-72 hollowed cooling chamber 107 at the downstream end of the burner.

Schijfvormige centrale buis?laat87 sluit centrale « doorgang 83 beneden zijn stroomopwaartse einde af. Op een derge-5 lijke manier sluit ringvormige buisplaat 87 ringvormige door-gang 84 beneden zijn bovenste einde af. Conventionele middelen dat wil zeggen lassen, draaien, krimpen/ het voorzien van schroefdraad, walsen kunnen worden gebruikt om een druk-en gasdichte hermetische sluiting of verbinding te verschaffen 10 waarbij de centrale en ringvormige buizen bundels de respec-tievelijke buisplaten doordringen. Mechanische drukhulpstukken en koppelirtidde len kunnen ook worden gebruikt.Disc-shaped central tube late 87 closes central passage 83 below its upstream end. In such a manner, annular tubular plate 87 closes annular passage 84 below its upper end. Conventional means, ie, welding, twisting, crimping / threading, rolling, can be used to provide a pressure and gas tight hermetic closure or connection wherein the central and annular tube bundles penetrate the respective tube plates. Mechanical pressure fittings and torque accessories can also be used.

( .., Plaat 108 die schijfvormig kan zijn, sluit het bovenste einde van centrale leiding 81 af. De ruimte tussen plaat 108 15 en buisplaat 87 vormt het genoemde centrale verdeelstuk 101.(.., Plate 108 which may be disc-shaped seals the top end of central conduit 81. The space between plate 108 15 and tubular plate 87 forms said central manifold 101.

Door deze middelen kan bijvoorbeeld een deel van een eerste reactiecomponent voedingsstroom in voedingsleiding 102 ingeleid worden in centraal verdeelstuk 101 en daarna gesplitst worden in verscheidene stromen die door buisplaat 87 en de individuele 20 buizen van centrale bundel 85 gaan. Ringvormige schijf 119 sluit het boveneinde van ringvormige doorgang 84 af. De ruimte tussen ringvormige schijf 109 en ringvormige buisplaat 87 vormt ringvormig verdeelstuk 100. Gelijktijdig en samenlopend met de inleiding van de eerste reactiecomponent voedingsstroom, kan 25 de derde reactiecomponent voedingsstroom in voedingsleiding ' , 104 in ringvormig verdeelstuk 100 worden geleid, gesplitst in verscheidene stromen die passeren door buisplaat 97 en de individuele buizen in ringvormige bundel 95.By these means, for example, a portion of a first reactant feed stream into feed line 102 can be introduced into central manifold 101 and then split into several streams passing through tube sheet 87 and individual tubes of central beam 85. Annular disc 119 closes the top end of annular passage 84. The space between annular disc 109 and annular tubular plate 87 forms annular manifold 100. Simultaneously and concomitantly with the introduction of the first reactant feed stream, the third reactant feed stream in feed line 104 can be fed into annular manifold 100 split into several streams which pass through tube plate 97 and the individual tubes in annular bundle 95.

Wandarmenof buisafstancU-houders 115 houden de individuele 30 buizen in ringvormige bui's bundel 95 in een vaste evenwijdige niet aanrakende relatie ten opzichte van' elkaar, de binnenkant van buitenste leiding 90, en de buitendiameter van centrale leiding 81. Op een dergelijke manier houden wandarmen of buis- . afstandsstukken 116 de individuele buizen in centrale buizen 35 bundel 85 in een vaste evenwijdige niet aanrakende relatie ten opzichte van elkaar en de binnendiameter van centrale leiding o 81 ' Terwijl de in de uitvoeringsvorm in fig. 5 weergegeven \ voor-mengzones twee afzonderlijke coaxiale centrale voor-meng- * 8202327 V f - 73 - kamers 117 en 118 in serie in centrale leiding 83 omvatten, en twee afzonderlijke coaxiale ringvormige voor-mengkamers 119 en 120 in serie in ringvormige doorgang 84, kan de voor-mengzone van andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uit-5 vinding in werkelijkheid 6βη of meer, zoals 2-5 coaxiale cen-- trale en/of ringvormige voor-mengkamers omvatten. Elke centrale voor-mengkamer, uitgezonderd voor de eerste kamer in de lijn, onrvat een coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel 121 gevolgd door een coaxiaal tenminste ten dele convergerend afgeknot-10 kegelvormig uitlaatdeel 122 dat eventueel overgaa t in een nor-maal cylindrisch deel 123. Dit uitlaatdeel wordt in fig.. 5 weergegeven als een convergerend centraal mondstuk 124 dat ,·' . eindigt bij het stroomafwaartse buitenoppervlak van de brander.Wall arms or tube spacers 115 hold the individual tubes in annular tubes bundle 95 in a fixed parallel non-touching relationship to each other, the inside of outer conduit 90, and the outer diameter of central conduit 81. In this manner, wall arms or tube. spacers 116 the individual tubes in central tubes 35 bundle 85 in a fixed parallel non-touching relationship to each other and the inner diameter of central conduit 81. While the pre-mixing zones shown in the embodiment in FIG. 5 provide two separate coaxial centers for -mix- * 8202327 V f - 73 - include chambers 117 and 118 in series in central conduit 83, and two separate coaxial annular premix chambers 119 and 120 in series in annular passage 84, the premix zone of other embodiments of the the present invention actually comprises 6βη or more, such as 2-5 coaxial central and / or annular premixing chambers. Each central premix chamber, except for the first chamber in the line, includes a coaxial cylindrical body portion 121 followed by a coaxial at least partially converging frusto-conical outlet portion 122 which optionally changes to a normal cylindrical portion 123. This outlet portion is shown in FIG. 5 as a converging central nozzle 124 which, ". ends at the downstream outer surface of the burner.

Naar keuze kunnen mondstukken 124 en 133 die hierna zullen 15 worden beschreven, gemaakt zijn uit een warmte-en slijtagebe-stendig materiaal dat wil zeggen siliciumcarbide of wolfraam-carbide.Optionally, nozzles 124 and 133 to be described below may be made of a heat and wear resistant material, ie silicon carbide or tungsten carbide.

De eerste centrale voor-mengkamer in de lijn kan een recht coaxiaal cylindrisch lichaamsdeel 125 hebben dat afvoert 20 door cirkelvormige opening 126 direct in de in lijn volgende centrale coaxiale voor-mengkamer 118. Bij voorkeur is de in-laat van de eerste centrale voor-mengkamer 117 een deel van een convergerende afgeknot-kegelvormig gevormde sectie 127.The first central premix chamber in line may have a straight coaxial cylindrical body portion 125 which discharges through circular opening 126 directly into the aligned central coaxial premix chamber 118. Preferably, the inlet of the first central premix mixing chamber 117 part of a converging frusto-conical shaped section 127.

Elk van de coaxiale ringvormig gevormde voor-mengkamers 25 120 uitgezonderd de eerste ringvormige kamer 119, omvat een f coaxiaal ontwikkeld normaal cylindrisch ringvormig lichaamsdeel 130 gevormd door een coaxiaal ontwikkeld tenminste ten dele convergerend afgeknot-kegelvormig gevormd ringvormig uitlaatdeel 131, dat eventueel kan overgaan in een coaxiaal ontwikkeld 30 normaal cylindrisch ringvormig deel 132. Dit uitlaatdeel is in fig. 5 aangegeven als een convergerend ringvormig uitlaat- t mondstuk 133 dat eindigt bij het stroomafwaartse oppervlak van de brander. De eerste coaxiale ringvormig gevormde voor-mengkamer 119 omvat een coaxiaal ontwikkeld normaal cylindrisch 35 ringvormig lichaamsdeel 134 dat door ringvormige opening 135 afvoert in de in lijn volgende coaxiale ringvormig gevormde voor-mengkamer 120. Bij voorkeur omvat de inlaat naar de eerste ringvormige voor-mengkamer 119 een deel van een coaxiaal ont-% wikkelde convergerende afgeknot-kegelvormig gevormde sectie 136.Each of the coaxially annularly shaped premixing chambers 120 except for the first annular chamber 119 comprises a co-axially developed normally cylindrical annular body portion 130 formed by a coaxially developed at least partially converging frusto-conically shaped annular outlet portion 131 which may optionally transition into a coaxially developed normally cylindrical annular portion 132. This outlet portion is shown in Figure 5 as a converging annular outlet nozzle 133 terminating at the downstream surface of the burner. The first coaxial annularly formed premix chamber 119 comprises a coaxially developed normally cylindrical annular body portion 134 which discharges through annular opening 135 into the aligned coaxially annularly shaped premix chamber 120. Preferably, the inlet comprises the first annular premix chamber. 119 part of a coaxially developed converging frusto-conical shaped section 136.

1 8202327 ( i - 74 -1 8202327 (i - 74 -

Doorboorde voorvlakplaat 107 omvat een voorste deel 137 bij het uiterste einde van de brander, dat plat of gebogen kan zijn, en dat een coaxiale centrale ringvormig gevormde koelkamer 138 bevat die het uitgangsmondstuk 124 van de centrale 5 leiding omringt en/of een coaxiale/ radiaal op afstand geplaatste ringvormig gevormde koelkamer 139 die het genoemde ringvormige uitlaatmondstuk 133 bij het uiteinde van de brander omgeeft. De koelkamer kan verbonden worden met het anders platte brander-uiteinde zoals aangegeven in fig. 4, of kan een verlenging 10 zijn van de centrale en buitenste leidingen. Koud koelwater in leiding 140 komt de ringvormig gevormde koelkamer 139 binnen, verdeelt zich door middel van stootplaten en stroomt ongeveer 180°/ en wordt afgevoerd door een uitlaat aan de overzijde die met buitenspiralen 106 is verbonden. Koelwater 15 wordt in de centrale ringvormige koelkamer 138 ingeleid door middel' van leiding 145 die verbonden is met leiding 146 die zich longitudinaal naar beneden uitstrekt door wand 82 in centrale leiding 81. Het koelwater verdeelt zich door middel van stootplaten, stroomt ongeveer 180° rondom centraal koel-20 kanaal 138, en wordt afgevoerd door een tegenoverliggende coaxiale longitudinale doorgang (niet getekend) gelijkend op doorgang 146 maar op een andere plaats in wand 82.Pierced front face plate 107 includes a front portion 137 at the extreme end of the burner, which may be flat or curved, and which includes a coaxial central annular cooling chamber 138 surrounding the central conduit outlet nozzle 124 and / or a coaxial / radial spaced annular cooling chamber 139 surrounding said annular outlet nozzle 133 at the end of the burner. The cooling chamber may be connected to the otherwise flat burner end as shown in Fig. 4, or may be an extension of the central and outer conduits. Cold cooling water in line 140 enters the annular cooling chamber 139, distributes by baffles and flows about 180 ° and is discharged through an outlet on the opposite side connected to outer coils 106. Cooling water 15 is introduced into the central annular cooling chamber 138 by means of pipe 145 which is connected to pipe 146 which extends longitudinally downwards through wall 82 in central pipe 81. The cooling water distributes by means of baffle plates, flows about 180 ° all around central cooling channel 138, and is drained through an opposing coaxial longitudinal passage (not shown) similar to passage 146 but at a different location in wall 82.

Naar keuze kan een gasvormige voedingsstroom gekozen uit de groep bestaande uit stoom, vrije-zuurstofbevattend gas, 25 C02, N2, stookgas, teruggevoerd deel van produktgas, en mengsels daarvan, ingeleid worden in tenminste een van de centrale en/of ringvormige voor-mengkamers door middel van tenminste een inlaatbuis 149 die. verbonden is met tenminste een longitudinale doorgang 147 in wand 82 van centrale leiding 81, en 30 tenminste een aftakdoorgang 148 die longitudinale doorgang 147 met de genoemde voor-mengkamers verbindt.Optionally, a gaseous feed stream selected from the group consisting of steam, free oxygen-containing gas, CO2, N2, fuel gas, recycled portion of product gas, and mixtures thereof, may be introduced into at least one of the central and / or annular premixing chambers by means of at least one inlet tube 149 which. is connected to at least one longitudinal passage 147 in wall 82 of central conduit 81, and at least one branch passage 148 connecting longitudinal passage 147 to said premixing chambers.

Terwijl de centrale bundel buizen 85 en de ringvormige bundel buizen 95 in fig. 5 zo zijn getekend dat zij verschei-dene evenwijdige buizen omvatten, 'kunnen in een andere uit-35 voeringsvorm van de brander afgebeeld in fig. 5 van octrooi-aanvrage Serial No. 212.054 ingediend in het U.S. Patent and Trademark Office op 3 december 1980e§an^?aags?er's openbaar-gemaakte Franse octrooiaanvrage no. 8027516, en die hierin 1 door verwijzing zijn opgenomen, de centrale en ringvormige I 8202327 r * - 75 - buizen bundels schroeflijnvormig zijn gevormd,While the central beam tubes 85 and the annular beam tubes 95 in FIG. 5 are drawn to include several parallel tubes, in another embodiment of the burner shown in FIG. 5 of patent application Serial No. 212,054 filed in U.S. Patent and Trademark Office on December 3, 1980, which issued French Patent Application No. 8027516, and which are incorporated herein by reference, the central and annular tubular bundles are helically formed,

Ofschoon wijzigingen en variaties van de uitvinding kunnen worden uitgevoerd zonder buiten de geest en omvang daar- van te komen, moeten slechts zulke begrenzingen worden opgelegd d.e 5 als in de begeleideri conclusies zijn aangegeven.Although modifications and variations of the invention can be made without departing from the spirit and scope thereof, only such limitations should be imposed as set forth in the accompanying claims.

✓ (.✓ (.

\ f l 8202327\ 8182327

Claims (10)

1. Werkwijze voor het bereiden van gasvormige mengsels . omvattende H2, CO, CO2, meegevoerde deeltjesvormige koolstof, en tenminste een materlaal van de groep bestaande uit Η2<3, Njr 5 H2S, COS, CH4, Ar, en as, in een vrije-Stroming toelatende gasgenerator voor niet-katalytische gedeeltelijke oxydatie, omvattende het gebruik van een brander met een of twee secties voorzien van tenminste een eerste flu¥deleiding of groep van leidingen om een eerste fluidedoorgang of doorganen te ver-10 schaffen, en tenminste een verwante zich radiaal op afstand bevindende tweede f lu'ldeleiding die de eerste fltfideleiding of groep van leidingen omringt om tenminste een ringvormige (. tweede fluidedoorgang daartussen te verschaffen en die hetzij een centrale of een centrale en ringvormige uitlaatopening 15 bij het uiteinde van de. brander heeft, en het overschakelen van een reactiecomponent--voedingsstroom naar een ander^zonder stilleggiymg of drukaflating van het systeem, welke werkwijze is gekenmerkt door de combinatie van de trappen van: (1) het laten passeren van een eerste reactiecomponent-20 stroom van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met een tempe-ratuurmoderator door tenminste een van de genoemde eerste of tweede fluidedoorgangen; (2) het tegelijkertijd laten passeren van een afzonder-25 lijke reactiecomponent-stroom van vrije-zuurstofbevattend ^gas, al dan niet gemengd met een temperatuurimodererend gas, door de ongebruikte doorgang of doorgangen in de genoemde brander die in verband staan met een doorgang waardoor de genoemde eerste reactiecomponent-'Stroom in (1) stroomt: 30 (3). het samenmengen van de genoemde reactiecomponent- stromen uit (1) en (2) om een goed verdeeld mengsel te vormen, en het laten reageren van het genoemde mengsel door gedeeltelijke oxydatie in de reactiezone van de genoemde gasgenerator bij een autogene temperatuur in het traject van ongeveer 925°-35 1925°C, een druk in het traject van 1-300 atmosfeer, een atoom-verhouding van zuurstof/koolstof in het traject van ongeveer 0.5-1.7, en een gewichtsverhouding H20/brandstof in het traject '--·;* van ongeveer 0-5.0; (4) het uit fase brengen van de fluidedoorgang of 8202327 . -3F- ' doorgangen waarin in de genoemde brander de genoemde 'stroom van eerste suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met een temperatuur-moderator, stroomt, welke uit-fase brenging geschiedt met een 5 uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximum tot nul over een tijdsperiode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden; en het tegelijkertijd in fase brengen van de genoemde stroom van tweede suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met tempe-10 ratuurmoderator, in dezelfde fluldedoorgang in de genoemde brander met een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert van nul tot maximumsnelheid over dezelfde tijdsperiode, en ζ · het mengen van de in fase gebrachte stroom met het overblijvende deel van de genoemde stroom van eerste suspensie van vaste 15 koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof,· al dan niet gemengd met een temperatuurmoderator, die daarin stroomt; en (5) het regelen van de stroomsnelheid van de reactie-componentstroom van vrije-zuurstofbevattend gas, al dan niet 20 gemengd met een temperatuurmoderator, die door de brander gaat en indien nodig het inleiden van extra H20 in de reactiezone, voor het instellen van de atoomverhouding van vrije-zuurstof/ koolstof en de gewichtsverhouding H20/brandstof in de reactie- i zone op ontwerpomstandigheden voor de gedeeltelijke-oxydatie-25 reactie.1. A method of preparing gaseous mixtures. comprising H2, CO, CO2, entrained particulate carbon, and at least one group material consisting of Η2 <3, Njr 5 H2S, COS, CH4, Ar, and ash, in a free-flow permitting gas generator for non-catalytic partial oxidation comprising using a one or two section burner having at least a first fluid conduit or group of conduits to provide a first fluid passage or passages, and at least one related radially spaced second fluid conduit surrounding the first fluid line or group of lines to provide at least one annular (second fluid passage therebetween) and having either a central or central and annular outlet opening 15 at the end of the burner, and switching a reactant feed stream to another without shutdown or pressure relief of the system, which method is characterized by the combination of the steps of: (1) letting depositing a first reactant stream of first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with a temperature moderator through at least one of said first or second fluid passages; (2) simultaneously passing a separate reactant stream of free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a temperature-moderating gas, through the unused passageway or passageways in said burner associated with a passageway through which said first reactant stream flows in (1): 30 (3). mixing said reactant streams from (1) and (2) together to form a well-distributed mixture, and reacting said mixture by partial oxidation in the reaction zone of said gas generator at an autogenous temperature in the range of about 925 ° -35 1925 ° C, a pressure in the range of 1 - 300 atmospheres, an atomic ratio of oxygen / carbon in the range of about 0.5-1.7, and a weight ratio H 2 O / fuel in the range - ; * from about 0-5.0; (4) phase-out the fluid passage or 8202327. -3F- "passages in which said stream of said first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with a temperature moderator, flows in said burner, which is phase-out with a uniformly decreasing flow rate which varies from maximum to zero over a time period in the range of about 1-3600 seconds; and simultaneously phasing said flow of second slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with temperature moderator, in the same flute passage in said burner with a uniformly increasing flow rate ranging from zero to maximum speed over the same time period, and het mixing the phase-streamed stream with the remainder of said first slurry of solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel stream, whether or not mixed with a temperature moderator flowing therein; and (5) controlling the flow rate of the reactant stream of free oxygen-containing gas, whether or not mixed with a temperature moderator, passing through the burner and introducing additional H 2 O into the reaction zone, if necessary, to adjust the free oxygen / carbon atomic ratio and the H 2 O / fuel weight ratio in the reaction zone at design conditions for the partial oxidation reaction. (, 2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat in trap (5) de temperatuur in de reactiezone vrijwel constant wordt gehouden en de gewichtsverhouding H20/brandstof in het traject van ongeveer 0.1-3.0 wordt gehandhaafd.(, 2. Process according to claim 1, characterized in that in step (5) the temperature in the reaction zone is kept almost constant and the weight ratio H 2 O / fuel is maintained in the range of about 0.1-3.0. 3. Werkwijze volgens conclusie 1. of conclusie 2, ge kenmerkt doordat de genoemde koolwaterstofbrandstof een ver-pompbare suspensie is van een vaste koolstofhoudende brandstof in een vloeibare drager van de grpep bestaande uit water, vloeibare koolwaterstofbrandstof, en mengsels daarvan.A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said hydrocarbon fuel is a pumpable suspension of a solid carbonaceous fuel in a liquid carrier of the group consisting of water, liquid hydrocarbon fuel, and mixtures thereof. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat de genoemde vaste koolstofhoudende brandstof wordt gekozen uit de groep bestaande uit kool, ligniet, cokes uit kool, verkoold t) produkt uit kool, residu's van het vloeibaar maken van kool, deeltjesvormige kool, petroleumcokes, vaste stoffen afgeleid 8202327 -78 - * t ‘ van oliehoudende leisteen, teerzand en pek, geconcentreerd rioolslib, stukken vuilnis, rubber, en mengsels daarvan.Process according to claim 3, characterized in that said solid carbonaceous fuel is selected from the group consisting of carbon, lignite, carbon coke, carbonized carbon product, coal liquefaction residues, particulate carbon, petroleum coke, solid materials derived 8202327 -78 - * t 'from oil-containing slate, tar sand and pitch, concentrated sewage sludge, rubbish, rubber, and mixtures thereof. 5. Werkwijze volgens ££n van de conclusies 1-4, gekenmerkt doordat de genoemde brander een sectie bevat met de eerste 5 flu’ideleiding stroomopwaarts teruggetrokken ten opzichte van het voorvlak van de brander over een afstand van ongeveer 3-10 maal de minimumdiameter van de centrale uitgangsopening bij het uiteinde van de brander om een voor-mengzone te ver-schaffen.A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said burner includes a section with the first 5 fluid conduit withdrawn upstream from the front face of the burner by a distance of about 3-10 times the minimum diameter from the central outlet at the end of the burner to provide a premix zone. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat de genoemde voor-mengzone 2-5 cylindrisch gevormde voor-meng-kamers in serie omvat.A method according to claim 5, characterized in that said pre-mixing zone comprises 2-5 cylindrical shaped pre-mixing chambers in series. (". ·. 7. Werkwijze volgens een van conclusies 1-4, qeken- merkt doordat de genoemde brander twee secties omvat met de 15 eerste fluidegroep van leidingen in de eerste sectie omvattende een bundel evenwijdige buizen waarvan de stroomafwaartse uit-einden stroomopwaarts zijn teruggetrokken van het voorvlak van de brander over een afstand van ongeveer 0-12 maal de minimumdiameter van de centrale uitgangsopening bij het uiteinde 20 van de brander, en de eerste fluidegroep van leidingen in de tweede sectie .een ringvormige bundel evenwijdige buizen omvat waarvan de stroomafwaartse uiteinden stroomopwaarts zijn teruggetrokken ten opzichte van het voorvlak van de brander over \ een afstand van ongeveer 0-12 maal de minimumbreedte van. het 25 ringvormige uitgangsmondstuk bij het uiteinde van de brander.A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said burner comprises two sections with the first fluid group of conduits in the first section comprising a bundle of parallel tubes whose downstream ends are upstream. withdrawn from the front face of the burner by a distance of about 0-12 times the minimum diameter of the central exit orifice at the tip 20 of the burner, and the first fluid group of conduits in the second section comprises an annular bundle of parallel tubes whose downstream ends are withdrawn upstream of the front face of the burner by a distance of about 0-12 times the minimum width of the annular exit nozzle at the end of the burner. . . - 8. Een systeem voor het regelen van de inleiding van verscheidene reactiecomponentstromen in de reactiezone van een gasgenerator voor gedeeltelijke oxydatie, gekenmerkt door: een brander omvattende tenminste een eerste fluideleiding of 30 groep van leidingen om een eerste flu'idedoorgang of doorgangen en een tweede fluideleiding die elk van de genoemde eerste fluideleiding of groep van leidingen omringt, te verschaffen om een tweede flu'idedoorgang daartussen te bepalen; twee af-. zonderlijke branderinlaatleidingen- verbonden met elk van de ge-35 noemde eerste fluideleiding of leidingen en met elk van de genoemde tweede fluideleiding, respectievelijk; leidingorganen omvattende vier voedingsleidingen voor het verbinden van vier verschillende materiaalvoedingsstromen met de genoemde twee branderinlaatleidingen voor het inleiden van de genoemde voe- 8202327 -7$- * η dingstromen in de brander, waarbij een respectief paar van de genoemde voedingsleidingen verbonden is met elke branderinlaat-leidingen, welke brander de genoemde voedingsstromen of mengsels daarvan in de genoemde reactiezone afvoert; een afzonderlijk 5 stroomsnelheid aftastorgaan en een afzonderlijk stroomsnelheid-regelorgaan in elk van de genoemde voedingsleidingen voor het onafhankelijk aftasten van de stroomsnelheid voor elk materiaal dat door een bepaalde voedingslijn stroomt en een signaal ver-schaft dat overeenkomt met de werkelijke stroomsnelheid voor 10 die voedingsstroom; en een regelorgaan voor het ontvangen van de genoemde signalen van de genoemde .stroomsnelheid aftastmid-delen en voor het vergelijken van elk werkelijk stroomsnelheids-/ signaal met een met de hand of automatisch berekend en inge- bracht inbrengsignaal dat de gewenste stroomsnelheid of het 15 bepaalde punt op dat ogenblik voor iedere voedingsstroom voor-stelt en een overeenkomstig regelsignaal verschaft voor het afzonderlijk laten werken van het stroomsnelheieU-regelorgaan in die bepaalde voedingsleiding, en voor het onafhankelijk regelen van de stroomsnelheid voor elke voedingsstroom die de brander 20 op dat ogenblik binnenkomt zodat een voedingsstroom in elk paar voedingsstromen uit fase wordt gebracht met een uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximum tot nul over een tijdsperiode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden? en tegelijkertijd wordt een verschillende voedingsstroom in 25 dezelfde voedingsleiding in fase gebracht met een uniform toe-. nemende stroomsnelheid die varieert van nul tot de maximum- snelheid over dezelfde tijdsperiode.. . A system for controlling the introduction of various reactant streams into the reaction zone of a gas generator for partial oxidation, characterized by: a burner comprising at least a first fluid conduit or group of conduits about a first fluid passage or passages and a second provide fluid conduit surrounding each of said first fluid conduit or group of conduits to define a second fluid passage therebetween; two af-. separate burner inlet lines connected to each of said first fluid line or lines and to each of said second fluid line, respectively; conduit members comprising four feed lines for connecting four different material feed streams to said two burner inlet lines for introducing said feed streams into the burner, a respective pair of said feed lines being connected to each burner inlet- conduits which burner drains said feed streams or mixtures thereof into said reaction zone; a separate flow rate sensor and a separate flow rate controller in each of said supply lines for independently sensing the flow rate for each material flowing through a given supply line and providing a signal corresponding to the actual flow rate for that supply flow; and a controller for receiving said signals from said flow rate sensing means and comparing each actual flow rate / signal with a manually or automatically calculated and input input signal that determines the desired flow rate or determined. represents a point at that time for each supply current and provides a corresponding control signal for separately operating the flow rate controller in that particular supply line, and independently controlling the flow rate for each supply stream entering burner 20 at that time so that a supply current in each pair of supply currents is out of phase with a uniformly decreasing flow rate ranging from maximum to zero over a period of time in the range of about 1-3600 seconds? and at the same time, a different feed current is phase-wise in the same feed line with a uniform feed. increasing flow rate ranging from zero to maximum speed over the same time period. 9. Een regelsysteem volgens conclusie 8, gekenmerkt doordat de eerste voedingsstroom stoom omvat, de tweede voe- 30 dingsstroom een vloeibare of gasvormige koolwaterstofbrandstof omvat, de derde voedingsstroom een verpompbare suspensie van vaste koolstofhoudende brandstof omvat, en de vierde voedingsstroom een vrije-zuurstofbevattend gas omvat, en elk stroom-* snelheidregelorgaan voor het onafhankelijk regelen van de stroom-35 snelheid van de eerste, tweede, en vierde voedingsstromen een stroomregelklep is, en het stroomsnelheid-regelorgaan voor het *) onafhankelijk regelen van de stroomsnelheid van de derde voe dingsstroom een pomp is waarvan de snelheid wordt geregeld.A control system according to claim 8, characterized in that the first feed stream comprises steam, the second feed stream comprises a liquid or gaseous hydrocarbon fuel, the third feed stream comprises a pumpable suspension of solid carbonaceous fuel, and the fourth feed stream contains a free oxygen-containing gas and each flow rate control means for independently controlling the flow rate of the first, second, and fourth feed streams is a flow control valve, and the flow rate control means for independently controlling the flow rate of the third feed flow is a pump whose speed is controlled. 10. Werkwijze voor de bereiding van gasvormige mengsels 8202327 ♦ * -80 - omvattende H2, CO, C02 meegesleepte koolstofdeeltjes, en ten-minste een materiaal uit de groep bestaande uit H20, H2· H2S, COS, CH4, Ar, en as, in de vrije-stroming toelatende gasgenerator door niet-katalytische gedeeltelijke oxydatie, gekenmerkt 5 doordat voor het opstarten en het doen werken van de gasgenerator door het gebruiken van een twee-sectie brander met een centrale sectie en een ringvormige sectie met twee afzonderlijke fluide-doorgangen in elke sectie, en het overschakelen van een reactie-component voedingsstroom op een andere zonder het systeem stil 10 te leggen of de druk af te laten, de werkwijze de volgende trappen omvat: (1) het laten gaan van een eerste reactiecomponent-¢.: stroom van gasvormige of vloeibare koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met H20, door de eerste of tweede fluide-15 doorgang in de centrale sectie van de genoemde brander, en/of het tegelijkertijd laten gaan van een tweede reactiecomponent-stroom van gasvormige of vloeibare koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met H20, door de derde of vierde fluide-doorgang in de ringvormige sectie van de genoemde brander; 20 (2) het tegelijkertijd laten gaan van een afzonder- lijke reactiecomponentstroom van lucht, al dan niet gemengd met H2Q, door de niet bezette fluidedoorgang in elk van de centrale en/of ringvormige secties van de genoemde brander, « die in verbinding staat met de genoemde flufidedoorgangen waardoor 25 de genoemde stroom of stromen van eerste gasvormige of vloei-bare koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met H20, passeren; (3) het samenmengen van de genoemde reactiecomponent-stromen uit (1) en (2) om een goed-verdeeld mengsel te ver-30 krijgen, en het verbranden van de genoemde mengsels door vrij-wel volledige verbranding in de reactiezone van de genoemde gasgenerator bij een temperatuur in het traject van ongeveer 1095°-2480°C en een druk in het traject van ongeveer 0.5-300 atmosfeer? 35 (4) het uit fase brengen van de fluidedoorgang waarin in genoemde centrale en/of ringvormige sectie of secties de genoemde stroom of stromen van eerste gasvormige of vloeihare koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met H20, stroomt, \welke uit-fase brenging geschiedt met een uniform afnemende 8202327 * m -8t - stroomsnelheid die varieebt van maximum tot nul over een tijds-periode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden; het tegelijkertijd in fase brengen van de genoemde stroom of stromen van de suspensie van de voornaamste vaste koolstofhoudende 5 brandstof of koolwaterstofbrandstof, al dan niet gemengd met H20, in dezelfde fluldedoorgang met een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert van nul tot maxiniumsnelheid over dezelfde tijdsperiode en het mengen met het overblijvende deel van en het vervangen van het uit fase gebrachte deel .van de genoemde stroom van suspensie van eerste vaste koolstofhoudende brandstof of koolwaterstofbrandstof/ al dan niet gemengd met H20 , die daarin stroomt; het tegelijkertijd uit fase brengen (kiri van de fluldedoorgangen waarin in de genoemde centrale en/of ringvormige sectie of secties de genoemde stroom of stromen 15 van lucht, al dan niet gemengd met H20, stromen, welke uit- fase brenging geschiedt met een uniform afnemende stroomsnelheid die varieert van maximum tot nul over een tijdsperiode in het traject van ongeveer 1-3600 seconden; en het tegelijkertijd in fase brengen van een vervangingsstroom of stromen van vrije-20 zuurstofbevattend gas, al dan niet gemengd met H20, in dezelfde fluldedoorgang met een uniform toenemende stroomsnelheid die varieert van nul tot maximumsnelheid over dezelfde tijdsperiode en het mengen met het overblijvende deel van en het vervangen van het uit fase gebrachte deel van de genoemde stroom 25 lucht, al dan niet gemengd met Ho0, die daarin stroomt; en / ' z V· ' (5) het regelen van de stroomsnelheid of snelheden van de reactiecomponentstroom of stromen van vrije-zuurstofbe-vattend gas, al dan niet gemengd met H20, die door de brander gaan, en het indien nodig inleiden van extra in de reactie-30 zone voor het instellen van de vrije-zuurstof/koolstofatoom-verhouding en de gewichtsverhouding H20/brandstof in de reactiezone op ontwerpvoorwaarden voor gedeeltelijke oxydatie. \ £/ I 820232710. Process for the preparation of gaseous mixtures 8202327 ♦ * -80 - comprising H2, CO, CO2 entrained carbon particles, and at least one material from the group consisting of H20, H2 · H2S, COS, CH4, Ar, and ash, free-flow permitting gas generator by non-catalytic partial oxidation, characterized in that for starting and operating the gas generator using a two-section burner with a central section and an annular section with two separate fluid passages in each section, and switching from one reactant feedstream to another without shutting down the system or releasing the pressure, the method comprises the following steps: (1) passing a first reactant.. flow of gaseous or liquid hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, through the first or second fluid passage in the central section of said burner, and / or at the same time a second reactant stream of gaseous or liquid hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, through the third or fourth fluid passage in the annular section of said burner; (2) simultaneously passing a separate reactant stream of air, whether or not mixed with H 2 Q, through the unoccupied fluid passage in each of the central and / or annular sections of said burner, which is in communication with said fluid passages through which said stream or streams of first gaseous or liquid hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, pass; (3) mixing said reactant streams from (1) and (2) together to obtain a well-distributed mixture, and burning said mixtures by almost complete combustion in the reaction zone of said gas generator at a temperature in the range of about 1095 ° -2480 ° C and a pressure in the range of about 0.5-300 atmospheres? (4) dephasing the fluid passage in which said central and / or annular section or sections flows said stream or streams of first gaseous or liquid hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, which is out-of-phase with a uniformly decreasing 8202327 * m -8t - flow rate ranging from maximum to zero over a time period in the range of about 1-3600 seconds; simultaneously phasing said stream or streams of the slurry of the main solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel, whether or not mixed with H 2 O, in the same flute passage with a uniformly increasing flow rate ranging from zero to maximum speed over the same time period and mixing with the remaining part of and replacing the phase-out part of said stream of slurry of first solid carbonaceous fuel or hydrocarbon fuel / whether or not mixed with H 2 O flowing therein; simultaneously phasing out (kiri) the fluid passages in which in said central and / or annular section or sections said stream or streams of air, whether or not mixed with H 2 O, flows, which phase-out takes place with a uniformly decreasing flow rate varying from maximum to zero over a period of time in the range of about 1-3600 seconds; and simultaneously phasing a replacement flow or flows of free oxygen-containing gas, whether or not mixed with H 2 O, in the same flute passage with a uniformly increasing flow rate ranging from zero to maximum speed over the same period of time and mixing with the remainder of and replacing the phase-out portion of said stream of air, whether or not mixed with HoO, flowing therein; and / z V '(5) controlling the flow rate or rates of the reactant stream or flows of free oxygen-containing gas, whether or not ni et mixed with H 2 O, passing through the burner, and introducing additional into the reaction 30 zone if necessary to adjust the free oxygen / carbon ratio and the H 2 O / fuel weight ratio in the reaction zone to design conditions for partial oxidation . 8202327
NL8202327A 1981-06-10 1982-06-09 METHOD FOR PARTIAL OXYDATION NL8202327A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/272,419 US4400180A (en) 1980-12-03 1981-06-10 Partial oxidation process
US27242081 1981-06-10
US27241981 1981-06-10
US06/272,420 US4394137A (en) 1980-12-03 1981-06-10 Partial oxidation process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8202327A true NL8202327A (en) 1983-01-03

Family

ID=26955506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8202327A NL8202327A (en) 1981-06-10 1982-06-09 METHOD FOR PARTIAL OXYDATION

Country Status (8)

Country Link
AU (1) AU549751B2 (en)
CA (1) CA1172044A (en)
DE (1) DE3220546A1 (en)
FR (1) FR2507615B1 (en)
GB (1) GB2099843B (en)
IT (1) IT1151794B (en)
NL (1) NL8202327A (en)
NZ (1) NZ200759A (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2141815B (en) * 1983-06-16 1986-07-30 Boc Group Plc Method and apparatus for burning fuel
GB2141532B (en) * 1983-06-16 1986-07-02 Boc Group Plc Method of combustion and burners
GB2164951A (en) * 1984-09-26 1986-04-03 Shell Int Research Method and apparatus for producing synthesis gas
IN167217B (en) * 1985-04-16 1990-09-22 Dow Chemical Co
US5324336A (en) * 1991-09-19 1994-06-28 Texaco Inc. Partial oxidation of low rank coal
DE19928581C2 (en) * 1999-06-22 2001-06-28 Thermoselect Ag Vaduz Process and device for the disposal and utilization of waste goods
CN1295305C (en) * 2004-12-10 2007-01-17 华东理工大学 Pressure gasification reactor and its industrial application
DE102005018981A1 (en) 2005-04-23 2006-10-26 Basf Ag Preparing acetylene by partial thermal oxidation in a reactor exhibiting a burner with execution holes, comprises mixing an use material for bringing it to the reaction directly before the flame reaction zone in the holes of the burner
FR2900937B1 (en) * 2006-05-15 2008-08-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR INHIBITING THE DEPOSITION ON A METAL SURFACE OF PRODUCTS SUCH AS GUMES, AND A METAL PIECE THUS OBTAINED
JP5166910B2 (en) 2008-01-29 2013-03-21 三菱重工業株式会社 Coal gasifier startup method and starter

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1152783B (en) * 1961-08-28 1963-08-14 Metallgesellschaft Ag Burner for the thermal conversion of gaseous and / or vaporous or liquid hydrocarbons and / or other fuel gases with oxygen-containing gases and processes for operating the burner
US3528930A (en) * 1968-05-29 1970-09-15 Texaco Inc Production of synthesis gas
US3847564A (en) * 1970-01-23 1974-11-12 Texaco Development Corp Apparatus and process for burning liquid hydrocarbons in a synthesis gas generator
US3758037A (en) * 1971-10-04 1973-09-11 Texaco Development Corp Fuel burner and process for gas manufacture
US3929429A (en) * 1974-09-26 1975-12-30 Texaco Inc Fuel gas from solid carbonaceous fuels
DE2703921C3 (en) * 1977-01-31 1980-09-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Process for commissioning or making a reactor operational for the partial oxidation of non-volatile liquid or solid fuels
US4144997A (en) * 1977-10-12 1979-03-20 Phillips Petroleum Company Control of multiple fuel streams to a burner

Also Published As

Publication number Publication date
FR2507615A1 (en) 1982-12-17
AU549751B2 (en) 1986-02-13
DE3220546C2 (en) 1991-10-10
AU8469682A (en) 1982-12-16
CA1172044A (en) 1984-08-07
NZ200759A (en) 1984-11-09
DE3220546A1 (en) 1983-01-27
FR2507615B1 (en) 1985-11-08
GB2099843A (en) 1982-12-15
IT1151794B (en) 1986-12-24
GB2099843B (en) 1985-01-30
IT8221788A0 (en) 1982-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4394137A (en) Partial oxidation process
US4490156A (en) Partial oxidation system
EP0127273B1 (en) Burner and partial oxidation process for slurries of solid fuel
US4400180A (en) Partial oxidation process
US4525175A (en) High turn down burner for partial oxidation of slurries of solid fuel
US4443228A (en) Partial oxidation burner
US4353712A (en) Start-up method for partial oxidation process
US4491456A (en) Partial oxidation process
US4400179A (en) Partial oxidation high turndown apparatus
US3945942A (en) Fuel burner and process for gas manufacture
CA2239566C (en) A process for preparing synthesis gas
US3758037A (en) Fuel burner and process for gas manufacture
US4351647A (en) Partial oxidation process
US4392869A (en) High turndown partial oxidation process
US4386941A (en) Process for the partial oxidation of slurries of solid carbonaceous fuel
US4351645A (en) Partial oxidation burner apparatus
US4338099A (en) Process for the partial oxidation of slurries of solid carbonaceous fuels
US4479810A (en) Partial oxidation system
US20230382730A1 (en) Method and apparatus for processing of materials using high-temperature torch
NL8202327A (en) METHOD FOR PARTIAL OXYDATION
US4364744A (en) Burner for the partial oxidation of slurries of solid carbonaceous fuels
US4547203A (en) Partial oxidation process
US10927007B2 (en) Method and plant for the production of synthesis gas
EP0759886B1 (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a liquid hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice (co-annular) burner
US4371378A (en) Swirl burner for partial oxidation process

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed