本发明涉及一种用于通过固态、液态或气态含碳的输入流(例如液态燃料如石油、重油、裂解油或裂解悬浮液、所谓的裂解浆料)在含氧氧化剂和含蒸汽和/或二氧化碳的减速剂的存在下的部分氧化来生产包含氢和碳氧化物的合成气的方法，其中所获得的粗合成气具有显著比例的呈精细颗粒形式例如呈烟灰形式的固体，并且使用布置在该部分氧化的下游的瞬时冷却(急冷)而被冷却。
本发明还涉及一种用于进行根据本发明的方法的设备。
背景技术：
合成气是在各种合成反应中使用的含有氢和碳氧化物的气体混合物。其实例是通过哈伯-博施法(haber-boschprocess)或费托合成(fischer-tropschsynthesis)来合成甲醇、生产氨。
用于生产合成气的常用的方法是如例如在de102006059149b4中所述的通过用含氧氧化剂部分地非催化氧化气态、液态或固态燃料的自热夹带流气化。在反应器的顶部处，点火及先导燃烧器被居中地布置，并且多个气化燃烧器相对于反应器轴线旋转对称地布置。经由气化燃烧器，具有氧和蒸汽作为气化剂的燃料被供应到反应器的气化空间，燃料在该气化空间中被转化为合成气。热的气化气体与液态炉渣一起离开气化空间并且进入急冷空间，将水注射到该急冷空间中用于粗合成气和炉渣的瞬时冷却。用作急冷介质的水作为水浴聚集在急冷空间的底部，以使得在急冷空间的下部区域中形成急冷水填充水平。炉渣被沉积在水浴中并且经由炉渣排出口被去除。将急冷的粗合成气以蒸汽饱和状态从急冷空间抽取并且在随后的净化阶段进行净化。由于燃料直接与氧化剂反应，因此氧化剂和燃料被同轴地或同心环状地(coannularly)供应。
取决于所采用的输入和气化条件，气化进一步产生呈烟灰颗粒形式的烟灰。这些也沉积在水浴中。
用于液态和气态燃料气化的特殊技术已经由德士古公司在20世纪40年代末和由壳牌公司在20世纪50年代初开发。在近几年，鲁奇公司(lurgi)开始推广销售第三种技术，该技术称为多用途气化(mpg)并且最初由煤气化方法发展而来用于处理所述方法中产生的焦油。
所有三种方法的某些关键特征是相似的。都是用引流式反应器操作并且操作温度是相似的，即在从1250℃至1450℃的范围。当用液体进料操作时，所有的三种方法都产生少量的残余碳，这对于从反应器中消除灰分是必要的。这些方法在燃烧器设计、合成气冷却和烟灰处理方法的细节上有本质区别。
在德士古方法中，将油输入材料与作为减速剂的蒸汽混合并且在加热器中预加热。德士古燃烧器是水冷却的，因为蒸汽和油经由围绕在中心氧气管的环状缝隙结合。
工艺蒸汽用于雾化油输入材料并且通过在相反的方向上将两个流涡旋来确保良好的混合。反应器本身是空的耐火的容器。烟灰生产量是基于燃料输入按重量计约1％至2％。
在德士古方法的一个变体中，产生的粗合成气通过与作为急冷介质的水的直接热交换中的直接急冷/瞬时冷却而被冷却。在此急冷模式中，热的粗合成气从反应器底部离开经由浸入管进入急冷区段。将急冷的合成气用水饱和并以约250℃的温度离开急冷区段。
高的水负载使得急冷的气体适于co转化而无需另外的蒸汽加入。急冷去除了气体中的大多数固体例如烟灰，并且这些作为烟灰-水浆料或“黑水”从急冷容器排出。
在德士古方法中，将烟灰从与石脑油的碳-水混合中提取，并且与起始材料再循环到反应器中，在反应器中其被完全气化。将来自急冷和洗涤器的黑水冷却并与石脑油在倾析器中接触。石脑油吸收水中的烟灰并留下大多数呈现为水相的灰分(“灰水”)。
在倾析器的顶部处抽取烟灰-石脑油混合物并与新鲜的油输入材料混合。在蒸馏塔中回收石脑油并且再循环到倾析器中，并且将烟灰-油混合物作为底部产物留下并再循环到气化器中。
其他的气化方法对获得的烟灰滤饼进行较不复杂的处理；但是在其被燃烧或送去处理之前其至少经受干燥。
美国专利文献us5670061还教导了分离气化烟灰以获得水性浆料，随后将其干燥并且然后燃烧。
通过裂解生物质获得的裂解油和裂解焦油还可以用作含碳的输入物用于部分氧化。同样形成的固体裂解焦炭可以以精细悬浮颗粒的形式被分离或保留在裂解油和裂解焦油中，在此情况下，产物被称为裂解浆料或生物浆料。
在通过部分氧化的气化方法中，输入预加热对于实现该方法的最高可能的能量效率是必要的措施。尤其在环境温度下具有超过50mpas粘度的液态燃料或生物浆料的气化中，实现其在气化燃烧器中的良好的雾化需要至少对含碳的输入流进行预加热以降低其粘度。
因此输入流，即含碳的输入流、含氧氧化剂流和任选地减速剂流通常使用加热蒸汽分别预加热。在使用废热锅炉冷却粗气体的情况下，足够的高压蒸汽可用于有效的输入预加热。相比之下，用水急冷冷却产生的粗合成气仅提供了呈急冷水形式的低温热，该低温热在典型的25至80巴(a)的气化压力下典型地是在从150℃至250℃的范围。因此在此情况下，用于预加热输入流的加热蒸汽必须从其他设备零件输入，由此增加了气化设备的操作成本。需要的加热蒸汽可以可替代地通过在加热锅炉中燃烧燃料来产生，然而这需要额外的设备部件并且还将导致有害物质的排出增加。最后，预加热也可以避免或电预加热输入材料，尽管这些方法二者都将损害该方法的能量平衡并且增加操作成本。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提出一种用于气化含碳的燃料的方法，在该方法中以节能的、有成本效益的并且理想地环境上中性的方式对输入流进行预加热，以避免上述缺点。
该目的通过具有如权利要求1所述的特征的方法得以实现。根据本发明的方法的另外实施例可辨别的来自从属方法权利要求。本发明还涉及一种用于进行根据本发明的方法的设备和根据从属设备权利要求的有利实施例。
根据本发明的方法：
一种用于通过用含氧氧化剂非催化地部分氧化固态、液态或气态含碳的输入流来生产含有氢和碳氧化物的粗合成气的方法，其包括以下步骤：
(a)提供呈流体或流态化形式的该含碳的输入流，提供氧化剂流，任选地提供包含蒸汽和/或二氧化碳的减速剂流，
(b)提供部分氧化反应器，其包含具有入口和出口的反应室、布置在该反应室的入口处的燃烧器和布置在该反应室的出口的下游并与其流体连接的冷却室，
(c)提供冷的含水的急冷介质流，
(d)将该含碳的输入流、该氧化剂流和该任选的减速剂流经由该燃烧器引入到该反应室中，
(e)使该含碳的输入流与该氧化剂流在部分氧化条件下在该燃烧器和/或在布置在该燃烧器的下游处的该反应室中至少部分地反应以提供热的粗合成气流，
(f)从该反应室排出该热的粗合成气流并将其引入到该冷却室中，
(g)使该热的粗合成气流在该冷却室中经受该冷的含水的急冷介质流，以获得冷的粗合成气流和负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流，
(h)从该部分氧化反应器排出该冷的粗合成气流用于进一步加工或进一步处理，
(i)从该部分氧化反应器排出该负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流并且将该热的急冷介质流的至少一部分引入到第一热交换器中通过与第一冷却剂的间接热交换来冷却该热的急冷介质流，以获得该冷的急冷介质流，其中该第一热交换器选自下组：
(i1)横流热交换器，其中该冷却剂穿过在其周围具有该热的急冷介质流流动的管，
(i2)壳管式热交换器，其中该冷却剂流过管侧并且该热的急冷介质流流过壳侧，
(i3)螺旋热交换器，
其中该含碳的输入流或该氧化剂流或该减速剂流或多个这些流充当该第一冷却剂并且因此在引入到该燃烧器之前被预加热，
(j)从该第一热交换器排出该冷的急冷介质流并将该冷的急冷介质流的至少一部分再循环到该冷却室，以形成急冷介质流回路。
根据本发明的设备：
一种用于通过用含氧氧化剂非催化地部分氧化固态、液态或气态含碳的输入流来生产含有氢和碳氧化物的粗合成气的设备，其包括以下构成部分：
(a)用于提供呈流体或流态化形式的该含碳的输入流的装置，用于提供氧化剂流的装置，任选地用于提供包含蒸汽和/或二氧化碳的减速剂流的装置，
(b)部分氧化反应器，其包含具有入口和出口的反应室、布置在该反应室的入口处的燃烧器和布置在该反应室的出口的下游并与其流体连接的冷却室，
(c)用于提供冷的含水的急冷介质流的装置，
(d)用于将该含碳的输入流、该氧化剂流和该任选的减速剂流引入到该燃烧器中的装置，
(e)用于从该反应室排出热的粗合成气流的装置和用于将其引入到该冷却室中的装置，
(f)用于使该热的粗合成气流在该冷却室中经受该冷的含水的急冷介质流的装置，
(g)用于从该部分氧化反应器排出冷的粗合成气流的装置，
(h)用于从该部分氧化反应器排出负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流的装置，第一热交换器，用于将该热的急冷介质流的至少一部分引入到该第一热交换器的装置，其中该第一热交换器选自下组：
(h1)横流热交换器，其配置为该冷却剂穿过在其周围具有该热的急冷介质流流动的管，
(h2)壳管式热交换器，其配置为该冷却剂流过管侧并且该热的急冷介质流流过壳侧，
(h3)螺旋热交换器，
用于将该含碳的输入流或该氧化剂流或该减速剂流或多个这些流作为该第一冷却剂供应到该第一热交换器的装置，
(j)用于从该第一热交换器排出该冷的急冷介质流的装置和用于将该冷的急冷介质流的至少一部分再循环到该冷却室的装置。
部分氧化条件/气化条件应理解为意指对于本领域技术人员来说本身已知的反应和方法条件(特别是温度、压力以及停留时间)，如在相关文献中详细讨论的，并且在这些条件下，反应物到合成气产物(如co和氢气)的至少部分转化、但优选地工业上相关的转化发生。
两个区域或设备部件之间的流体连接在此应理解为意指能够使流体、例如反应产物或烃级分从所述两个区域中的一个流动到另一个的任何种类的连接，而无论任何插入区域、部件或所要求的传送装置如何。
流体应理解为意指在剪切力的影响下连续变形并且因此流动的物质。在本文中，“流态化的”应理解为意指精细分离的例如微粒、固体如倾卸床物(dumpedbed)经由方法工程措施(如混合)被带到类流体状态，以使得它们是可输送的并与流体相一起移动。
装置应被理解为意指使得能够或有助于实现目标的事物。特别地，用于进行特定方法步骤的装置应理解为包括本领域技术人员为能够进行这个方法步骤而将考虑的所有物理物品。例如，本领域技术人员将考虑引入或排出材料流的装置包括所有运送和传送仪器，即，例如管线、泵、压缩机、阀，这些对于所述技术人员而言，根据其本领域知识进行该方法步骤似乎是必需的或明显的。
除非另有说明，否则应始终将列举的物质的固态、液态和气态/蒸气状态与各自的方法步骤或各自的设备部件中普遍存在的局部物理条件联系起来考虑。在本申请的上下文中，物质的气态和蒸气状态应被认为是同义词。
以巴(a)为单位报道的压力涉及以绝对巴计的绝对压力。
本发明是基于认识到热的急冷介质流提供了足够的能量用于预加热含碳的输入流、氧化剂流和任选的减速剂流。热的急冷介质流构成了现代设备中未使用的传热介质。所提出的方法使得能够利用迄今未使用的水作为传热介质。尤其是对于热不稳定或有焦化倾向的液体输入，避免热区、高度均匀地预加热至约200℃的温度水平是有可能的。尤其是当输入具有热诱导的反应例如聚合的倾向时，例如裂解油的情况，使用这种传热介质是有利的，因为预加热被进行到比用高压蒸汽预加热的情况下更低的温度水平。
热的急冷介质流在冷却室的底部处或在其侧壁处抽取。在高度固体负载的急冷介质流的情况下，还可以将另外的沉淀容器任选地连接到急冷区域。急冷水的温度是在从190℃至250℃的范围，取决于气化压力。在非常低的固体负载(烟灰、灰分、炉渣)下，热的急冷介质流可以在冷却之后作为急冷介质或者作为洗涤液体在该方法中的另一个点处或在邻近的过程中直接重复使用。相比之下，在相对高的灰分、炉渣或烟灰负载下，在其重复使用之前将热的急冷介质流解压并例如通过使用带式过滤器或压滤机过滤来分离其固体含量是有利的。
在待被使用的第一热交换器方面，相对大量的热的急冷介质使其自身在横流热交换器使用，因为它们需要最小的传热面积，从而使结构紧凑，尽管由于固体负载的急冷介质引起的高污染因素。可替代地，可以使用壳管式热交换器，其中将热的固体负载的急冷介质在壳侧上穿过热交换器，从而使得装置易于清洁。必须确保管间距(节距)足以防止较大的固体颗粒(炉衬、灰分、炉渣)阻塞或堵塞急冷水的通道。
在具有聚合或焦化(残渣油、裂解油)倾向的液体输入的情况下，已经发现尤其是螺旋热交换器是适合的，因为它们易于清洁并且另外，通过局部速度提高产生的自清洁效应有效地防止了沉积物。
具体实施方式
根据本发明方法的有利的实施例的特征在于，存在通过间接热交换来冷却该热的急冷介质流的至少第二热交换器，其中该第二热交换器用选自下组的第二冷却剂操作：含碳的输入流、氧化剂流、减速剂流。这允许另外的操作介质流的预加热并且在预加热温度的调整中存在额外的自由度用于此额外的操作介质流。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，热的或冷却的急冷介质流的一部分作为清洗流从急冷介质流回路排出并且由新鲜的水或无固体冷凝物流例如蒸汽冷凝物定量代替。这使得能够避免急冷介质回路中的某些尤其是溶解的或胶状分散地杂质的累积。
在根据本发明的方法的进一步有利的实施例中，在再循环到冷却室之前，将急冷介质流供应到用于固体分离的装置中。这减少了装置例如用于将冷的急冷介质引入到冷却室的喷嘴阻塞的倾向。
可替代地或除了上述实施例之外，根据本发明的方法的进一步有利的实施例提供了在引入到第一热交换器之前，将热的急冷介质流供应到用于固体分离的装置中。这使得能够分离固体颗粒，由此减少了布置在其下，游的第一热交换器的阻塞的倾向并且允许所述交换器运行更久而无需停机清洁。
可替代地或除了两个上述实施例之外，根据本发明的方法的进一步有利的实施例提供了在从第一热交换器排出之后，将冷的急冷介质流供应到用于固体分离的装置中。这使得能够尤其分离已经穿过任何上游固体分离阶段的较精细的固体颗粒。这减少了装置例如用于将冷的急冷介质引入到冷却室的喷嘴阻塞的倾向。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，当使用壳管式热交换器或横流热交换器时，被冷却剂穿过的这些管竖直布置并且该热的急冷介质相对于该冷却剂的流动方向以横流、并流或逆流运动，其中穿过该热交换器的该急冷介质的流动方向是基本上竖直向上的或向下的并且其中用于容纳固体沉积物的储存体积和用于去除这些固体沉积物的服务开口(serviceopening)设置在该热交换器的底部处。被冷却剂穿过的这些管的竖直布置具有的结果是它们沾污的倾向是非常低的。固体沉积物通过沉淀而沉淀在热交换器的底部处，例如在旨在用于该该沉淀的储存体积中并且可以容易地经由服务开口去除。如果服务开口呈阀的形式，则固体去除可以甚至当该方法/设备在正在运行的操作中时进行。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，使用裂解油或裂解浆料作为该含碳的输入流并且使用螺旋热交换器作为该第一热交换器。在具有聚合或焦化倾向的此类输入的情况下，已经发现尤其是螺旋热交换器是适合的，因为它们易于清洁并且另外，通过局部速度提高产生的自清洁效应有效地防止了沉积物。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，该反应室和该冷却室中的压力是在25与80巴(a)之间并且该热的急冷介质流的温度是在150℃与250℃之间。这是部分氧化反应器的典型的操作压力，其导致经济有利的时空产率并且与下游过程阶段相匹配。出乎意料地，由此获得的热的急冷介质流的温度对于预加热操作介质流是特别有利的，因为避免了导致不希望的副反应如聚合和焦化的过度温度。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，在引入到该燃烧器之前，该含碳的输入流的预加热温度对于气态的输入流是在200℃与400℃之间，对于液态的输入流是在150℃与300℃之间并且对于作为该输入流的裂解油或裂解浆料是在20℃与150℃之间。调查已经示出，通过维持这些温度范围获得了有效的预加热性能同时避免相应介质的过热，其中气态的输入流对于过热是最不敏感的，而裂解油和裂解浆料对于过热是特别敏感的。
根据本发明的方法的另一方面的特征在于，在引入到该燃烧器之前，该含氧氧化剂的预加热温度是在120℃与250℃之间。调查已经示出，通过维持此温度范围实现了氧化剂流的特别节能的预加热。
在根据本发明的设备的特别的实施例中，所述设备包括与急冷介质流以流体连接的第二热交换器。这允许另外的操作介质流的预加热并且在预加热温度的调整中存在额外的自由度用于此额外的操作介质流。
在根据本发明的设备的进一步特别的实施例中，所述设备包括与急冷介质流以流体连接的用于固体分离的装置。这使得能够分离固体颗粒，由此减少了布置在其下，游的第一热交换器的阻塞的倾向并且允许所述交换器运行更久而无需停机清洁。
根据本发明的设备的另一方面的特征在于，在该管束式热交换器或该横流热交换器的情况下，被该冷却剂穿过的这些管竖直布置并且用于容纳固体沉积物的储存体积和用于去除这些固体沉积物的服务开口设置在该热交换器的底部处。被冷却剂穿过的这些管的竖直布置具有的结果是它们沾污的倾向是非常低的。固体沉积物通过沉淀而沉淀在热交换器的底部处，例如在旨在用于该该沉淀的储存体积中并且可以容易地经由服务开口去除。如果服务开口呈阀的形式，则固体去除可以甚至当该方法/设备在正在运行的操作中时进行。
工作实例
本发明的发展、优势和可能的应用从以下示例性实施例和附图的描述中也是显而易见的。图中描述和/或示出的所有特征单独的或以任何组合形成本发明，而不管它们在权利要求或其引用参考中的组合方式如何。
唯一的附图
图1示出了根据本发明的方法/根据本发明的设备的优选的实施例。
在图1中以示意形式示出的用于通过非催化部分氧化作为液态含碳的输入流的裂解油生产合成气的设备1中，对反应室10经由燃烧器11供应经由导管13和3的介质裂解油、经由导管2作为减速剂的蒸汽以及经由导管14和4作为氧化剂的氧气。详细的介质路径并未在图中画出；因此一种或多种介质例如裂解油或氧化剂或二者与减速剂的预混合可以在燃烧器的上游或在燃烧器本身中进行，其中蒸汽或二氧化碳或这些物质的混合物用作该减速剂。
裂解油与氧化剂反应以提供粗合成气是在部分氧化条件下在燃烧器11和/或布置在燃烧器下游的反应室10中进行的，以提供热的粗合成气流。
经由导管12，负载有烟灰颗粒的粗合成气进入配置为急冷的冷却室20。通过喷射经由导管21和22供应的水作为冷的急冷介质流，所述瞬时急冷将粗合成气的温度降低至在25与80巴(a)之间的典型压力下在150℃与250℃之间的温度。由此获得的主要不含固体颗粒的冷却的粗合成气随后经由导管15从部分氧化设备排出并送去进一步加工或进一步处理。
负载有固体颗粒的热的液体急冷介质收集在冷却室的下部区域并且在其中形成液体填充水平。热的急冷介质然后经由导管24从冷却室20排出并且经由导管24送至第一热交换器30。当热的急冷介质在如示出的冷却室20的最低点处排出时，所述介质有利地施加到用于固体分离的装置(未示出)以在热的急冷介质送至第一热交换器30之前分离夹带的固体颗粒的至少一部分。这尤其允许粗糙的固体级分远离第一热交换器30。
可替代地，可以不在冷却室20的最低点而是稍高于最低点之上处排出热的颗粒负载的急冷介质。这有利地产生了某些固体预分离，使得第一热交换器30经受较少的固体影响。通过沉淀在冷却室的最低点处积累的固体然后可以连续地或不连续地从冷却室，并与热的急冷介质分开地排出。连续的排出可以例如经由星型旋转阀实现。这种固体预分离还可以通过将冷却室的底部配置为松弛区域(例如通过使用内部构件如间壁)来放大。
因为本工作实例使用裂解油作为液态含碳的输入流用于部分氧化，因此将热交换器30或40或二者配置为螺旋热交换器是有利的。在具有聚合或焦化倾向的此类输入的情况下，已经发现尤其是螺旋热交换器是适合的，因为它们易于清洁并且另外，通过局部速度提高产生的自清洁效应有效地防止了沉积物。
如果第一和/或第二热交换器被配置为横流或壳管式热交换器，则当被冷却剂穿过的这些管竖直布置并且热的急冷介质相对于冷却剂的流动方向以横流、并流或逆流运动时是有利的，其中穿过热交换器的急冷介质的流动方向应该是基本上竖直向上的或向下的并且其中用于容纳固体沉积物的储存体积和用于去除这些固体沉积物的服务开口有利地设置在热交换器的底部处。被冷却剂穿过的这些管的竖直布置具有的结果是它们沾污的倾向是非常低的。固体沉积物通过沉淀而沉淀在热交换器的底部处，例如在旨在用于该该沉淀的储存体积中并且可以容易地经由服务开口去除。如果服务开口呈阀的形式，则固体去除可以甚至当该方法/设备在正在运行的操作中时进行。
第一热交换器30以与作为第一冷却剂经由导管14供应的氧化剂流的间接热交换进行热的急冷介质的第一部分冷却，该冷却剂由此被预加热并经由导管4送至燃烧器11。该部分冷却的急冷介质然后经由导管32送至第二热交换器40。第二热交换器40以与作为第二冷却剂经由导管13供应的含碳的输入流(目前为裂解油)的间接热交换进行急冷介质的进一步部分冷却，该含碳的输入流由此也被预加热并经由导管3送至燃烧器11。
冷的急冷介质经由导管42从第二热交换器40排出，并且作为冷的急冷介质经由导管44、22、21和泵23，再循环到冷却室20，从而形成闭合的急冷介质回路。与再循环的质量流相比，急冷介质的一小部分经由导管46连续地从该方法中排出，以限制精细固体级分和不希望的溶解物质对循环急冷介质的污染。排出的急冷介质的质量流被经由导管48的新鲜的水不断地替代。
第一和第二冷却剂的特定选择提供了特殊的优点：对过热不太敏感的氧化剂在第一热交换器中遇到作为第一冷却剂的仍然很热的急冷介质流，而已经部分冷却的急冷介质在第二热交换器中用作为第二冷却剂的裂解油进一步冷却。以此方式，作为含碳的输入流的裂解油被预加热，但避免了过热，该过热可能导致由于几种成分的反应性而引起的不希望的副反应。
工业实用性
本发明提出了一种通过固态、液态或气态的含碳的输入流的部分氧化来生产合成气的有利的方法，该方法通过利用用于预加热操作流的热的急冷介质而实现了高的热集成。
附图标记清单
[1]设备
[2]-[4]导管
[10]部分氧化反应器的反应室
[11]燃烧器
[12]-[15]导管
[20]部分氧化反应器的冷却室
[13]-[14]导管
[21]-[22]导管
[23]泵
[24]导管
[30]第一热交换器
[32]导管
[40]第二热交换器
[42]-[48]导管
1.一种用于通过用含氧氧化剂非催化地部分氧化固态、液态或气态含碳的输入流来生产含有氢和碳氧化物的粗合成气的方法，其包括以下步骤：
(a)提供呈流体或流态化形式的该含碳的输入流，提供氧化剂流，任选地提供包含蒸汽和/或二氧化碳的减速剂流，
(b)提供部分氧化反应器，其包含具有入口和出口的反应室、布置在该反应室的入口处的燃烧器和布置在该反应室的出口的下游并与其流体连接的冷却室，
(c)提供冷的含水的急冷介质流，
(d)将该含碳的输入流、该氧化剂流和该任选的减速剂流经由该燃烧器引入到该反应室中，
(e)使该含碳的输入流与该氧化剂流在部分氧化条件下在该燃烧器和/或在布置在该燃烧器的下游处的该反应室中至少部分地反应以提供热的粗合成气流，
(f)从该反应室排出该热的粗合成气流并将其引入到该冷却室中，
(g)使该热的粗合成气流在该冷却室中经受该冷的含水的急冷介质流，以获得冷的粗合成气流和负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流，
(h)从该部分氧化反应器排出该冷的粗合成气流用于进一步加工或进一步处理，
(i)从该部分氧化反应器排出该负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流并且将该热的急冷介质流的至少一部分引入到第一热交换器中通过与第一冷却剂的间接热交换来冷却该热的急冷介质流，以获得该冷的急冷介质流，其中该第一热交换器选自下组：
(i1)横流热交换器，其中该冷却剂穿过在其周围具有该热的急冷介质流流动的管，
(i2)壳管式热交换器，其中该冷却剂流过管侧并且该热的急冷介质流流过壳侧，
(i3)螺旋热交换器，
其中该含碳的输入流或该氧化剂流或该减速剂流或多个这些流充当该第一冷却剂并且因此在引入到该燃烧器之前被预加热，
(j)从该第一热交换器排出该冷的急冷介质流并将该冷的急冷介质流的至少一部分再循环到该冷却室，以形成急冷介质流回路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，存在通过间接热交换来冷却该热的急冷介质流的至少第二热交换器，其中该第二热交换器用选自下组的第二冷却剂操作：含碳的输入流、氧化剂流、减速剂流。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将该热的或冷却的急冷介质流的一部分作为清洗流从该急冷介质流回路连续地或分批的排出并且由新鲜的水或无固体冷凝物流定量代替。
4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，在再循环到该冷却室之前，将该急冷介质流供应到用于固体分离的装置中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在引入到该第一热交换器之前，将该热的急冷介质流供应到该用于固体分离的装置中。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在从该第一热交换器排出之后，将该冷的急冷介质流供应到该用于固体分离的装置中。
7.根据权利要求1至6所述的方法，其特征在于，当使用壳管式热交换器或横流热交换器时，被冷却剂穿过的这些管竖直布置并且该热的急冷介质相对于该冷却剂的流动方向以横流、并流或逆流运动，其中穿过该热交换器的该急冷介质的流动方向是基本上竖直向上的或向下的并且其中用于容纳固体沉积物的储存体积和用于去除这些固体沉积物的服务开口设置在该热交换器的底部处。
8.根据权利要求1至6所述的方法，其特征在于，使用裂解油或裂解浆料作为该含碳的输入流并且使用螺旋热交换器作为该第一热交换器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该反应室和该冷却室中的压力是在25与80巴(a)之间并且该热的急冷介质流的温度是在150℃与250℃之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在引入到该燃烧器之前，该含碳的输入流的预加热温度对于气态的输入流是在200℃与400℃之间，对于液态的输入流是在150℃与300℃之间并且对于作为该输入流的裂解油或裂解浆料是在20℃与150℃之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在引入到该燃烧器之前，该含氧氧化剂的预加热温度是在120℃与250℃之间。
12.一种用于通过用含氧氧化剂非催化地部分氧化固态、液态或气态含碳的输入流来生产含有氢和碳氧化物的粗合成气的设备，其包括以下构成部分：
(a)用于提供呈流体或流态化形式的该含碳的输入流的装置，用于提供氧化剂流的装置，任选地用于提供包含蒸汽和/或二氧化碳的减速剂流的装置，
(b)部分氧化反应器，其包含具有入口和出口的反应室、布置在该反应室的入口处的燃烧器和布置在该反应室的出口的下游并与其流体连接的冷却室，
(c)用于提供冷的含水的急冷介质流的装置，
(d)用于将该含碳的输入流、该氧化剂流和该任选的减速剂流引入到该燃烧器中的装置，
(e)用于从该反应室排出热的粗合成气流的装置和用于将其引入到该冷却室中的装置，
(f)用于使该热的粗合成气流在该冷却室中经受该冷的含水的急冷介质流的装置，
(g)用于从该部分氧化反应器排出冷的粗合成气流的装置，
(h)用于从该部分氧化反应器排出负载有固体颗粒的热的液态的急冷介质流的装置，第一热交换器，用于将该热的急冷介质流的至少一部分引入到该第一热交换器的装置，其中该第一热交换器选自下组：
(h1)横流热交换器，其配置为该冷却剂穿过在其周围具有该热的急冷介质流流动的管，
(h2)壳管式热交换器，其配置为该冷却剂流过管侧并且该热的急冷介质流流过壳侧，
(h3)螺旋热交换器，
用于将该含碳的输入流或该氧化剂流或该减速剂流或多个这些流作为该第一冷却剂供应到该第一热交换器的装置，
(j)用于从该第一热交换器排出该冷的急冷介质流的装置和用于将该冷的急冷介质流的至少一部分再循环到该冷却室的装置。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，该设备包括与该急冷介质流流体连接的第二热交换器。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，该设备包括与该急冷介质流流体连接的用于固体分离的装置。
15.根据权利要求12至14所述的设备，其特征在于，在该壳管式热交换器或该横流热交换器的情况下，被该冷却剂穿过的这些管竖直布置并且用于容纳固体沉积物的储存体积和用于去除这些固体沉积物的服务开口设置在该热交换器的底部处。
技术总结