专利汇可以提供利用传热的逐步氧化专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文描述了用于 氧 化气体的系统和方法的实施方式。在一些实施方式中,反应室被配置成接收 燃料 气体 并将所述气体维持在反应室内的 温度 ,所述反应室内的温度在所述气体的自燃温度之上。所述反应室还可以被配置成将所述反应室内的反应温度维持在熄火温度之下。在一些实施方式中,可以使用来自氧化过程的热和产物气,例如,来驱动 涡轮 机、往复式 发动机 ,和被注回至反应室。,下面是利用传热的逐步氧化专利的具体信息内容。
1.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度或(b)反应室进口温度达到自燃阈值;和校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令以改变下列中的至少一个:(i)从所述反应室移除热量或(ii)所述反应室的所述进口温度;
其中所述校正模块被配置成下列中的至少一个:(i)将所述反应温度内的实际温度维持在所述熄火温度之下或(ii)将所述进口温度维持在所述燃料的所述自燃阈值之上。
2.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过热交换器从所述反应室移除热量。
3.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过流体从所述反应室移除热量。
4.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以升高所述进口温度。
5.权利要求4所述的系统,进一步包括放置在所述反应室内的热交换器。
6.权利要求1所述的系统,其中所述反应室被配置成维持所述可氧化燃料在所述熄火温度下氧化。
7.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以当所述反应室内的温度超过
2300°F时从所述反应室移除热量。
8.权利要求1所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
9.权利要求1所述的系统,进一步包括压缩机,在燃料混合物被引入至所述反应室之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
10.权利要求1所述的系统,其中所述可氧化燃料包含下列中的至少一种:氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳。
11.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述入口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度和(b)反应室进口温度达到自燃阈值;和校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令以实现下列中的至少一个:(i)将所述反应温度内的实际温度维持在所述熄火温度之下或(ii)将所述进口温度维持在所述燃料的所述自燃阈值之上。
12.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以从所述反应室移除热量。
13.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过流体从所述反应室移除热量。
14.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以升高所述进口温度。
15.权利要求14所述的系统,进一步包括放置在所述反应室内的热交换器。
16.权利要求11所述的系统,其中所述反应室被配置成在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
17.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室移除热量。
18.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;和
处理器,所述处理器检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度和(b)反应室进口温度下降达到自燃阈值。
19.权利要求18所述的系统,进一步包括校正模块,所述校正模块基于所述处理器,通过从所述反应室移除热量来降低所述反应室内的实际温度以保持在所述燃料的所述熄火温度之下。
20.权利要求18所述的系统,进一步包括校正模块,所述校正模块基于所述处理器,通过增加所述可氧化燃料在所述反应室内的停留时间将所述进口温度升高至所述燃料的所述自燃阈值之上。
21.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室中,和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
加热器,所述加热器被配置成在一个或多个进口处或一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)维持所述反应室内的绝热温度在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
22.权利要求21所述的氧化器,进一步包括吸热器,所述吸热器被配置成从所述反应室移除热量。
23.权利要求22所述的氧化器,其中所述吸热器被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
24.权利要求21所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
25.权利要求24所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述单一进口引入至所述反应室中的流量。
26.权利要求21所述的氧化器,其中所述加热器包括热交换器,所述热交换器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
27.权利要求21所述的氧化器,其中所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
28.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
29.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
30.权利要求29所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
31.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
32.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
33.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
34.权利要求21所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
35.权利要求21所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一个的温度、流量或压力中的至少一个。
36.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
37.权利要求36所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
38.权利要求36所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
39.权利要求36所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置包括热交换器,在所述进口处或所述进口之前所述热交换器将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
40.权利要求36所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
41.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
42.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
43.权利要求42所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
44.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
45.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
46.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
47.权利要求36所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
48.权利要求36所述的氧化器,进一步包括吸热器,所述吸热器在所述混合物氧化期间或所述混合物氧化之后从所述反应室移除热量。
49.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导进入所述反应室中和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
调节器,所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;和
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之下并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
50.权利要求49所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
51.权利要求50所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
52.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
53.权利要求49所述的氧化器,进一步包括加热器,所述加热器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
54.权利要求49所述的氧化器,其中所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
55.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
56.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
57.权利要求56所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
58.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
59.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
60.权利要求49所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
61.权利要求49所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种的温度、流量或压力中的至少一个。
62.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体至所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;和布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在一个或多个进口处或一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内的所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之下并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
63.权利要求62所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
64.权利要求62所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
65.权利要求62所述的氧化器,其中用于维持温度的所述装置包括热交换器,所述热交换器在所述进口处或所述进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
66.权利要求62所述的氧化器,其中用于维持温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
67.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
68.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
69.权利要求68所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
70.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
71.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
72.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
73.权利要求62所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
74.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导至所述反应室中,和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
调节器,所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内的所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;和
吸热器,所述吸热器在所述反应室内部的所述混合物增加至所述自燃温度之上后从所述反应室移除热量;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
75.权利要求74所述的氧化器,其中所述吸热器被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
76.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的多孔介质。
77.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的流体介质。
78.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括循环通过所述反应室的介质。
79.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
80.权利要求74所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
81.权利要求74所述的氧化器,其中所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
82.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来驱动发电机发电。
83.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的反应产物膨胀。
84.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
85.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
86.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
87.权利要求74所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
88.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体至所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
用于在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内部的所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;和
用于在所述反应室内部的所述混合物增加至所述自燃温度之上后从所述反应室移除热量的装置;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
89.权利要求88所述的氧化器,其中所述用于移除热量的装置被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
90.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的多孔介质。
91.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的流体介质。
92.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括循环通过所述反应室的介质。
93.权利要求88所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
94.权利要求88所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
95.权利要求88所述的氧化器,其中所述用于维持的装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
96.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来驱动发电机发电。
97.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的反应产物膨胀。
98.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来加热未通过所述反应室的物料。
99.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
100.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
101.权利要求88所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
102.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化;和
用于从所述反应室吸取热量的装置,使得当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时,从所述反应室吸取热量以将所述反应室内的实际温度降低至不超过所述熄火温度的温度。
103.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括热交换器。
104.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括流体。
105.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括用于生成蒸汽的装置。
106.权利要求102所述的系统,其中所述用于吸取热量的装置被配置成当所述反应室内的实际温度增加至所述熄火温度时从所述反应室吸取热量。
107.权利要求102所述的系统,进一步包括用于在所述反应室的所述进口处将所述气体的温度升高至所述燃料的所述自燃温度之上的装置。
108.权利要求107所述的系统,其中所述装置包括所述氧化器内的热交换器。
109.权利要求102所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
110.权利要求102所述的系统,其中所述装置被配置成当所述反应室内的温度超过
2300°F时从所述反应室吸出热量。
111.权利要求102所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自反应室出口的气体并使所述气体膨胀。
112.权利要求102所述的系统,进一步包括压缩机,在将所述燃料混合物引入至所述反应室之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
113.权利要求102所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
114.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述反应室内的逐步氧化过程;
和
热交换器,所述热交换器被配置成当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时从所述反应室吸取热量,使得所述反应室内的实际温度降低至不超过所述熄火温度的水平。
115.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成当所述反应室的实际温度增加至所述熄火温度时从所述反应室吸取热量。
116.权利要求114所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
117.权利要求114所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
118.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成在所述反应室的所述进口处将所述气体的温度升高至所述燃料的自燃温度之上。
119.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器包括被引入至所述反应室中的流体。
120.权利要求118所述的系统,其中所述热交换器被配置成从所述反应室排空所述流体。
121.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
122.权利要求114所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
123.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室吸出热量。
124.权利要求114所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
125.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化过程;和
当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时从所述反应室吸取热量,使得所述反应室内的实际温度不超过所述熄火温度。
126.权利要求125所述的方法,进一步包括在涡轮机中使来自所述反应室的气体膨胀。
127.权利要求125所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
128.权利要求125所述的方法,其中从反应室吸取热量包括将流体引入至所述反应室中。
129.权利要求128所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述流体。
130.权利要求129所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
131.权利要求125所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
132.权利要求125所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室吸出热量。
133.权利要求125所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
134.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述反应室内的温度以逐步氧化所述反应室内的燃料;和降低所述反应室内的温度,使得所述反应室内的实际温度保持在熄火温度之下。
135.权利要求134所述的方法,其中降低温度包括从所述反应室吸取热量。
136.权利要求134所述的方法,进一步包括在涡轮机中使来自所述反应室的气体膨胀。
137.权利要求134所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
138.权利要求134所述的方法,其中降低温度包括将流体引入至所述反应室中。
139.权利要求138所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述流体。
140.权利要求139所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
141.权利要求134所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
142.权利要求134所述的方法,其中降低温度使得所述反应室内的温度不超过
2300°F。
143.权利要求134所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
144.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
当所述反应室内的温度达到熄火温度时输出用以降低所述反应室内的温度使得所述温度保持在所述熄火温度之下的信号。
145.权利要求144所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室移除热量的指令。
146.权利要求144所述的方法,其中所述信号包括用以通过将流体引入至所述反应室中来降低所述温度的指令。
147.权利要求146所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室排空所述流体的指令。
148.权利要求147所述的方法,其中用以从反应室排空所述流体的指令包括排空蒸汽形式的所述流体。
149.权利要求144所述的方法,进一步包括基于所述可氧化燃料的数据反复计算所述反应室内的绝热反应温度。
150.权利要求144所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
151.权利要求144所述的方法,其中当所述温度达到氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
152.权利要求144所述的方法,其中当所述温度增加至所述熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
153.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
当所述反应室内的温度达到熄火温度时输出信号至热交换器以从所述反应室吸取热量。
154.权利要求153所述的方法,其中所述信号包括用以通过将液体引入至所述反应室来从所述反应室吸取热量的指令。
155.权利要求154所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室排空所述流体的指令。
156.权利要求155所述的方法,其中用以从所述反应室排空所述流体的指令包括用以排空蒸汽形式的所述流体的指令。
157.权利要求153所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
158.权利要求153所述的方法,其中当所述温度超过氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
159.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
利用传感器测定何时所述反应室内的温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度。
160.权利要求159所述的方法,进一步包括当计算的所述反应室内的绝热反应温度超过所述熄火温度时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
161.权利要求160所述的方法,其中所述计算的绝热反应温度基于所述可氧化燃料和所述反应室内的氧化剂。
162.权利要求160所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室移除热量的指令。
163.权利要求160所述的方法,其中所述信号包括用以通过将液体引入至所述反应室来降低温度的指令。
164.权利要求160所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
165.权利要求160所述的方法,其中当所述温度超过氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
166.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述气体的氧化过程;和
当出现下列中的至少一个时:(a)所述反应室内的实际温度达到或增加至所述燃料的熄火温度和(b)所述反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值,改变下列中的至少一个:(i)从所述反应室移除热量,和(ii)所述反应室的进口温度。
167.权利要求166所述的方法,其中保持所述反应室的实际温度低于所述熄火温度。
168.权利要求166所述的方法,其中所述反应室的所述进口温度增加至将在不使用催化剂的情况下支持所述燃料氧化的水平。
169.权利要求166所述的方法,其中所述进口温度增加至所述自燃阈值之上。
170.权利要求166所述的方法,其中通过位于所述反应室内的热交换器增加所述气体的温度。
171.权利要求166所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室出口的气体膨胀。
172.权利要求166所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
173.权利要求166所述的方法,其中从所述反应室移除热量包括将液体引入至所述反应室中。
174.权利要求173所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述液体。
175.权利要求174所述的方法,其中将所述液体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
176.权利要求166所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
177.权利要求166所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室移除热量。
178.权利要求166所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
179.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持逐步氧化过程;和
增加下列中的至少一个:(i)当所述反应室内的绝热反应温度达到所述燃料的熄火温度时从所述反应室移除热量;和(ii)当反应室进口温度降至所述燃料的自燃阈值之下时的所述反应室的进口温度。
180.权利要求179所述的方法,其中所述反应室的实际温度保持在所述熄火温度之下。
181.权利要求179所述的方法,其中反应室的进口温度升高至在不使用催化剂的情况下将支持所述燃料氧化的水平。
182.权利要求179所述的方法,其中所述进口温度升高至所述自燃温度之上。
183.权利要求179所述的方法,其中通过位于所述反应室外部的热交换器增加气体温度,并且所述气体在被引入至所述反应室中之前通过所述热交换器。
184.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化过程;和
增加下列中的至少一个:(i)当所述反应室内的反应温度达到所述燃料的熄火温度时从所述反应室移除热量,使得所述反应室的实际温度保持在所述熄火温度之下;和(ii)当反应室进口温度降至所述燃料的自燃阈值之下时的所述反应室的进口温度,使得所述反应室的进口温度保持于在不使用催化剂的情况下将支持所述燃料氧化的水平之上。
185.权利要求184所述的方法,其中所述进口温度保持在所述自燃温度之上。
186.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持所述反应室内的氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于进入第一反应室的气体的自燃阈值;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令,以改变所述气体的进口温度从而将所述进口温度维持在自燃阈值之上,使得所述反应室内的气体在不使用催化剂的情况下氧化。
187.权利要求186所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以升高所述进口温度。
188.权利要求187所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
189.权利要求186所述的系统,其中所述反应室被配置成保持所述气体在所述反应室内的所述燃料的熄火温度之下氧化。
190.权利要求186所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
191.权利要求186所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
192.权利要求186所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
193.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持所述反应室内的氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室进口温度向所述燃料的自燃阈值降低;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块,维持所述进口温度在所述自燃阈值之上。
194.权利要求193所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以维持所述进口温度。
195.权利要求194所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
196.权利要求193所述的系统,其中所述反应室被配置成维持所述反应室内的实际温度在所述燃料的熄火温度以下。
197.权利要求193所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
198.权利要求193所述的系统,进一步包括压缩机,在将包含燃料混合物的气体引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩所述气体。
199.权利要求193所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
200.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;和
热交换器,所述热交换器将反应室进口温度维持在所述燃料的自燃阈值之上,使得所述燃料在所述反应室内在所述自燃阈值之上和所述燃料的熄火温度之下氧化。
201.权利要求200所述的系统,进一步包括检测模块,所述检测模块检测何时所述反应室进口温度达到所述自燃阈值。
202.权利要求200所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
203.权利要求200所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
204.权利要求200所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
205.权利要求200所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
206.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定在下列中的至少一个:(i)所述反应室中燃料的实际反应温度,和(ii)所述反应室的进口温度,所述反应室被配置成维持可氧化燃料的氧化过程;
利用传感器测定何时发生下列中的至少一个:(a)所述实际反应温度达到或超过所述燃料的熄火温度,和(b)所述进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值;和测定下列中的至少一个:(i)所述反应室内的所述实际反应温度的降低以保持低于所述熄火温度,和(ii)所述进口温度的增加,以维持所述进口温度在所述自燃阈值之上。
207.权利要求206所述的方法,其中所述实际反应温度的降低包括从所述反应室移除热量。
208.权利要求207所述的方法,其中从所述反应室移除热量包括将流体引入至所述反应室中。
209.权利要求208所述的方法,其中移除热量还包括从所述反应室排空所述流体。
210.权利要求209所述的方法,其中所述反应室被配置成排空蒸汽形式的所述流体。
211.权利要求206所述的方法,其中所述进口温度的增加包括引导所述燃料通过热交换器。
212.权利要求211所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
213.权利要求206所述的方法,其中所述熄火温度为约2300°F。
214.权利要求206所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
215.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定下列中的至少一个:(i)所述反应室中所述燃料的实际反应温度,或(ii)所述进口处气体的进口温度,所述反应室被配置成维持可氧化燃料的氧化过程;
测定何时发生下列中的至少一个:(a)所述实际反应温度达到或超过所述燃料的熄火温度或(b)反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值;和
输出指令用以下列中的至少一个:(i)降低所述反应室内的所述实际温度或减少所述实际温度的增加以保持在所述熄火温度之下,或(ii)增加所述进口温度从而高于所述燃料的所述自燃阈值。
216.权利要求215所述的方法,其中所述输出包括用于从所述反应室移除热量的指令。
217.权利要求216所述的方法,进一步包括通过将流体引入至所述反应室中从所述反应室移除热量。
218.权利要求217所述的方法,其中移除热量还包括从所述反应室排空所述流体。
219.权利要求218所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
220.权利要求215所述的方法,其中所述输出包括通过引导所述燃料通过热交换器来增加所述进口温度。
221.权利要求215所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
222.权利要求215所述的方法,其中所述熄火温度为约2300°F。
223.权利要求215所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
224.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持氧化过程;和
当所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值时,向所述气体引入额外的热量使得(i)所述进口温度保持在所述自燃阈值之上,和(ii)所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述燃料在所述反应室内的氧化。
225.权利要求224所述的方法,其中所述额外的热量由热交换器引入。
226.权利要求225所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
227.权利要求224所述的方法,其中所述反应室在所述燃料的熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
228.权利要求224所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
229.权利要求224所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
230.权利要求224所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
231.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收进具有第一反应室的氧化器中,所述第一反应室具有进口和出口,所述第一反应室被配置成维持所述燃料的氧化过程;和
当所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值时,将所述进口温度增加至高于所述自燃阈值的水平。
232.权利要求231所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化。
233.权利要求231所述的方法,其中所述进口温度通过热交换器增加。
234.权利要求233所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
235.权利要求231所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
236.权利要求231所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
237.权利要求231所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
238.权利要求231所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
239.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定何时包含可氧化燃料的气体在所述进口处的进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值,所述反应室被配置成维持氧化过程;和输出信号以增加所述气体的所述进口温度,使得所述进口温度保持在所述自燃阈值之上。
240.权利要求239所述的方法,其中所述信号包括用于利用热交换器加热所述气体的指令。
241.权利要求240所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
242.权利要求239所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
243.权利要求239所述的方法,其中所述反应室被配置成在约2300°F之下维持所述燃料的氧化。
244.权利要求239所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
245.权利要求239所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
246.权利要求239所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
247.一种在系统中氧化燃料的方法,所述系统将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述燃料的逐步氧化,所述方法包括检测何时所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述气体的自燃阈值,并输出指令以增加所述进口温度,使得所述气体进口温度保持在所述自燃温度之上,同时所述反应室内的温度保持在所述熄火温度之下。
248.权利要求247所述的方法,其中所述指令通过热交换器增加至所述气体的传热。
249.权利要求248所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
250.权利要求247所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
251.权利要求247所述的方法,其中所述反应室被配置成在约2300°F之下维持所述燃料的氧化。
252.权利要求247所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
253.权利要求247所述的方法,进一步包括压缩机,在将包含燃料混合物的气体引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩所述气体。
254.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中,利用传感器测定何时在所述进口处包含可氧化燃料的气体的进口温度达到所述气体的自燃阈值,所述反应室被配置成维持氧化过程;
其中所述反应室内的实际温度保持在低于所述熄火温度且高于所述自燃阈值的水平,使得在所述反应室内维持所述燃料的逐步氧化。
255.权利要求254所述的方法,进一步包括输出信号以增加所述气体的所述进口温度从而保持在所述自燃阈值之上。
256.权利要求254所述的方法,其中所述信号包括用于通过热交换器增加至所述气体的传热的指令。
257.权利要求256所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
258.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成(a)通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,和(b)维持所述气体的氧化过程;和
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)将所述燃料的反应室进口温度维持高于所述燃料的自燃温度;
其中所述介质被配置成在所述反应室外部循环并且由此从所述反应室吸取热量从而将所述内部温度维持在所述熄火温度之下。
259.权利要求258所述的系统,其中所述介质的循环被配置成在所述进口处加热气体并将所述燃料的所述进口温度维持在所述自燃温度之上。
260.权利要求258所述的系统,其中所述介质的循环被配置成从所述反应室内的所述气体吸取热量从而将所述气体的所述内部温度维持在所述气体的所述熄火温度之下。
261.权利要求258所述的系统,其中所述介质包括循环通过所述反应室的多个钢结构。
262.权利要求258所述的系统,其中所述介质包括循环通过所述反应室的流体。
263.权利要求258所述的系统,其中所述介质循环的速度基于所述内部温度和所述进口温度中的至少一个。
264.权利要求1所述的系统,其中当所述介质在所述反应室外部循环时由所述介质吸取热量。
265.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述气体在所述反应室内的氧化过程;和
再循环通路,所述再循环通路将至少一部分产物气在所述反应室内氧化后引向所述反应室的进口并且在所述进口处将所述产物气引入所述反应室中;
其中所述产物气的引入将所述气体的进口温度增加至所述气体的自燃温度之上。
266.权利要求265所述的系统,其中所述产物气的再循环降低所述反应室内的氧含量水平。
267.权利要求265所述的系统,其中再循环的产物气的量基于所述进口温度。
268.权利要求265所述的系统,其中再循环的产物气的量基于所述反应室的内部温度。
269.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述气体在所述反应室内的氧化过程;和
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)将所述燃料的反应室进口温度维持高于所述燃料的自燃温度。
270.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括流体。
271.权利要求269所述的系统,其中所述流体进行循环,并且所述介质的循环被配置成在所述进口处加热气体并将所述气体的所述进口温度保持在所述气体的所述自燃温度之上。
272.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括砂子。
273.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括多个均匀堆叠的结构。
274.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括多个层叠盘,每个具有多个允许所述气体流过的孔。
275.权利要求269所述的系统,其中热交换介质被配置成将所述反应室内的热量导向所述进口,由此通过所述进口接收的气体被加热至所述自燃温度之上。
276.一种分开式循环往复式发动机,包括:
进气管,所述进气管接收空气-燃料混合物,所述混合物包含空气和气体燃料的混合物;
与所述往复式发动机联接的压缩室,所述压缩室压缩往复活塞室中的所述混合物;
氧化室,所述氧化室被配置成经由第一进口接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在低于所述混合物的熄火温度并且足以氧化所述混合物的内部温度下维持所述混合物的氧化;和
膨胀室,所述膨胀室接收来自所述氧化室的氧化产物气并且经由往复活塞使所述膨胀室内的所述产物气膨胀。
277.权利要求276所述的系统,其中所述氧化室被配置成将所述混合物的进口温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
278.权利要求276所述的系统,进一步包括热交换器,所述热交换器被配置成从所述产物气吸取热量并且在将所述混合物引入至所述氧化室之前加热所述混合物。
279.权利要求278所述的系统,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
280.权利要求276所述的系统,进一步包括布置在所述氧化室内的热交换介质。
281.权利要求280所述的系统,其中所述介质被配置成通过将热量导向所述氧化室的进口将所述氧化室的内部温度维持在熄火温度之下,并且其中所述氧化室的进口处的介质由被引入至所述氧化室中的所述混合物冷却。
282.权利要求276所述的系统,其中所述燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
283.一种分开式循环往复式发动机,包括:
往复循环,所述往复循环包括(i)至少一个其中具有往复活塞的压缩室和(ii)至少一个其中具有往复活塞的膨胀室;和
加热循环,所述加热循环包括(i)接收包含空气和气体燃料的混合物的气体空气-燃料混合物的进气管,所述进气管被配置成将所述混合物引向所述压缩室;(ii)反应室,所述反应室被配置成接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在足以氧化所述混合物的内部反应室温度下维持所述混合物的氧化;
其中所述膨胀室被配置成接收来自所述反应室的氧化产物气并经由所述往复活塞使所述膨胀室内的所述产物气膨胀。
284.权利要求283所述的系统,其中所述反应室包括进口,并且所述反应室被配置成在所述进口处将所述混合物的进口温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
285.权利要求283所述的系统,进一步包括热交换器,所述热交换器被配置成从所述反应室的产物气吸取热量并在将所述混合物引入至所述反应室中之前加热所述混合物。
286.权利要求285所述的系统,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
287.权利要求285所述的系统,其中所述产物气被引导回所述反应室中并与被引入至所述反应室中的所述空气-燃料混合物结合。
288.权利要求283所述的系统,进一步包括布置在所述反应室内的热交换介质。
289.权利要求288所述的系统,其中所述介质被配置成通过将热量导向所述反应室的进口将所述反应室的所述内部温度维持在所述混合物的熄火温度之下,并且其中所述氧化室的进口处的介质由被引入至所述氧化室中的所述混合物冷却。
290.权利要求283所述的系统,其中所述燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
291.一种用于氧化燃料的方法,包括:
接收通过进气管的气体空气-燃料混合物,所述混合物包含空气和气体燃料的混合物;
利用压缩室压缩所述混合物,所述压缩室与往复式发动机联接并在往复活塞室中压缩所述混合物;
在反应室中氧化所述混合物,所述反应室被配置成经由进口接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在所述反应室的内部温度下维持所述燃料的氧化;和在与所述往复活塞室联接的往复活塞室中使来自所述反应室的经加热的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
292.权利要求291所述的方法,其中将所述反应室的所述内部温度维持在所述燃料的熄火温度之下。
293.权利要求292所述的方法,进一步包括当所述反应室中的温度达到或升高至所述熄火温度之上时从所述反应室移除热量。
294.权利要求291所述的方法,其中将在所述进口处的所述混合物的温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
295.权利要求291所述的方法,进一步包括在所述反应室中氧化所述混合物之前通过热交换器加热所述混合物。
296.权利要求295所述的方法,其中所述热交换器位于所述反应室内。
297.权利要求296所述的方法,其中所述反应室的进口处所述混合物的进口温度在所述混合物的自燃温度之下。
298.权利要求296所述的方法,其中在所述热交换器内将所述混合物加热至所述自燃温度之上的温度。
299.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在与往复式发动机联接的往复活塞压缩室中压缩空气-燃料混合物,所述空气-燃料混合物包含空气和气体燃料的混合物;
在反应室中在所述燃料的自燃温度之上和在所述燃料的熄火温度之下氧化所述混合物,所述反应室被配置成经由进口接收来自所述压缩室的混合物;和
在与所述往复式发动机联接的往复活塞室中使来自所述反应室的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
300.权利要求299所述的方法,其中将所述反应室的内部温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
301.权利要求300所述的方法,进一步包括当所述反应室中的绝热温度达到或升高至所述熄火温度之上时从所述反应室移除热量。
302.权利要求299所述的方法,其中将在所述进口处所述混合物的温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
303.权利要求299所述的方法,进一步包括在所述反应室中氧化所述燃料之前通过热交换器加热所述混合物。
304.权利要求303所述的方法,其中所述热交换器位于所述反应室内。
305.权利要求304所述的方法,其中在所述反应室的进口处所述混合物的进口温度在所述混合物的自燃温度之下。
306.权利要求304所述的方法,其中在所述热交换器内将所述混合物加热至所述自燃温度之上的温度。
307.一种用于氧化燃料的方法,包括:
引导包含空气和气体燃料的混合物的空气-燃料混合物以在与往复式发动机联接的往复式压缩活塞中压缩;
将来自所述压缩活塞的所述混合物引导至反应室中,所述反应室被配置成在所述混合物的自燃温度之上和所述混合物的熄火温度之下在所述反应室内逐步氧化所述混合物;和在与所述往复式发动机联接的往复式膨胀活塞中引导来自所述反应室的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
308.权利要求307所述的方法,进一步包括利用传感器测定何时所述反应室内的温度达到或超过所述熄火温度。
309.权利要求308所述的方法,进一步包括当所述反应室中的温度达到所述熄火温度时引导从所述反应室移除热量,使得所述反应室中的温度保持在所述熄火温度之下。
310.权利要求307所述的方法,进一步包括将所述反应室内的内部温度维持在约
2300°F之下。
311.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料;
基于测定的氧含量水平输出指令以将烟道气引入至所述反应室中,所述烟道气接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的产物气。
312.权利要求311所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
313.权利要求311所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到所述燃料的熄火温度。
314.权利要求313所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到所述燃料的所述熄火温度时输出指令以降低所述反应室内的所述内部温度。
315.权利要求314所述的方法,其中所述指令包括从所述反应室移除热量。
316.权利要求311所述的方法,其中所输出的指令被配置成改变所述反应室内所述燃料的熄火温度。
317.权利要求311所述的方法,进一步包括测定所述反应室进口处所述气体混合物的进口温度。
318.权利要求317所述的方法,进一步包括当所述进口温度达到所述燃料的自燃温度时增加所述进口处所述气体混合物的温度,使得所述进口温度维持在所述自燃温度之上。
319.权利要求318所述的方法,其中增加温度包括在所述反应室进口处或所述反应室进口附近将所述烟道气与所述气体混合物混合。
320.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定下列中的至少一个:(i)反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料和(ii)所述反应室进口处所述气体混合物的进口温度;
基于下列中的至少一个:(i)所测定的氧含量水平和(ii)所述进口温度,当发生下列中的至少一个时:(a)所测定的氧含量水平达到或超出预定阈值和(b)所述进口温度达到或低于所述燃料的自燃温度,将接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至所述反应室中。
321.权利要求320所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
322.权利要求320所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到所述燃料的熄火温度。
323.权利要求322所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到所述燃料的所述熄火温度时降低所述反应室内的所述内部温度。
324.权利要求323所述的方法,其中降低所述内部温度包括从所述反应室移除热量。
325.权利要求320所述的方法,进一步包括通过减少所述反应室内的氧含量增加所述反应室内的所述熄火温度。
326.一种用于氧化燃料的方法,包括:
利用处理器测定反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料;和
基于所测定的氧含量水平,将接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至所述反应室中。
327.权利要求326所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
328.权利要求327所述的方法,其中所述烟道气与所述气体混合物在所述反应室进口处或所述反应室进口附近混合。
329.权利要求326所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到或超过所述燃料的熄火温度。
330.权利要求329所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到或超过所述燃料的所述熄火温度时降低所述反应室内的所述内部温度。
331.权利要求330所述的方法,其中降低所述内部温度包括从所述反应室移除热量。
332.权利要求331所述的方法,进一步包括通过改变所述反应室内的氧含量改变所述反应室内的所述熄火温度。
333.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化过程的具有进口和出口的第一反应室中,确定何时在所述反应室进口处包含可氧化燃料的气体混合物的进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃温度;和
当确定所述进口温度达到或下降至低于所述燃料的所述自燃温度时,通过在所述进口处或所述进口附近将包含来自所述反应室的至少部分氧化的产物气的烟道气引入至所述气体混合物中增加所述气体混合物的所述进口温度。
334.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在第一反应室中逐步氧化第一气体混合物中的第一燃料,所述第一反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一反应室内所述第一燃料的逐步氧化;
将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至第二反应室中;
将第二燃料引入至所述第二反应室中;和
在不使用催化剂的情况下在所述第二反应室中在逐步氧化过程中氧化所述第二燃料;
其中所述第一反应室内的第一内部温度维持在所述第一燃料的熄火温度之下。
335.权利要求334所述的方法,进一步包括将所述第二反应室内的第二内部温度维持在所述第二燃料的熄火温度之下。
336.权利要求335所述的方法,进一步包括当所述第二反应室内的绝热温度达到或超过所述第二反应室内的所述第二燃料的熄火温度时降低所述第二反应室内的所述第二内部温度。
337.权利要求336所述的方法,其中降低所述第二内部温度包括从所述第二反应室移除热量。
338.权利要求335所述的方法,其中所述第二燃料的熄火温度高于所述第一燃料的熄火温度。
339.权利要求334所述的方法,进一步包括当所述第一反应室内的绝热温度达到或超过所述第一反应室内的所述第一燃料的熄火温度时降低所述第一反应室内的第一内部温度。
340.权利要求339所述的方法,其中降低所述第一内部温度包括从所述第一反应室移除热量。
341.权利要求334所述的方法,进一步包括测定在所述第一反应室进口处所述气体混合物的第一进口温度。
342.权利要求341所述的方法,进一步包括当所述第一进口温度达到或下降至低于所述第一反应室内所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口温度,使得所述第一进口温度维持在所述自燃温度之上。
343.权利要求334所述的方法,进一步包括测定第二反应室进口处的第二进口温度。
344.权利要求343所述的方法,进一步包括当所述第二进口温度达到或下降至低于所述第二反应室内所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口温度,使得所述第二进口温度维持在所述自燃温度之上。
345.权利要求344所述的方法,其中增加所述第二进口温度包括引入所述烟道气以与所述第二燃料在所述第二反应室进口处或所述第二反应室进口附近混合。
346.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在第一反应室中逐步氧化第一气体混合物中的第一燃料,所述第一反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一反应室内所述第一燃料的逐步氧化;
将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至第二反应室中,所述第二反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化;
利用处理器测定所述第二反应室内的氧含量水平;
将第二燃料引入至所述第二反应室中;和
在不使用催化剂的情况下在所述第二反应室中在逐步氧化过程中氧化所述第二燃料。
347.权利要求346所述的方法,其中引入至所述第二室内的烟道气在所述第二室内的量和分布基于所测定的氧含量水平。
348.权利要求346所述的方法,其中所述第一反应室内的第一内部温度维持在所述第一燃料的熄火温度之下。
349.权利要求346所述的方法,进一步包括将所述第二反应室内的第二内部温度维持在所述第二燃料的熄火温度之下。
350.权利要求349所述的方法,进一步包括当所述第二反应室内的绝热温度达到或超过所述第二反应室内的所述第二燃料的熄火温度时降低所述第二反应室内的所述第二内部温度。
351.权利要求350所述的方法,其中降低所述第二内部温度包括从所述第二反应室移除热量。
352.权利要求346所述的方法,进一步包括当所述第一反应室内的绝热温度达到或超过所述第一反应室内的所述第一燃料的熄火温度时降低所述第一反应室内的第一内部温度。
353.权利要求352所述的方法,其中降低所述第一内部温度包括从所述第一反应室移除热量。
354.权利要求346所述的方法,进一步包括测定在所述第一反应室进口处所述气体混合物的第一进口温度。
355.权利要求354所述的方法,进一步包括当所述第一进口温度达到或下降至低于所述第一反应室内所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口温度,使得所述第一进口温度维持在所述自燃温度之上。
356.权利要求346所述的方法,进一步包括测定第二反应室进口处的第二进口温度。
357.权利要求356所述的方法,进一步包括当所述第二进口温度达到或下降至低于所述第二反应室内所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口温度,使得所述第二进口温度维持在所述自燃温度之上。
358.权利要求357所述的方法,其中增加所述第二进口温度包括引入所述烟道气以与所述第二燃料在所述第二反应室进口处或所述第二反应室进口附近混合。
359.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有第一进口和第一出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成接收包含第一可氧化燃料的第一气体,所述第一反应室被配置成维持所述第一燃料的逐步氧化过程;和具有第二进口和第二出口的第二反应室,所述第二反应室被配置成接收包含第二可氧化燃料的第二气体,所述第二反应室被配置成维持所述第二燃料的逐步氧化过程;
其中所述第一反应室和第二反应室被配置成将各自反应室中的内部温度维持在各自燃料的熄火温度之下;
其中所述第二反应室被配置成将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气通过所述第二进口接收至所述第二反应室中。
360.权利要求359所述的系统,进一步包括布置在至少一个所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成将所述反应室的内部温度维持在绝热熄火温度之下。
361.权利要求359所述的系统,其中所述第一反应室和第二反应室中的至少一个被配置成当各自反应室内的绝热温度达到或超过各自燃料的熄火温度时减少各自内部温度。
362.权利要求361所述的系统,其中第一反应室和第二反应室中的至少一个被配置成通过热交换器从各自反应室移除热量来减少各自内部温度。
363.权利要求362所述的系统,其中所述热交换器包括引入至各自反应室中的流体。
364.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器被配置成从各自反应室排空所述流体。
365.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
366.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器被配置成当各自反应室内的温度超过2300°F时从各自反应室吸出热量。
367.权利要求359所述的系统,其中所述第一反应室被配置成当所述第一进口处的第一进口温度达到或下降至低于所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口处所述第一气体的温度。
368.权利要求359所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当所述第二进口处的第二进口温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口处所述第二气体的温度。
369.权利要求359所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当所述第二进口处所述第二气体的第二进口温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述烟道气与所述第二气体混合。
370.权利要求359所述的系统,其中所述烟道气在所述第二反应室内的分布基于下列中的至少一个:(i)所述第二进口处所述第二气体的第二进口温度和(ii)所述第二反应室的内部温度。
371.权利要求359所述的系统,进一步包括接收来自至少一个所述反应室的气体的涡轮机或活塞发动机。
372.权利要求371所述的系统,其中所述涡轮机接收来自所述第二反应室的气体。
373.权利要求359所述的系统,进一步包括压缩机,在燃料混合物被引入至所述反应室中的至少一个中之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
374.权利要求373所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
375.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室被配置成接收包含可氧化燃料的气体混合物并在所述反应室内在逐步氧化过程中氧化所述包含可氧化燃料的气体混合物;
进口,所述进口被配置成在所述氧化过程中将流体引入至所述反应室中,所述流体处于低于所述反应室的内部温度的进口温度,使得所述流体当被引入至所述反应室时被加热;和
出口,所述出口被配置成从所述反应室抽出经加热的流体;
其中所述反应室被配置成将所述内部温度维持在所述燃料的自燃温度之上和所述燃料的熄火温度之下。
376.权利要求375所述的系统,其中进口被配置成将液体引入至所述反应室中。
377.权利要求376所述的系统,其中所述液体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
378.权利要求377所述的系统,其中所述盘管不与所述反应室流体连通。
379.权利要求376所述的系统,其中通过将所述液体注入至所述反应室中将所述液体引入至所述反应室中,使得所述液体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
380.权利要求375所述的系统,其中所述进口被配置成将所述流体作为气体引入至所述反应室中。
381.权利要求380所述的系统,其中所述气体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
382.权利要求381所述的系统,其中所述盘管不允许所述气体和所述气体混合物在所述反应室内混合。
383.权利要求380所述的系统,其中通过将所述气体注入至所述反应室中将所述气体引入至所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
384.权利要求375所述的系统,其中所述出口被配置成将加热的流体作为气体从所述反应室中抽出。
385.权利要求384所述的系统,其中所述出口被配置成再引导所述气体进入所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
386.权利要求375所述的系统,其中当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时,将所述流体引入至所述反应室中。
387.权利要求375所述的系统,其中所述进口温度低于所述燃料的自燃温度。
388.权利要求375所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
389.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体混合物引导至具有反应室的氧化器,所述反应室被配置成接收所述燃料并在所述反应室内在逐步氧化过程中氧化所述燃料,所述反应室被配置成将内部温度维持在所述燃料的自燃温度之上和所述燃料的熄火温度之下;
在所述氧化过程期间将流体引入至所述反应室中,所述流体处于低于所述反应室的内部温度的进口温度,使得所述流体当被引入至所述反应室时被加热;和
从所述反应室抽出经加热的流体。
390.权利要求389所述的方法,其中所述流体作为液体被引入至所述反应室中。
391.权利要求390所述的方法,其中所述液体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
392.权利要求390所述的方法,其中所述液体被注入至所述反应室中,使得所述液体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
393.权利要求389所述的方法,其中所述流体作为气体被引入至所述反应室中。
394.权利要求393所述的方法,其中通过使所述气体穿过所述反应室内的一个或多个盘管将所述气体引入至所述反应室中。
395.权利要求393所述的方法,其中将所述气体注入至所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
396.权利要求389所述的方法,其中将加热的流体作为加热的气体从所述反应室中抽出。
397.权利要求396所述的方法,进一步包括将所述加热的气体再引导至所述反应室中,使得所述加热的气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
398.权利要求389所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
399.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导进入所述反应室中和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
加热器,所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度和最大反应温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
400.权利要求399所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
401.权利要求400所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
402.权利要求399所述的氧化器,其中所述加热器包括热交换器,所述热交换器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
403.权利要求399所述的氧化器,其中所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将氧化剂或稀释剂中的至少一种与燃料混合。
404.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
405.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
406.权利要求405所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
407.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
408.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
409.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
410.权利要求400所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
411.权利要求399所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变一个或多个进口处或一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种的温度、流量或压力中的至少一个。
412.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度和最大反应温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
413.权利要求412所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
414.权利要求412所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
415.权利要求412所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置包括热交换器,所述热交换器在所述进口处或所述进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
416.权利要求412所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
417.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
418.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
419.权利要求418所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
420.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
421.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
422.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
423.权利要求412所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
424.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
425.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有第一进口和第一出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成通过所述第一进口接收包含可氧化燃料的第一气体,所述第一反应室被配置成维持所述第一气体的逐步氧化和通过所述第一出口传递烟道气;和
与所述第一反应室分开的第二反应室,所述第二反应室具有第二进口和第二出口,所述第二反应室被配置成通过所述第二进口接收包含可氧化燃料的第二气体和所述烟道气,所述第二反应室被配置成维持所述第二气体的逐步氧化;
其中所述烟道气从所述第一出口传递至所述第二进口直至所述第二反应室内的内部温度在所述第二气体的自燃温度之上。
426.权利要求425所述的系统,其中在所述内部温度高于所述自燃温度后所述烟道气不从所述第一出口传递至所述第二进口。
427.权利要求425所述的系统,其中所述第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成当各自反应室内的内部温度达到或超过各自燃料的熄火温度时降低各自内部温度。
428.权利要求427所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过从各自反应室移除热量减少各自内部温度。
429.权利要求428所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过热交换器移除热量。
430.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器包括引入至各自反应室中的流体。
431.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器被配置成从各自反应室排空所述流体。
432.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
433.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器被配置成当各自反应室内的温度超过2300°F时从各自反应室吸出热量。
434.权利要求425所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当在所述第二进口处所述第二气体的温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述烟道气与所述第二气体混合。
435.权利要求425所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自至少一个所述反应室的气体。
436.权利要求435所述的系统,其中所述涡轮机接收并膨胀来自所述第二反应室的气体。
437.权利要求425所述的系统,进一步包括在将气体引入至所述反应室中的至少一个之前接收并压缩所述气体的压缩机。
438.权利要求437所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
439.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成维持包含可氧化燃料的第一气体的逐步氧化,以及将反应产物传递通过所述第一出口;和
与所述第一反应室分开的第二反应室,所述第二反应室具有进口,所述进口被配置成接收包含可氧化燃料的第二气体和所述反应产物,所述第二反应室被配置成(i)维持所述第二气体的逐步氧化和(ii)通过所述进口接收来自所述第一反应室的所述反应产物,同时所述第二反应室内的内部温度低于所述第二气体的自燃温度。
440.权利要求439所述的系统,其中在所述内部温度高于所述自燃温度后所述反应产物不从所述第一反应室传递至所述第二反应室。
441.权利要求439所述的系统,其中当各自反应室内的内部温度达到或超过各自燃料的熄火温度时所述第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成降低各自内部温度。
442.权利要求441所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过从各自反应室移除热量减少各自内部温度。
443.权利要求439所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当在所述进口处所述第二气体的温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述反应产物与所述第二气体混合。
444.权利要求439所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自至少一个所述反应室的气体。
445.权利要求444所述的系统,其中所述涡轮机接收并膨胀来自所述第二反应室的气体。
446.权利要求439所述的系统,进一步包括在将气体引入至所述反应室中的至少一个之前接收并压缩所述气体的压缩机。
447.权利要求446所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
448.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于所述反应室内所述气体的自燃阈值,使得所述反应室将不氧化所述燃料;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令,改变下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
449.权利要求448所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
450.权利要求449所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
451.权利要求449所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
452.权利要求448所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
453.权利要求452所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
454.权利要求452所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述反应室内的自燃延迟时间。
455.权利要求448所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
456.权利要求448所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
457.权利要求448所述的系统,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前接收并压缩包含所述燃料混合物的气体的压缩机。
458.权利要求448所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
459.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于所述反应室内所述气体的自燃阈值,使得所述反应室将不氧化所述燃料;和
校正模块,所述校正模块被配置成利用处理器并且基于所述检测模块测定下列中的至少一个的改变:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间;
其中所述氧化器被配置成,基于所述停留时间和所述自燃延迟时间中至少一个的改变,在所述气体在所述反应室内的同时氧化所述气体。
460.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
461.权利要求460所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
462.权利要求460所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
463.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
464.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
465.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述反应室内的自燃延迟时间。
466.权利要求459所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
467.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;和
模块,所述模块基于对反应室温度的检测输出指令,以增加下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)所述反应室内的反应温度,使得所述燃料在所述反应室内的同时发生氧化。
468.权利要求467所述的系统,其中所述模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
469.权利要求468所述的系统,其中所述模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
470.权利要求468所述的系统,其中所述模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
471.权利要求467所述的系统,其中所述模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
472.权利要求467所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环,减少所述反应室内的自燃延迟时间。
473.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在将包含可氧化燃料的气体接收至反应室中的氧化系统中检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持所述燃料氧化的水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持氧化过程;和
基于检测模块改变下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内的同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
474.权利要求473所述的方法,其中通过改变所述气体通过所述反应室的流动在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
475.权利要求474所述的方法,其中通过减少所述气体通过所述反应室的流动在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
476.权利要求474所述的方法,其中通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
477.权利要求473所述的方法,其中通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
478.权利要求477所述的方法,其中通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度在所述反应室内减少所述自燃延迟时间。
479.权利要求477所述的方法,其中通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述自燃延迟时间。
480.权利要求473所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
481.权利要求473所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
482.权利要求473所述的方法,进一步包括在将所述气体引入至所述反应室之前压缩所述气体。
483.权利要求473所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
484.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在将包含可氧化燃料的气体接收至反应室中的氧化系统中检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持所述燃料的逐步氧化的水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持氧化过程;和
基于检测模块改变足以使所述气体在所述反应室内的同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
485.权利要求484所述的方法,其中改变所述自燃延迟时间包括将额外的热量引入至所述反应室中,从而将内部室温度增加至将维持所述燃料氧化的水平。
486.权利要求484所述的方法,进一步包括通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
487.权利要求484所述的方法,进一步包括通过减少所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
488.权利要求484所述的方法,进一步包括通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
489.权利要求484所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
490.权利要求484所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
491.权利要求484所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
492.一种用于氧化燃料的方法,包括当气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持可氧化燃料氧化的温度水平时,通过将热源引入至所述反应室中从而将内部反应室温度增加至将维持所述燃料氧化的水平来维持所述燃料的氧化。
493.权利要求492所述的方法,其中增加所述内部温度减少自燃延迟时间。
494.权利要求492所述的方法,进一步包括通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
495.权利要求492所述的方法,进一步包括通过减少所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
496.权利要求492所述的方法,进一步包括通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
497.权利要求492所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
498.权利要求492所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
499.权利要求492所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
500.一种氧化燃料的方法,包括:
将具有低能量含量(LEC)燃料的气体与包含高能量含量(HEC)燃料的气体、包含氧化剂的气体和包含稀释剂的气体的组中的一种或多种混合以形成气体混合物,其中所有气体处于低于被混合的任一种气体的自燃温度的温度;
将所述气体混合物的温度增加至至少所述气体混合物的自燃温度并允许所述气体混合物自燃;和
在自燃的气体混合物氧化的同时将所述气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
501.权利要求500所述的方法,其中所述气体混合物通过热交换器升高至至少所述自燃温度。
502.权利要求501所述的方法,其中所述热交换器位于反应室内,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
503.权利要求500所述的方法,其中所述气体混合物在反应室内升高至至少所述自燃温度,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
504.权利要求503所述的方法,其中所述反应室在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
505.权利要求503所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体。
506.权利要求503所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
507.一种氧化方法,包括:
将第一气体混合物加热至至少所述第一气体混合物的自燃温度,所述第一气体混合物包含与确定范围的低能量含量(LEC)燃料气体和高能量含量(HEC)燃料气体混合的氧化剂;
在加热后注入所述LEC燃料气体和所述HEC燃料气体的第二气体混合物,其中选择将所述LEC和HEC燃料气体注入所述第二气体混合物的速率以产生与LEC燃料和HEC燃料气体与所述第一气体混合物的比率基本相同的比率;
在小于所述第二气体混合物的点火延迟时间同时允许所述第一气体混合物自燃的时间内以产生基本上均质的第一气体混合物的速率将所述第二气体混合物与加热的第一气体混合物混合;和
在自燃的第一气体混合物氧化的同时将所述第一气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
508.权利要求507所述的方法,其中所述第一气体混合物通过热交换器升高至至少所述自燃温度。
509.权利要求508所述的方法,其中所述热交换器位于反应室内,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述第一气体混合物的氧化。
510.权利要求507所述的方法,其中所述第一气体混合物升高至至少所述反应室内的所述自燃温度,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
511.权利要求510所述的方法,其中所述反应室在所述气体混合物的熄火温度下维持所述第二气体混合物的氧化。
512.权利要求510所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体。
513.权利要求510所述的方法,其中所述第一气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
514.一种氧化方法,包括:
将包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物接收至反应室进口中,所述气体混合物在被接收进入所述进口之前的初始温度低于所述混合物的自燃温度;
通过布置在所述反应室内的热交换介质将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下;
通过使热量传递通过所述热交换介质将反应室进口温度维持高于所述混合物的自燃温度;和
引导进入所述进口的所述混合物经过第一路径通过比所述混合物的自燃温度更热的介质,直至所述混合物达到在所述混合物的自燃温度之上的温度;和
引导所述混合物通过第二路径至反应室出口,所述第二路径大体上与所述第一路径相反。
515.权利要求514所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
516.权利要求514所述的方法,其中通过使所述热交换介质在所述反应室外部循环,所述反应室在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
517.权利要求514所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室出口的气体。
518.权利要求514所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
519.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物,所述气体混合物处于低于所述气体混合物的自燃温度的初始温度;
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)维持反应室进口温度高于所述混合物的自燃温度;和从所述进口的第一流动路径,所述第一流动路径被配置成引导进入所述进口的所述混合物通过比所述混合物的自燃温度更热的介质,直至所述混合物达到所述气体混合物的自燃温度之上的温度,和所述第一流动路径之后的第二流动路径,所述第二流动路径被配置成引导氧化的气体混合物至所述出口,所述第二流动路径大体上与所述第一流动路径相反。
520.权利要求519所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下沿着所述第一流动路径和第二流动路径中的至少一个维持所述气体混合物的氧化。
521.权利要求519所述的系统,其中所述反应室被配置成通过在所述反应室外部循环热交换介质在所述气体混合物的熄火温度下维持所述混合物的氧化。
522.权利要求519所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机中的至少一个,所述涡轮机或活塞发动机中的至少一个被配置成接收来自所述反应室出口的气体并使所述气体膨胀。
523.权利要求519所述的系统,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
524.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物,所述气体混合物处于低于所述混合物的自燃温度的温度;和
热控制器,所述热控制器被配置成(i)将所述气体混合物的温度增加至至少所述混合物的自燃温度,从而允许所述气体混合物自燃,和(ii)在自燃的气体混合物氧化的同时将所述气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
525.权利要求524所述的系统,其中所述热控制器包括热交换器,所述热交换器被配置成将所述混合物的温度升高至至少所述自燃温度。
526.权利要求525所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
527.权利要求526所述的系统,其中所述热交换器被配置成在所述混合物在所述反应室内后将所述混合物加热至所述自燃温度之上。
528.权利要求524所述的方法,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
529.权利要求524所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机中的至少一个,所述涡轮机或活塞发动机中的至少一个接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
530.权利要求524所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
531.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体、含稀释剂(DC)气体中的至少一种的第一气体混合物,所述气体混合物处于低于所述混合物的自燃温度的初始温度;
热控制器,所述热控制器被配置成将所述第一气体混合物加热至至少所述第一气体混合物的自燃温度,使得所述第一气体混合物自燃;和
喷注器,所述喷注器被配置成在所述第一气体混合物被加热至至少所述自燃温度后注入包含LEC燃料气体和HEC燃料的第二气体混合物,其中所述喷注器以一定的注入速率注入一定比率的LEC和HEC气体以形成所述第二气体混合物,选择所述注入速率以产生和所述LEC气体与高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体中的至少一种与所述第一气体混合物的比率基本上相同比率的LEC和HEC气体与所述第二混合物;
其中所述反应室被配置成(i)以在小于所述第二气体混合物的自燃延迟时间的时间内产生基本上均质的第三气体混合物的速率将注入的第二气体混合至自燃的第一气体混合物中和(ii)在自燃的第一气体混合物氧化的同时将所述第一气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
532.权利要求531所述的系统,其中所述热控制器包括热交换器,所述热交换器被配置成将所述混合物的温度升高至至少所述自燃温度。
533.权利要求532所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
534.权利要求531所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一气体混合物在所述反应室内的氧化。
535.权利要求531所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述第二气体混合物的氧化。
536.权利要求531所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机中的至少一个,所述涡轮机或活塞发动机中的至少一个被配置成接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
537.权利要求531所述的系统,其中所述第一气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
1.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度或(b)反应室进口温度达到自燃阈值;和校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令以改变下列中的至少一个:(i)从所述反应室移除热量或(ii)所述反应室的所述进口温度;
其中所述校正模块被配置成下列中的至少一个:(i)将所述反应室内的实际温度维持在所述熄火温度之下或(ii)将所述进口温度维持在所述燃料的所述自燃阈值之上。
2.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过热交换器从所述反应室移除热量。
3.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过流体从所述反应室移除热量。
4.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以升高所述进口温度。
5.权利要求4所述的系统,进一步包括放置在所述反应室内的热交换器。
6.权利要求1所述的系统,其中所述反应室被配置成维持所述可氧化燃料在所述熄火温度下氧化。
7.权利要求1所述的系统,其中所述校正模块输出指令以当所述反应室内的温度超过
2300°F时从所述反应室移除热量。
8.权利要求1所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
9.权利要求1所述的系统,进一步包括压缩机,在燃料混合物被引入至所述反应室之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
10.权利要求1所述的系统,其中所述可氧化燃料包含下列中的至少一种:氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳。
11.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述入口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度和(b)反应室进口温度达到自燃阈值;和校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令以实现下列中的至少一个:(i)将所述反应室内的实际温度维持在所述熄火温度之下或(ii)将所述进口温度维持在所述燃料的所述自燃阈值之上。
12.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以从所述反应室移除热量。
13.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以通过流体从所述反应室移除热量。
14.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以升高所述进口温度。
15.权利要求14所述的系统,进一步包括放置在所述反应室内的热交换器。
16.权利要求11所述的系统,其中所述反应室被配置成在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
17.权利要求11所述的系统,其中所述校正模块输出指令以当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室移除热量。
18.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成在不使用催化剂的条件下维持氧化过程;和
处理器,所述处理器检测何时发生下列中的至少一个:(a)所述反应室内的反应温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度和(b)反应室进口温度下降达到自燃阈值。
19.权利要求18所述的系统,进一步包括校正模块,所述校正模块基于所述处理器,通过从所述反应室移除热量来降低所述反应室内的实际温度以保持在所述燃料的所述熄火温度之下。
20.权利要求18所述的系统,进一步包括校正模块,所述校正模块基于所述处理器,通过增加所述可氧化燃料在所述反应室内的停留时间将所述进口温度升高至所述燃料的所述自燃阈值之上。
21.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室中,和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
加热器,所述加热器被配置成在一个或多个进口处或一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)维持所述反应室内的绝热温度在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
22.权利要求21所述的氧化器,进一步包括吸热器,所述吸热器被配置成从所述反应室移除热量。
23.权利要求22所述的氧化器,其中所述吸热器被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
24.权利要求21所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
25.权利要求24所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述单一进口引入至所述反应室中的流量。
26.权利要求21所述的氧化器,其中所述加热器包括热交换器,所述热交换器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
27.权利要求21所述的氧化器,其中所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
28.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
29.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
30.权利要求29所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
31.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
32.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
33.权利要求21所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
34.权利要求21所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
35.权利要求21所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一个的温度、流量或压力中的至少一个。
36.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
37.权利要求36所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
38.权利要求36所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
39.权利要求36所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置包括热交换器,在所述进口处或所述进口之前所述热交换器将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
40.权利要求36所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
41.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
42.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
43.权利要求42所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
44.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
45.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
46.权利要求36所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
47.权利要求36所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
48.权利要求36所述的氧化器,进一步包括吸热器,所述吸热器在所述混合物氧化期间或所述混合物氧化之后从所述反应室移除热量。
49.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导进入所述反应室中和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
调节器,所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;和
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之下并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
50.权利要求49所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
51.权利要求50所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
52.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
53.权利要求49所述的氧化器,进一步包括加热器,所述加热器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
54.权利要求49所述的氧化器,其中所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
55.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
56.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
57.权利要求56所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
58.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
59.权利要求49所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
60.权利要求49所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
61.权利要求49所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种的温度、流量或压力中的至少一个。
62.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体至所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;和布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在一个或多个进口处或一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内的所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之下并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
63.权利要求62所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
64.权利要求62所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
65.权利要求62所述的氧化器,其中用于维持温度的所述装置包括热交换器,所述热交换器在所述进口处或所述进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
66.权利要求62所述的氧化器,其中用于维持温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
67.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
68.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
69.权利要求68所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
70.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
71.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
72.权利要求62所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
73.权利要求62所述的氧化器,进一步包括控制器,所述控制器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
74.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导至所述反应室中,和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
调节器,所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内的所述所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;和
吸热器,所述吸热器在所述反应室内部的所述混合物增加至所述自燃温度之上后从所述反应室移除热量;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
75.权利要求74所述的氧化器,其中所述吸热器被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
76.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的多孔介质。
77.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的流体介质。
78.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括循环通过所述反应室的介质。
79.权利要求74所述的氧化器,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
80.权利要求74所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
81.权利要求74所述的氧化器,其中所述调节器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将稀释剂与燃料混合。
82.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来驱动发电机发电。
83.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的反应产物膨胀。
84.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
85.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
86.权利要求74所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
87.权利要求74所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
88.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体至所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
用于在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之下的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
布置在所述反应室内的热交换器,所述热交换器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口附近加热进入的所得混合物,使得所述反应室内部的所得混合物的温度增加至所述自燃温度之上;和
用于在所述反应室内部的所述混合物增加至所述自燃温度之上后从所述反应室移除热量的装置;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度维持在所述混合物的熄火温度之上并将所述反应室内的最大反应温度维持在所述混合物的所述熄火温度之下。
89.权利要求88所述的氧化器,其中所述用于移除热量的装置被配置成通过生成蒸汽从所述反应室移除热量。
90.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的多孔介质。
91.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括所述反应室内的流体介质。
92.权利要求88所述的氧化器,其中所述热交换器包括循环通过所述反应室的介质。
93.权利要求88所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
94.权利要求88所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
95.权利要求88所述的氧化器,其中所述用于维持的装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
96.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来驱动发电机发电。
97.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的反应产物膨胀。
98.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自反应产物的热量来加热未通过所述反应室的物料。
99.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
100.权利要求88所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
101.权利要求88所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变在所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
102.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化;和
用于从所述反应室吸取热量的装置,使得当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时,从所述反应室吸取热量以将所述反应室内的实际温度降低至不超过所述熄火温度的温度。
103.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括热交换器。
104.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括流体。
105.权利要求102所述的系统,其中所述用于从反应室吸取热量的装置包括用于生成蒸汽的装置。
106.权利要求102所述的系统,其中所述用于吸取热量的装置被配置成当所述反应室内的实际温度增加至所述熄火温度时从所述反应室吸取热量。
107.权利要求102所述的系统,进一步包括用于在所述反应室的所述进口处将所述气体的温度升高至所述燃料的所述自燃温度之上的装置。
108.权利要求107所述的系统,其中所述装置包括所述氧化器内的热交换器。
109.权利要求102所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
110.权利要求102所述的系统,其中所述装置被配置成当所述反应室内的温度超过
2300°F时从所述反应室吸出热量。
111.权利要求102所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自反应室出口的气体并使所述气体膨胀。
112.权利要求102所述的系统,进一步包括压缩机,在将所述燃料混合物引入至所述反应室之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
113.权利要求102所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
114.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述反应室内的逐步氧化过程;
和
热交换器,所述热交换器被配置成当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时从所述反应室吸取热量,使得所述反应室内的实际温度降低至不超过所述熄火温度的水平。
115.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成当所述反应室的实际温度增加至所述熄火温度时从所述反应室吸取热量。
116.权利要求114所述的系统,进一步包括涡轮机,所述涡轮机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
117.权利要求114所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
118.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成在所述反应室的所述进口处将所述气体的温度升高至所述燃料的自燃温度之上。
119.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器包括被引入至所述反应室中的流体。
120.权利要求118所述的系统,其中所述热交换器被配置成从所述反应室排空所述流体。
121.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
122.权利要求114所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
123.权利要求114所述的系统,其中所述热交换器被配置成当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室吸出热量。
124.权利要求114所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
125.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化过程;和
当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时从所述反应室吸取热量,使得所述反应室内的实际温度不超过所述熄火温度。
126.权利要求125所述的方法,进一步包括在涡轮机中使来自所述反应室的气体膨胀。
127.权利要求125所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
128.权利要求125所述的方法,其中从反应室吸取热量包括将流体引入至所述反应室中。
129.权利要求128所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述流体。
130.权利要求129所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
131.权利要求125所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
132.权利要求125所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室吸出热量。
133.权利要求125所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
134.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述反应室内的温度以逐步氧化所述反应室内的燃料;和降低所述反应室内的温度,使得所述反应室内的实际温度保持在熄火温度之下。
135.权利要求134所述的方法,其中降低温度包括从所述反应室吸取热量。
136.权利要求134所述的方法,进一步包括在涡轮机中使来自所述反应室的气体膨胀。
137.权利要求134所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
138.权利要求134所述的方法,其中降低温度包括将流体引入至所述反应室中。
139.权利要求138所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述流体。
140.权利要求139所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
141.权利要求134所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
142.权利要求134所述的方法,其中降低温度使得所述反应室内的温度不超过
2300°F。
143.权利要求134所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
144.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
当所述反应室内的温度达到熄火温度时输出用以降低所述反应室内的温度使得所述温度保持在所述熄火温度之下的信号。
145.权利要求144所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室移除热量的指令。
146.权利要求144所述的方法,其中所述信号包括用以通过将流体引入至所述反应室中来降低所述温度的指令。
147.权利要求146所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室排空所述流体的指令。
148.权利要求147所述的方法,其中用以从反应室排空所述流体的指令包括排空蒸汽形式的所述流体。
149.权利要求144所述的方法,进一步包括基于所述可氧化燃料的数据反复计算所述反应室内的绝热反应温度。
150.权利要求144所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
151.权利要求144所述的方法,其中当所述温度达到氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
152.权利要求144所述的方法,其中当所述温度增加至所述熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
153.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
当所述反应室内的温度达到熄火温度时输出信号至热交换器以从所述反应室吸取热量。
154.权利要求153所述的方法,其中所述信号包括用以通过将液体引入至所述反应室来从所述反应室吸取热量的指令。
155.权利要求154所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室排空所述流体的指令。
156.权利要求155所述的方法,其中用以从所述反应室排空所述流体的指令包括用以排空蒸汽形式的所述流体的指令。
157.权利要求153所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
158.权利要求153所述的方法,其中当所述温度超过氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
159.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定氧化器的反应室内的温度,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持可氧化燃料的逐步氧化;和
利用传感器测定何时所述反应室内的温度达到所述反应室内的所述燃料的熄火温度。
160.权利要求159所述的方法,进一步包括当计算的所述反应室内的绝热反应温度超过所述熄火温度时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
161.权利要求160所述的方法,其中所述计算的绝热反应温度基于所述可氧化燃料和所述反应室内的氧化剂。
162.权利要求160所述的方法,其中所述信号包括用以从所述反应室移除热量的指令。
163.权利要求160所述的方法,其中所述信号包括用以通过将液体引入至所述反应室来降低温度的指令。
164.权利要求160所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时输出用以降低所述反应室内的温度的信号。
165.权利要求160所述的方法,其中当所述温度超过氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种的熄火温度时输出用以从所述反应室吸取热量的信号。
166.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持所述气体的氧化过程;和
当出现下列中的至少一个时:(a)所述反应室内的实际温度达到或增加至所述燃料的熄火温度和(b)所述反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值,改变下列中的至少一个:(i)从所述反应室移除热量,和(ii)所述反应室的进口温度。
167.权利要求166所述的方法,其中保持所述反应室的实际温度低于所述熄火温度。
168.权利要求166所述的方法,其中所述反应室的所述进口温度增加至将在不使用催化剂的情况下支持所述燃料氧化的水平。
169.权利要求166所述的方法,其中所述进口温度增加至所述自燃阈值之上。
170.权利要求166所述的方法,其中通过位于所述反应室内的热交换器增加所述气体的温度。
171.权利要求166所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室出口的气体膨胀。
172.权利要求166所述的方法,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前利用压缩机压缩所述燃料。
173.权利要求166所述的方法,其中从所述反应室移除热量包括将液体引入至所述反应室中。
174.权利要求173所述的方法,进一步包括从所述反应室排空所述液体。
175.权利要求174所述的方法,其中将所述液体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
176.权利要求166所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述可氧化燃料的逐步氧化。
177.权利要求166所述的方法,其中当所述反应室内的温度超过2300°F时从所述反应室移除热量。
178.权利要求166所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
179.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持逐步氧化过程;和
增加下列中的至少一个:(i)当所述反应室内的绝热反应温度达到所述燃料的熄火温度时从所述反应室移除热量;和(ii)当反应室进口温度降至所述燃料的自燃阈值之下时的所述反应室的进口温度。
180.权利要求179所述的方法,其中所述反应室的实际温度保持在所述熄火温度之下。
181.权利要求179所述的方法,其中反应室的进口温度升高至在不使用催化剂的情况下将支持所述燃料氧化的水平。
182.权利要求179所述的方法,其中所述进口温度升高至所述自燃温度之上。
183.权利要求179所述的方法,其中通过位于所述反应室外部的热交换器增加气体温度,并且所述气体在被引入至所述反应室中之前通过所述热交换器。
184.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化过程;和
增加下列中的至少一个:(i)当所述反应室内的反应温度达到所述燃料的熄火温度时从所述反应室移除热量,使得所述反应室的实际温度保持在所述熄火温度之下;和(ii)当反应室进口温度降至所述燃料的自燃阈值之下时的所述反应室的进口温度,使得所述反应室的进口温度保持于在不使用催化剂的情况下将支持所述燃料氧化的水平之上。
185.权利要求184所述的方法,其中所述进口温度保持在所述自燃温度之上。
186.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持所述反应室内的氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于进入第一反应室的气体的自燃阈值;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令,以改变所述气体的进口温度从而将所述进口温度维持在自燃阈值之上,使得所述反应室内的气体在不使用催化剂的情况下氧化。
187.权利要求186所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以升高所述进口温度。
188.权利要求187所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
189.权利要求186所述的系统,其中所述反应室被配置成保持所述气体在所述反应室内的所述燃料的熄火温度之下氧化。
190.权利要求186所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
191.权利要求186所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
192.权利要求186所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
193.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持所述反应室内的氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室进口温度向所述燃料的自燃阈值降低;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块,维持所述进口温度在所述自燃阈值之上。
194.权利要求193所述的系统,其中所述校正模块输出指令至热交换器以维持所述进口温度。
195.权利要求194所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
196.权利要求193所述的系统,其中所述反应室被配置成维持所述反应室内的实际温度在所述燃料的熄火温度以下。
197.权利要求193所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
198.权利要求193所述的系统,进一步包括压缩机,在将包含燃料混合物的气体引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩所述气体。
199.权利要求193所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
200.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;和
热交换器,所述热交换器将反应室进口温度维持在所述燃料的自燃阈值之上,使得所述燃料在所述反应室内在所述自燃阈值之上和所述燃料的熄火温度之下氧化。
201.权利要求200所述的系统,进一步包括检测模块,所述检测模块检测何时所述反应室进口温度达到所述自燃阈值。
202.权利要求200所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
203.权利要求200所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
204.权利要求200所述的系统,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
205.权利要求200所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
206.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定在下列中的至少一个:(i)所述反应室中燃料的实际反应温度,和(ii)所述反应室的进口温度,所述反应室被配置成维持可氧化燃料的氧化过程;
利用传感器测定何时发生下列中的至少一个:(a)所述实际反应温度达到或超过所述燃料的熄火温度,和(b)所述进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值;和测定下列中的至少一个:(i)所述反应室内的所述实际反应温度的降低以保持低于所述熄火温度,和(ii)所述进口温度的增加,以维持所述进口温度在所述自燃阈值之上。
207.权利要求206所述的方法,其中所述实际反应温度的降低包括从所述反应室移除热量。
208.权利要求207所述的方法,其中从所述反应室移除热量包括将流体引入至所述反应室中。
209.权利要求208所述的方法,其中移除热量还包括从所述反应室排空所述流体。
210.权利要求209所述的方法,其中所述反应室被配置成排空蒸汽形式的所述流体。
211.权利要求206所述的方法,其中所述进口温度的增加包括引导所述燃料通过热交换器。
212.权利要求211所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
213.权利要求206所述的方法,其中所述熄火温度为约2300°F。
214.权利要求206所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
215.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定下列中的至少一个:(i)所述反应室中所述燃料的实际反应温度,或(ii)所述进口处气体的进口温度,所述反应室被配置成维持可氧化燃料的氧化过程;
测定何时发生下列中的至少一个:(a)所述实际反应温度达到或超过所述燃料的熄火温度或(b)反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值;和
输出指令用以下列中的至少一个:(i)降低所述反应室内的所述实际温度或减少所述实际温度的增加以保持在所述熄火温度之下,或(ii)增加所述进口温度从而高于所述燃料的所述自燃阈值。
216.权利要求215所述的方法,其中所述输出包括用于从所述反应室移除热量的指令。
217.权利要求216所述的方法,进一步包括通过将流体引入至所述反应室中从所述反应室移除热量。
218.权利要求217所述的方法,其中移除热量还包括从所述反应室排空所述流体。
219.权利要求218所述的方法,其中所述流体以蒸汽的形式从所述反应室排空。
220.权利要求215所述的方法,其中所述输出包括通过引导所述燃料通过热交换器来增加所述进口温度。
221.权利要求215所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
222.权利要求215所述的方法,其中所述熄火温度为约2300°F。
223.权利要求215所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
224.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成维持氧化过程;和
当所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值时,向所述气体引入额外的热量使得(i)所述进口温度保持在所述自燃阈值之上,和(ii)所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述燃料在所述反应室内的氧化。
225.权利要求224所述的方法,其中所述额外的热量由热交换器引入。
226.权利要求225所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
227.权利要求224所述的方法,其中所述反应室在所述燃料的熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
228.权利要求224所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
229.权利要求224所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
230.权利要求224所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
231.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体接收进具有第一反应室的氧化器中,所述第一反应室具有进口和出口,所述第一反应室被配置成维持所述燃料的氧化过程;和
当所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值时,将所述进口温度增加至高于所述自燃阈值的水平。
232.权利要求231所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述燃料在所述反应室内的逐步氧化。
233.权利要求231所述的方法,其中所述进口温度通过热交换器增加。
234.权利要求233所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
235.权利要求231所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
236.权利要求231所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
237.权利要求231所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
238.权利要求231所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
239.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中测定何时包含可氧化燃料的气体在所述进口处的进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃阈值,所述反应室被配置成维持氧化过程;和输出信号以增加所述气体的所述进口温度,使得所述进口温度保持在所述自燃阈值之上。
240.权利要求239所述的方法,其中所述信号包括用于利用热交换器加热所述气体的指令。
241.权利要求240所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
242.权利要求239所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
243.权利要求239所述的方法,其中所述反应室被配置成在约2300°F之下维持所述燃料的氧化。
244.权利要求239所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
245.权利要求239所述的方法,进一步包括压缩机,在将燃料混合物引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
246.权利要求239所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
247.一种在系统中氧化燃料的方法,所述系统将包含可氧化燃料的气体接收至具有反应室的氧化器中,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述燃料的逐步氧化,所述方法包括检测何时所述气体的反应室进口温度达到或下降至低于所述气体的自燃阈值,并输出指令以增加所述进口温度,使得所述气体进口温度保持在所述自燃温度之上,同时所述反应室内的温度保持在所述熄火温度之下。
248.权利要求247所述的方法,其中所述指令通过热交换器增加至所述气体的传热。
249.权利要求248所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
250.权利要求247所述的方法,其中所述反应室被配置成在所述燃料的熄火温度之下维持所述燃料的氧化。
251.权利要求247所述的方法,其中所述反应室被配置成在约2300°F之下维持所述燃料的氧化。
252.权利要求247所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
253.权利要求247所述的方法,进一步包括压缩机,在将包含燃料混合物的气体引入至所述反应室之前所述压缩机接收并压缩所述气体。
254.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在具有进口和出口的反应室中,利用传感器测定何时在所述进口处包含可氧化燃料的气体的进口温度达到所述气体的自燃阈值,所述反应室被配置成维持氧化过程;
其中所述反应室内的实际温度保持在低于所述熄火温度且高于所述自燃阈值的水平,使得在所述反应室内维持所述燃料的逐步氧化。
255.权利要求254所述的方法,进一步包括输出信号以增加所述气体的所述进口温度从而保持在所述自燃阈值之上。
256.权利要求254所述的方法,其中所述信号包括用于通过热交换器增加至所述气体的传热的指令。
257.权利要求256所述的方法,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
258.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成(a)通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,和(b)维持所述气体的氧化过程;和
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)将所述燃料的反应室进口温度维持高于所述燃料的自燃温度;
其中所述介质被配置成在所述反应室外部循环并且由此从所述反应室吸取热量从而将所述内部温度维持在所述熄火温度之下。
259.权利要求258所述的系统,其中所述介质的循环被配置成在所述进口处加热气体并将所述燃料的所述进口温度维持在所述自燃温度之上。
260.权利要求258所述的系统,其中所述介质的循环被配置成从所述反应室内的所述气体吸取热量从而将所述气体的所述内部温度维持在所述气体的所述熄火温度之下。
261.权利要求258所述的系统,其中所述介质包括循环通过所述反应室的多个钢结构。
262.权利要求258所述的系统,其中所述介质包括循环通过所述反应室的流体。
263.权利要求258所述的系统,其中所述介质循环的速度基于所述内部温度和所述进口温度中的至少一个。
264.权利要求1所述的系统,其中当所述介质在所述反应室外部循环时由所述介质吸取热量。
265.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述气体在所述反应室内的氧化过程;和
再循环通路,所述再循环通路将至少一部分产物气在所述反应室内氧化后引向所述反应室的进口并且在所述进口处将所述产物气引入所述反应室中;
其中所述产物气的引入将所述气体的进口温度增加至所述气体的自燃温度之上。
266.权利要求265所述的系统,其中所述产物气的再循环降低所述反应室内的氧含量水平。
267.权利要求265所述的系统,其中再循环的产物气的量基于所述进口温度。
268.权利要求265所述的系统,其中再循环的产物气的量基于所述反应室的内部温度。
269.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体,所述氧化器被配置成维持所述气体在所述反应室内的氧化过程;和
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)将所述燃料的反应室进口温度维持高于所述燃料的自燃温度。
270.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括流体。
271.权利要求269所述的系统,其中所述流体进行循环,并且所述介质的循环被配置成在所述进口处加热气体并将所述气体的所述进口温度保持在所述气体的所述自燃温度之上。
272.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括砂子。
273.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括多个均匀堆叠的结构。
274.权利要求269所述的系统,其中所述热交换介质包括多个层叠盘,每个具有多个允许所述气体流过的孔。
275.权利要求269所述的系统,其中热交换介质被配置成将所述反应室内的热量导向所述进口,由此通过所述进口接收的气体被加热至所述自燃温度之上。
276.一种分开式循环往复式发动机,包括:
进气管,所述进气管接收空气-燃料混合物,所述混合物包含空气和气体燃料的混合物;
与所述往复式发动机联接的压缩室,所述压缩室压缩往复活塞室中的所述混合物;
氧化室,所述氧化室被配置成经由第一进口接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在低于所述混合物的熄火温度并且足以氧化所述混合物的内部温度下维持所述混合物的氧化;和
膨胀室,所述膨胀室接收来自所述氧化室的氧化产物气并且经由往复活塞使所述膨胀室内的所述产物气膨胀。
277.权利要求276所述的系统,其中所述氧化室被配置成将所述混合物的进口温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
278.权利要求276所述的系统,进一步包括热交换器,所述热交换器被配置成从所述产物气吸取热量并且在将所述混合物引入至所述氧化室之前加热所述混合物。
279.权利要求278所述的系统,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
280.权利要求276所述的系统,进一步包括布置在所述氧化室内的热交换介质。
281.权利要求280所述的系统,其中所述介质被配置成通过将热量导向所述氧化室的进口将所述氧化室的内部温度维持在熄火温度之下,并且其中所述氧化室的进口处的介质由被引入至所述氧化室中的所述混合物冷却。
282.权利要求276所述的系统,其中所述燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
283.一种分开式循环往复式发动机,包括:
往复循环,所述往复循环包括(i)至少一个其中具有往复活塞的压缩室和(ii)至少一个其中具有往复活塞的膨胀室;和
加热循环,所述加热循环包括(i)接收包含空气和气体燃料的混合物的气体空气-燃料混合物的进气管,所述进气管被配置成将所述混合物引向所述压缩室;(ii)反应室,所述反应室被配置成接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在足以氧化所述混合物的内部反应室温度下维持所述混合物的氧化;
其中所述膨胀室被配置成接收来自所述反应室的氧化产物气并经由所述往复活塞使所述膨胀室内的所述产物气膨胀。
284.权利要求283所述的系统,其中所述反应室包括进口,并且所述反应室被配置成在所述进口处将所述混合物的进口温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
285.权利要求283所述的系统,进一步包括热交换器,所述热交换器被配置成从所述反应室的产物气吸取热量并在将所述混合物引入至所述反应室中之前加热所述混合物。
286.权利要求285所述的系统,其中所述热交换器包括套管式热交换器。
287.权利要求285所述的系统,其中所述产物气被引导回所述反应室中并与被引入至所述反应室中的所述空气-燃料混合物结合。
288.权利要求283所述的系统,进一步包括布置在所述反应室内的热交换介质。
289.权利要求288所述的系统,其中所述介质被配置成通过将热量导向所述反应室的进口将所述反应室的所述内部温度维持在所述混合物的熄火温度之下,并且其中所述氧化室的进口处的介质由被引入至所述氧化室中的所述混合物冷却。
290.权利要求283所述的系统,其中所述燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
291.一种用于氧化燃料的方法,包括:
接收通过进气管的气体空气-燃料混合物,所述混合物包含空气和气体燃料的混合物;
利用压缩室压缩所述混合物,所述压缩室与往复式发动机联接并在往复活塞室中压缩所述混合物;
在反应室中氧化所述混合物,所述反应室被配置成经由进口接收来自所述压缩室的混合物并且在不使用催化剂的情况下在所述反应室的内部温度下维持所述燃料的氧化;和在与所述往复活塞室联接的往复活塞室中使来自所述反应室的经加热的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
292.权利要求291所述的方法,其中将所述反应室的所述内部温度维持在所述燃料的熄火温度之下。
293.权利要求292所述的方法,进一步包括当所述反应室中的温度达到或升高至所述熄火温度之上时从所述反应室移除热量。
294.权利要求291所述的方法,其中将在所述进口处的所述混合物的温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
295.权利要求291所述的方法,进一步包括在所述反应室中氧化所述混合物之前通过热交换器加热所述混合物。
296.权利要求295所述的方法,其中所述热交换器位于所述反应室内。
297.权利要求296所述的方法,其中所述反应室的进口处所述混合物的进口温度在所述混合物的自燃温度之下。
298.权利要求296所述的方法,其中在所述热交换器内将所述混合物加热至所述自燃温度之上的温度。
299.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在与往复式发动机联接的往复活塞压缩室中压缩空气-燃料混合物,所述空气-燃料混合物包含空气和气体燃料的混合物;
在反应室中在所述燃料的自燃温度之上和在所述燃料的熄火温度之下氧化所述混合物,所述反应室被配置成经由进口接收来自所述压缩室的混合物;和
在与所述往复式发动机联接的往复活塞室中使来自所述反应室的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
300.权利要求299所述的方法,其中将所述反应室的内部温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
301.权利要求300所述的方法,进一步包括当所述反应室中的绝热温度达到或升高至所述熄火温度之上时从所述反应室移除热量。
302.权利要求299所述的方法,其中将在所述进口处所述混合物的温度维持在所述混合物的自燃温度之上。
303.权利要求299所述的方法,进一步包括在所述反应室中氧化所述燃料之前通过热交换器加热所述混合物。
304.权利要求303所述的方法,其中所述热交换器位于所述反应室内。
305.权利要求304所述的方法,其中在所述反应室的进口处所述混合物的进口温度在所述混合物的自燃温度之下。
306.权利要求304所述的方法,其中在所述热交换器内将所述混合物加热至所述自燃温度之上的温度。
307.一种用于氧化燃料的方法,包括:
引导包含空气和气体燃料的混合物的空气-燃料混合物以在与往复式发动机联接的往复式压缩活塞中压缩;
将来自所述压缩活塞的所述混合物引导至反应室中,所述反应室被配置成在所述混合物的自燃温度之上和所述混合物的熄火温度之下在所述反应室内逐步氧化所述混合物;和在与所述往复式发动机联接的往复式膨胀活塞中引导来自所述反应室的产物气膨胀,由此驱动所述往复式发动机。
308.权利要求307所述的方法,进一步包括利用传感器测定何时所述反应室内的温度达到或超过所述熄火温度。
309.权利要求308所述的方法,进一步包括当所述反应室中的温度达到所述熄火温度时引导从所述反应室移除热量,使得所述反应室中的温度保持在所述熄火温度之下。
310.权利要求307所述的方法,进一步包括将所述反应室内的内部温度维持在约
2300°F之下。
311.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料;
基于测定的氧含量水平输出指令以将烟道气引入至所述反应室中,所述烟道气接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的产物气。
312.权利要求311所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
313.权利要求311所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到所述燃料的熄火温度。
314.权利要求313所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到所述燃料的所述熄火温度时输出指令以降低所述反应室内的所述内部温度。
315.权利要求314所述的方法,其中所述指令包括从所述反应室移除热量。
316.权利要求311所述的方法,其中所输出的指令被配置成改变所述反应室内所述燃料的熄火温度。
317.权利要求311所述的方法,进一步包括测定所述反应室进口处所述气体混合物的进口温度。
318.权利要求317所述的方法,进一步包括当所述进口温度达到所述燃料的自燃温度时增加所述进口处所述气体混合物的温度,使得所述进口温度维持在所述自燃温度之上。
319.权利要求318所述的方法,其中增加温度包括在所述反应室进口处或所述反应室进口附近将所述烟道气与所述气体混合物混合。
320.一种用于氧化燃料的方法,包括:
测定下列中的至少一个:(i)反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料和(ii)所述反应室进口处所述气体混合物的进口温度;
基于下列中的至少一个:(i)所测定的氧含量水平和(ii)所述进口温度,当发生下列中的至少一个时:(a)所测定的氧含量水平达到或超出预定阈值和(b)所述进口温度达到或低于所述燃料的自燃温度,将接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至所述反应室中。
321.权利要求320所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
322.权利要求320所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到所述燃料的熄火温度。
323.权利要求322所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到所述燃料的所述熄火温度时降低所述反应室内的所述内部温度。
324.权利要求323所述的方法,其中降低所述内部温度包括从所述反应室移除热量。
325.权利要求320所述的方法,进一步包括通过减少所述反应室内的氧含量增加所述反应室内的所述熄火温度。
326.一种用于氧化燃料的方法,包括:
利用处理器测定反应室内的氧含量水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成在不使用催化剂的情况下逐步氧化气体混合物中的燃料;和
基于所测定的氧含量水平,将接收自所述反应室的出口并且含有来自所述反应室内所述燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至所述反应室中。
327.权利要求326所述的方法,其中引入所述烟道气包括将所述烟道气与所述气体混合物混合。
328.权利要求327所述的方法,其中所述烟道气与所述气体混合物在所述反应室进口处或所述反应室进口附近混合。
329.权利要求326所述的方法,进一步包括确定是否所述反应室内的内部温度达到或超过所述燃料的熄火温度。
330.权利要求329所述的方法,进一步包括当所述反应室内的绝热温度达到或超过所述燃料的所述熄火温度时降低所述反应室内的所述内部温度。
331.权利要求330所述的方法,其中降低所述内部温度包括从所述反应室移除热量。
332.权利要求331所述的方法,进一步包括通过改变所述反应室内的氧含量改变所述反应室内的所述熄火温度。
333.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化过程的具有进口和出口的第一反应室中,确定何时在所述反应室进口处包含可氧化燃料的气体混合物的进口温度达到或下降至低于所述燃料的自燃温度;和
当确定所述进口温度达到或下降至低于所述燃料的所述自燃温度时,通过在所述进口处或所述进口附近将包含来自所述反应室的至少部分氧化的产物气的烟道气引入至所述气体混合物中增加所述气体混合物的所述进口温度。
334.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在第一反应室中逐步氧化第一气体混合物中的第一燃料,所述第一反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一反应室内所述第一燃料的逐步氧化;
将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至第二反应室中;
将第二燃料引入至所述第二反应室中;和
在不使用催化剂的情况下在所述第二反应室中在逐步氧化过程中氧化所述第二燃料;
其中所述第一反应室内的第一内部温度维持在所述第一燃料的熄火温度之下。
335.权利要求334所述的方法,进一步包括将所述第二反应室内的第二内部温度维持在所述第二燃料的熄火温度之下。
336.权利要求335所述的方法,进一步包括当所述第二反应室内的绝热温度达到或超过所述第二反应室内的所述第二燃料的熄火温度时降低所述第二反应室内的所述第二内部温度。
337.权利要求336所述的方法,其中降低所述第二内部温度包括从所述第二反应室移除热量。
338.权利要求335所述的方法,其中所述第二燃料的熄火温度高于所述第一燃料的熄火温度。
339.权利要求334所述的方法,进一步包括当所述第一反应室内的绝热温度达到或超过所述第一反应室内的所述第一燃料的熄火温度时降低所述第一反应室内的第一内部温度。
340.权利要求339所述的方法,其中降低所述第一内部温度包括从所述第一反应室移除热量。
341.权利要求334所述的方法,进一步包括测定在所述第一反应室进口处所述气体混合物的第一进口温度。
342.权利要求341所述的方法,进一步包括当所述第一进口温度达到或下降至低于所述第一反应室内所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口温度,使得所述第一进口温度维持在所述自燃温度之上。
343.权利要求334所述的方法,进一步包括测定第二反应室进口处的第二进口温度。
344.权利要求343所述的方法,进一步包括当所述第二进口温度达到或下降至低于所述第二反应室内所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口温度,使得所述第二进口温度维持在所述自燃温度之上。
345.权利要求344所述的方法,其中增加所述第二进口温度包括引入所述烟道气以与所述第二燃料在所述第二反应室进口处或所述第二反应室进口附近混合。
346.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在第一反应室中逐步氧化第一气体混合物中的第一燃料,所述第一反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一反应室内所述第一燃料的逐步氧化;
将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气引入至第二反应室中,所述第二反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持逐步氧化;
利用处理器测定所述第二反应室内的氧含量水平;
将第二燃料引入至所述第二反应室中;和
在不使用催化剂的情况下在所述第二反应室中在逐步氧化过程中氧化所述第二燃料。
347.权利要求346所述的方法,其中引入至所述第二室内的烟道气在所述第二室内的量和分布基于所测定的氧含量水平。
348.权利要求346所述的方法,其中所述第一反应室内的第一内部温度维持在所述第一燃料的熄火温度之下。
349.权利要求346所述的方法,进一步包括将所述第二反应室内的第二内部温度维持在所述第二燃料的熄火温度之下。
350.权利要求349所述的方法,进一步包括当所述第二反应室内的绝热温度达到或超过所述第二反应室内的所述第二燃料的熄火温度时降低所述第二反应室内的所述第二内部温度。
351.权利要求350所述的方法,其中降低所述第二内部温度包括从所述第二反应室移除热量。
352.权利要求346所述的方法,进一步包括当所述第一反应室内的绝热温度达到或超过所述第一反应室内的所述第一燃料的熄火温度时降低所述第一反应室内的第一内部温度。
353.权利要求352所述的方法,其中降低所述第一内部温度包括从所述第一反应室移除热量。
354.权利要求346所述的方法,进一步包括测定在所述第一反应室进口处所述气体混合物的第一进口温度。
355.权利要求354所述的方法,进一步包括当所述第一进口温度达到或下降至低于所述第一反应室内所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口温度,使得所述第一进口温度维持在所述自燃温度之上。
356.权利要求346所述的方法,进一步包括测定第二反应室进口处的第二进口温度。
357.权利要求356所述的方法,进一步包括当所述第二进口温度达到或下降至低于所述第二反应室内所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口温度,使得所述第二进口温度维持在所述自燃温度之上。
358.权利要求357所述的方法,其中增加所述第二进口温度包括引入所述烟道气以与所述第二燃料在所述第二反应室进口处或所述第二反应室进口附近混合。
359.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有第一进口和第一出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成接收包含第一可氧化燃料的第一气体,所述第一反应室被配置成维持所述第一燃料的逐步氧化过程;和具有第二进口和第二出口的第二反应室,所述第二反应室被配置成接收包含第二可氧化燃料的第二气体,所述第二反应室被配置成维持所述第二燃料的逐步氧化过程;
其中所述第一反应室和第二反应室被配置成将各自反应室中的内部温度维持在各自燃料的熄火温度之下;
其中所述第二反应室被配置成将包含来自所述第一反应室中所述第一燃料氧化的经加热的产物气的烟道气通过所述第二进口接收至所述第二反应室中。
360.权利要求359所述的系统,进一步包括布置在至少一个所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成将所述反应室的内部温度维持在绝热熄火温度之下。
361.权利要求359所述的系统,其中所述第一反应室和第二反应室中的至少一个被配置成当各自反应室内的绝热温度达到或超过各自燃料的熄火温度时减少各自内部温度。
362.权利要求361所述的系统,其中第一反应室和第二反应室中的至少一个被配置成通过热交换器从各自反应室移除热量来减少各自内部温度。
363.权利要求362所述的系统,其中所述热交换器包括引入至各自反应室中的流体。
364.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器被配置成从各自反应室排空所述流体。
365.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
366.权利要求363所述的系统,其中所述热交换器被配置成当各自反应室内的温度超过2300°F时从各自反应室吸出热量。
367.权利要求359所述的系统,其中所述第一反应室被配置成当所述第一进口处的第一进口温度达到或下降至低于所述第一燃料的自燃温度时增加所述第一进口处所述第一气体的温度。
368.权利要求359所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当所述第二进口处的第二进口温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时增加所述第二进口处所述第二气体的温度。
369.权利要求359所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当所述第二进口处所述第二气体的第二进口温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述烟道气与所述第二气体混合。
370.权利要求359所述的系统,其中所述烟道气在所述第二反应室内的分布基于下列中的至少一个:(i)所述第二进口处所述第二气体的第二进口温度和(ii)所述第二反应室的内部温度。
371.权利要求359所述的系统,进一步包括接收来自至少一个所述反应室的气体的涡轮机或活塞发动机。
372.权利要求371所述的系统,其中所述涡轮机接收来自所述第二反应室的气体。
373.权利要求359所述的系统,进一步包括压缩机,在燃料混合物被引入至所述反应室中的至少一个中之前,所述压缩机接收并压缩包含所述燃料混合物的气体。
374.权利要求373所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
375.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室被配置成接收包含可氧化燃料的气体混合物并在所述反应室内在逐步氧化过程中氧化所述包含可氧化燃料的气体混合物;
进口,所述进口被配置成在所述氧化过程中将流体引入至所述反应室中,所述流体处于低于所述反应室的内部温度的进口温度,使得所述流体当被引入至所述反应室时被加热;和
出口,所述出口被配置成从所述反应室抽出经加热的流体;
其中所述反应室被配置成将所述内部温度维持在所述燃料的自燃温度之上和所述燃料的熄火温度之下。
376.权利要求375所述的系统,其中进口被配置成将液体引入至所述反应室中。
377.权利要求376所述的系统,其中所述液体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
378.权利要求377所述的系统,其中所述盘管不与所述反应室流体连通。
379.权利要求376所述的系统,其中通过将所述液体注入至所述反应室中将所述液体引入至所述反应室中,使得所述液体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
380.权利要求375所述的系统,其中所述进口被配置成将所述流体作为气体引入至所述反应室中。
381.权利要求380所述的系统,其中所述气体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
382.权利要求381所述的系统,其中所述盘管不允许所述气体和所述气体混合物在所述反应室内混合。
383.权利要求380所述的系统,其中通过将所述气体注入至所述反应室中将所述气体引入至所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
384.权利要求375所述的系统,其中所述出口被配置成将加热的流体作为气体从所述反应室中抽出。
385.权利要求384所述的系统,其中所述出口被配置成再引导所述气体进入所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
386.权利要求375所述的系统,其中当所述反应室内的绝热反应温度达到熄火温度时,将所述流体引入至所述反应室中。
387.权利要求375所述的系统,其中所述进口温度低于所述燃料的自燃温度。
388.权利要求375所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
389.一种用于氧化燃料的方法,包括:
将包含可氧化燃料的气体混合物引导至具有反应室的氧化器,所述反应室被配置成接收所述燃料并在所述反应室内在逐步氧化过程中氧化所述燃料,所述反应室被配置成将内部温度维持在所述燃料的自燃温度之上和所述燃料的熄火温度之下;
在所述氧化过程期间将流体引入至所述反应室中,所述流体处于低于所述反应室的内部温度的进口温度,使得所述流体当被引入至所述反应室时被加热;和
从所述反应室抽出经加热的流体。
390.权利要求389所述的方法,其中所述流体作为液体被引入至所述反应室中。
391.权利要求390所述的方法,其中所述液体通过穿过所述反应室内的一个或多个盘管被引入至所述反应室中。
392.权利要求390所述的方法,其中所述液体被注入至所述反应室中,使得所述液体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
393.权利要求389所述的方法,其中所述流体作为气体被引入至所述反应室中。
394.权利要求393所述的方法,其中通过使所述气体穿过所述反应室内的一个或多个盘管将所述气体引入至所述反应室中。
395.权利要求393所述的方法,其中将所述气体注入至所述反应室中,使得所述气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
396.权利要求389所述的方法,其中将加热的流体作为加热的气体从所述反应室中抽出。
397.权利要求396所述的方法,进一步包括将所述加热的气体再引导至所述反应室中,使得所述加热的气体与所述气体混合物在所述反应室内混合。
398.权利要求389所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
399.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)一个或多个进口,所述一个或多个进口被配置成将燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体引导进入所述反应室中和(ii)一个或多个出口,所述一个或多个出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
加热器,所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将所述至少一种气体中的一种或多种的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度和最大反应温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
400.权利要求399所述的氧化器,其中所述反应室包括单一进口。
401.权利要求400所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
402.权利要求399所述的氧化器,其中所述加热器包括热交换器,所述热交换器在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
403.权利要求399所述的氧化器,其中所述加热器被配置成在所述一个或多个进口处或所述一个或多个进口之前将氧化剂或稀释剂中的至少一种与燃料混合。
404.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
405.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
406.权利要求405所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
407.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
408.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过所述一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
409.权利要求399所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
410.权利要求400所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
411.权利要求399所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变一个或多个进口处或一个或多个进口附近燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种的温度、流量或压力中的至少一个。
412.一种用于氧化燃料的氧化器,包括:
反应室,所述反应室具有(i)进口,所述进口被配置成引导燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体进入所述反应室中,和(ii)出口,所述出口被配置成引导来自所述反应室的反应产物;和
用于在所述进口处或所述进口之前将进气的温度维持在所述反应室内的所得混合物的自燃温度之上的装置,所述所得混合物包含燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体;
其中所述反应室被配置成(a)氧化所述混合物和(b)将所述反应室内的绝热温度和最大反应温度维持在所述混合物的熄火温度之下。
413.权利要求412所述的氧化器,其中所述反应室包括多个进口。
414.权利要求412所述的氧化器,其中所述反应室包括多个出口。
415.权利要求412所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置包括热交换器,所述热交换器在所述进口处或所述进口之前将来自所述反应产物的热量传递至所述混合物。
416.权利要求412所述的氧化器,其中用于升高温度的所述装置被配置成在所述进口处或所述进口之前将稀释剂与燃料混合。
417.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来产生蒸汽。
418.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来驱动发电机发电。
419.权利要求418所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成通过涡轮机或活塞发动机驱动发电机,所述涡轮机或活塞发动机被配置成使来自所述反应室的所述反应产物膨胀。
420.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成利用来自所述反应产物的热量来加热未通过所述氧化器的物料。
421.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述混合物通过所述进口引入至所述反应室中的流量。
422.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述反应产物从所述反应室引导通过所述出口的流量。
423.权利要求412所述的氧化器,进一步包括调节器,所述调节器被配置成改变所述进口处或所述进口附近所述混合物的流动或所述混合物的压力中的至少一个。
424.权利要求412所述的氧化器,其中所述氧化器被配置成改变将所述燃料、氧化剂或稀释剂中的至少一种气体中的一种或多种通过一个或多个进口引入至所述反应室中的流量。
425.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有第一进口和第一出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成通过所述第一进口接收包含可氧化燃料的第一气体,所述第一反应室被配置成维持所述第一气体的逐步氧化和通过所述第一出口传递烟道气;和
与所述第一反应室分开的第二反应室,所述第二反应室具有第二进口和第二出口,所述第二反应室被配置成通过所述第二进口接收包含可氧化燃料的第二气体和所述烟道气,所述第二反应室被配置成维持所述第二气体的逐步氧化;
其中所述烟道气从所述第一出口传递至所述第二进口直至所述第二反应室内的内部温度在所述第二气体的自燃温度之上。
426.权利要求425所述的系统,其中在所述内部温度高于所述自燃温度后所述烟道气不从所述第一出口传递至所述第二进口。
427.权利要求425所述的系统,其中所述第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成当各自反应室内的内部温度达到或超过各自燃料的熄火温度时降低各自内部温度。
428.权利要求427所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过从各自反应室移除热量减少各自内部温度。
429.权利要求428所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过热交换器移除热量。
430.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器包括引入至各自反应室中的流体。
431.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器被配置成从各自反应室排空所述流体。
432.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器包括用于生成蒸汽的装置。
433.权利要求429所述的系统,其中所述热交换器被配置成当各自反应室内的温度超过2300°F时从各自反应室吸出热量。
434.权利要求425所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当在所述第二进口处所述第二气体的温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述烟道气与所述第二气体混合。
435.权利要求425所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自至少一个所述反应室的气体。
436.权利要求435所述的系统,其中所述涡轮机接收并膨胀来自所述第二反应室的气体。
437.权利要求425所述的系统,进一步包括在将气体引入至所述反应室中的至少一个之前接收并压缩所述气体的压缩机。
438.权利要求437所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
439.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有出口的第一反应室,所述第一反应室被配置成维持包含可氧化燃料的第一气体的逐步氧化,以及将反应产物传递通过所述第一出口;和
与所述第一反应室分开的第二反应室,所述第二反应室具有进口,所述进口被配置成接收包含可氧化燃料的第二气体和所述反应产物,所述第二反应室被配置成(i)维持所述第二气体的逐步氧化和(ii)通过所述进口接收来自所述第一反应室的所述反应产物,同时所述第二反应室内的内部温度低于所述第二气体的自燃温度。
440.权利要求439所述的系统,其中在所述内部温度高于所述自燃温度后所述反应产物不从所述第一反应室传递至所述第二反应室。
441.权利要求439所述的系统,其中当各自反应室内的内部温度达到或超过各自燃料的熄火温度时所述第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成降低各自内部温度。
442.权利要求441所述的系统,其中第一反应室或第二反应室中的至少一个被配置成通过从各自反应室移除热量减少各自内部温度。
443.权利要求439所述的系统,其中所述第二反应室被配置成当在所述进口处所述第二气体的温度达到或下降至低于所述第二燃料的自燃温度时将所述反应产物与所述第二气体混合。
444.权利要求439所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自至少一个所述反应室的气体。
445.权利要求444所述的系统,其中所述涡轮机接收并膨胀来自所述第二反应室的气体。
446.权利要求439所述的系统,进一步包括在将气体引入至所述反应室中的至少一个之前接收并压缩所述气体的压缩机。
447.权利要求446所述的系统,其中所述压缩机被配置成在将所述第二气体引入至所述第二反应室中之前压缩所述第二气体。
448.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于所述反应室内所述气体的自燃阈值,使得所述反应室将不氧化所述燃料;和
校正模块,所述校正模块基于所述检测模块输出指令,改变下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
449.权利要求448所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
450.权利要求449所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
451.权利要求449所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
452.权利要求448所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
453.权利要求452所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
454.权利要求452所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述反应室内的自燃延迟时间。
455.权利要求448所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
456.权利要求448所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
457.权利要求448所述的系统,进一步包括在将燃料混合物引入至所述反应室之前接收并压缩包含所述燃料混合物的气体的压缩机。
458.权利要求448所述的系统,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
459.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;
检测模块,所述检测模块检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于所述反应室内所述气体的自燃阈值,使得所述反应室将不氧化所述燃料;和
校正模块,所述校正模块被配置成利用处理器并且基于所述检测模块测定下列中的至少一个的改变:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间;
其中所述氧化器被配置成,基于所述停留时间和所述自燃延迟时间中至少一个的改变,在所述气体在所述反应室内的同时氧化所述气体。
460.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
461.权利要求460所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
462.权利要求460所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
463.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
464.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
465.权利要求459所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述反应室内的自燃延迟时间。
466.权利要求459所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
467.一种用于氧化燃料的系统,包括:
具有反应室的氧化器,所述反应室具有进口和出口,所述反应室被配置成通过所述进口接收包含可氧化燃料的气体以及维持氧化过程;和
模块,所述模块基于对反应室温度的检测输出指令,以增加下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)所述反应室内的反应温度,使得所述燃料在所述反应室内的同时发生氧化。
468.权利要求467所述的系统,其中所述模块被配置成通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
469.权利要求468所述的系统,其中所述模块被配置成通过减少所述气体通过所述反应室的流动增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
470.权利要求468所述的系统,其中所述模块被配置成通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,增加所述气体在所述反应室内的停留时间。
471.权利要求467所述的系统,其中所述模块被配置成通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度减少所述反应室内的自燃延迟时间。
472.权利要求467所述的系统,其中所述校正模块被配置成通过使产物气从所述出口至所述进口循环,减少所述反应室内的自燃延迟时间。
473.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在将包含可氧化燃料的气体接收至反应室中的氧化系统中检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持所述燃料氧化的水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持氧化过程;和
基于检测模块改变下列中的至少一个:(i)所述气体在所述反应室内的停留时间和(ii)足以使所述气体在所述反应室内的同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
474.权利要求473所述的方法,其中通过改变所述气体通过所述反应室的流动在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
475.权利要求474所述的方法,其中通过减少所述气体通过所述反应室的流动在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
476.权利要求474所述的方法,其中通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,在所述反应室内改变所述气体的停留时间。
477.权利要求473所述的方法,其中通过改变所述反应室内的气体温度改变所述反应室内的自燃延迟时间。
478.权利要求477所述的方法,其中通过利用加热器增加所述反应室内的气体温度在所述反应室内减少所述自燃延迟时间。
479.权利要求477所述的方法,其中通过使产物气从所述出口至所述进口循环减少所述自燃延迟时间。
480.权利要求473所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
481.权利要求473所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
482.权利要求473所述的方法,进一步包括在将所述气体引入至所述反应室之前压缩所述气体。
483.权利要求473所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
484.一种用于氧化燃料的方法,包括:
在将包含可氧化燃料的气体接收至反应室中的氧化系统中检测何时所述气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持所述燃料的逐步氧化的水平,所述反应室具有进口和出口并且被配置成维持氧化过程;和
基于检测模块改变足以使所述气体在所述反应室内的同时自燃和氧化的在所述反应室内的自燃延迟时间。
485.权利要求484所述的方法,其中改变所述自燃延迟时间包括将额外的热量引入至所述反应室中,从而将内部室温度增加至将维持所述燃料氧化的水平。
486.权利要求484所述的方法,进一步包括通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
487.权利要求484所述的方法,进一步包括通过减少所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
488.权利要求484所述的方法,进一步包括通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
489.权利要求484所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
490.权利要求484所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
491.权利要求484所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
492.一种用于氧化燃料的方法,包括当气体的反应室温度达到或下降至低于使得所述反应室单独将不支持可氧化燃料氧化的温度水平时,通过将热源引入至所述反应室中从而将内部反应室温度增加至将维持所述燃料氧化的水平来维持所述燃料的氧化。
493.权利要求492所述的方法,其中增加所述内部温度减少自燃延迟时间。
494.权利要求492所述的方法,进一步包括通过改变所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
495.权利要求492所述的方法,进一步包括通过减少所述气体通过所述反应室的流动改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
496.权利要求492所述的方法,进一步包括通过使所述气体从所述反应室的出口至所述进口再循环流动,改变所述气体在所述反应室内的停留时间。
497.权利要求492所述的方法,其中在不使用催化剂的情况下所述反应室在所述熄火温度之下维持所述可氧化燃料的氧化。
498.权利要求492所述的方法,进一步包括在涡轮机或活塞发动机中使来自所述反应室的产物气膨胀。
499.权利要求492所述的方法,其中所述可氧化燃料包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
500.一种氧化燃料的方法,包括:
将具有低能量含量(LEC)燃料的气体与包含高能量含量(HEC)燃料的气体、包含氧化剂的气体和包含稀释剂的气体的组中的一种或多种混合以形成气体混合物,其中所有气体处于低于被混合的任一种气体的自燃温度的温度;
将所述气体混合物的温度增加至至少所述气体混合物的自燃温度并允许所述气体混合物自燃;和
在自燃的气体混合物氧化的同时将所述气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
501.权利要求500所述的方法,其中所述气体混合物通过热交换器升高至至少所述自燃温度。
502.权利要求501所述的方法,其中所述热交换器位于反应室内,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
503.权利要求500所述的方法,其中所述气体混合物在反应室内升高至至少所述自燃温度,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
504.权利要求503所述的方法,其中所述反应室在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
505.权利要求503所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体。
506.权利要求503所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
507.一种氧化方法,包括:
将第一气体混合物加热至至少所述第一气体混合物的自燃温度,所述第一气体混合物包含与确定范围的低能量含量(LEC)燃料气体和高能量含量(HEC)燃料气体混合的氧化剂;
在加热后注入所述LEC燃料气体和所述HEC燃料气体的第二气体混合物,其中选择将所述LEC和HEC燃料气体注入所述第二气体混合物的速率以产生与LEC燃料和HEC燃料气体与所述第一气体混合物的比率基本相同的比率;
在小于所述第二气体混合物的点火延迟时间同时允许所述第一气体混合物自燃的时间内以产生基本上均质的第一气体混合物的速率将所述第二气体混合物与加热的第一气体混合物混合;和
在自燃的第一气体混合物氧化的同时将所述第一气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
508.权利要求507所述的方法,其中所述第一气体混合物通过热交换器升高至至少所述自燃温度。
509.权利要求508所述的方法,其中所述热交换器位于反应室内,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述第一气体混合物的氧化。
510.权利要求507所述的方法,其中所述第一气体混合物升高至至少所述反应室内的所述自燃温度,所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
511.权利要求510所述的方法,其中所述反应室在所述气体混合物的熄火温度下维持所述第二气体混合物的氧化。
512.权利要求510所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室的气体。
513.权利要求510所述的方法,其中所述第一气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
514.一种氧化方法,包括:
将包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物接收至反应室进口中,所述气体混合物在被接收进入所述进口之前的初始温度低于所述混合物的自燃温度;
通过布置在所述反应室内的热交换介质将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下;
通过使热量传递通过所述热交换介质将反应室进口温度维持高于所述混合物的自燃温度;和
引导进入所述进口的所述混合物经过第一路径通过比所述混合物的自燃温度更热的介质,直至所述混合物达到在所述混合物的自燃温度之上的温度;和
引导所述混合物通过第二路径至反应室出口,所述第二路径大体上与所述第一路径相反。
515.权利要求514所述的方法,其中所述反应室在不使用催化剂的情况下维持所述气体混合物的氧化。
516.权利要求514所述的方法,其中通过使所述热交换介质在所述反应室外部循环,所述反应室在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
517.权利要求514所述的方法,进一步包括利用涡轮机或活塞发动机使气体膨胀,所述涡轮机或活塞发动机接收来自所述反应室出口的气体。
518.权利要求514所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
519.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物,所述气体混合物处于低于所述气体混合物的自燃温度的初始温度;
布置在所述反应室内的热交换介质,所述介质被配置成(i)将所述反应室的内部温度维持在熄火温度之下和(ii)维持反应室进口温度高于所述混合物的自燃温度;和从所述进口的第一流动路径,所述第一流动路径被配置成引导进入所述进口的所述混合物通过比所述混合物的自燃温度更热的介质,直至所述混合物达到所述气体混合物的自燃温度之上的温度,和所述第一流动路径之后的第二流动路径,所述第二流动路径被配置成引导氧化的气体混合物至所述出口,所述第二流动路径大体上与所述第一流动路径相反。
520.权利要求519所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下沿着所述第一流动路径和第二流动路径中的至少一个维持所述气体混合物的氧化。
521.权利要求519所述的系统,其中所述反应室被配置成通过在所述反应室外部循环热交换介质在所述气体混合物的熄火温度下维持所述混合物的氧化。
522.权利要求519所述的系统,进一步包括涡轮机或活塞发动机中的至少一个,所述涡轮机或活塞发动机中的至少一个被配置成接收来自所述反应室出口的气体并使所述气体膨胀。
523.权利要求519所述的系统,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
524.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体的组中的至少一种的气体混合物,所述气体混合物处于低于所述混合物的自燃温度的温度;和
热控制器,所述热控制器被配置成(i)将所述气体混合物的温度增加至至少所述混合物的自燃温度,从而允许所述气体混合物自燃,和(ii)在自燃的气体混合物氧化的同时将所述气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
525.权利要求524所述的系统,其中所述热控制器包括热交换器,所述热交换器被配置成将所述混合物的温度升高至至少所述自燃温度。
526.权利要求525所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
527.权利要求526所述的系统,其中所述热交换器被配置成在所述混合物在所述反应室内后将所述混合物加热至所述自燃温度之上。
528.权利要求524所述的方法,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述混合物的氧化。
529.权利要求524所述的方法,进一步包括涡轮机或活塞发动机中的至少一个,所述涡轮机或活塞发动机中的至少一个接收来自所述反应室的气体并使所述气体膨胀。
530.权利要求524所述的方法,其中所述气体混合物包含氢、甲烷、乙烷、乙烯、天然气、丙烷、丙烯、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、丁二烯、异戊烷、正戊烷、乙炔、己烷和一氧化碳中的至少一种。
531.一种氧化器,包括:
具有进口和出口的反应室,所述进口被配置成接受包含低能量含量(LEC)燃料以及高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体、含稀释剂(DC)气体中的至少一种的第一气体混合物,所述气体混合物处于低于所述混合物的自燃温度的初始温度;
热控制器,所述热控制器被配置成将所述第一气体混合物加热至至少所述第一气体混合物的自燃温度,使得所述第一气体混合物自燃;和
喷注器,所述喷注器被配置成在所述第一气体混合物被加热至至少所述自燃温度后注入包含LEC燃料气体和HEC燃料的第二气体混合物,其中所述喷注器以一定的注入速率注入一定比率的LEC和HEC气体以形成所述第二气体混合物,选择所述注入速率以产生和所述LEC气体与高能量含量(HEC)燃料气体、含氧化剂(OC)气体和含稀释剂(DC)气体中的至少一种与所述第一气体混合物的比率基本上相同比率的LEC和HEC气体与所述第二混合物;
其中所述反应室被配置成(i)以在小于所述第二气体混合物的自燃延迟时间的时间内产生基本上均质的第三气体混合物的速率将注入的第二气体混合至自燃的第一气体混合物中和(ii)在自燃的第一气体混合物氧化的同时将所述第一气体混合物的温度维持在熄火温度之下。
532.权利要求531所述的系统,其中所述热控制器包括热交换器,所述热交换器被配置成将所述混合物的温度升高至至少所述自燃温度。
533.权利要求532所述的系统,其中所述热交换器布置在所述反应室内。
534.权利要求531所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下维持所述第一气体混合物在所述反应室内的氧化。
535.权利要求531所述的系统,其中所述反应室被配置成在不使用催化剂的情况下在所述气体混合物的熄火温度之下维持所述第二气体混合物的氧化。
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