本发明涉及用含硫和氯的液态烃质或固态碳质燃料进行部分氧化的燃料气的生产、纯化和将其在燃气轮机中燃烧以生产动力和对环境安全的烟道气。

在共同转让的美国专利US3，868，817中，干质摩尔比（CO/H2）至少为0.30的燃料气是在富CO2的温度调节剂的存在下经部分氧化产生的。经进一步加工后，燃料气在燃气轮机中燃烧。烃质燃料以相当高的蒸汽/燃料重量比和无其后的催化甲烷化步骤的部分氧化以生产燃料气公开于共同转让的美国专利US 3，688，438中。在共同转让的美国专利US 4，075，831中，用纯化和加湿的燃料气在气轮机中燃烧以生产机械功和电能。美国专利4，537，023中叙述了将空气/蒸汽的混合物与燃料混合并进行燃烧以驱动气轮机。然而现存技术没有叙述和对本发明启示，即提供在辐射冷却器中对含氯和硫的粗燃料气进行冷却并将其分成两股气流A和B、与一氮气流间接进行热交换进一步冷却粗燃料气A、与清洁的无氯和硫的燃料气流间接进行热交换进一步冷却粗燃料气B、从两股粗燃料气流中除去HCl和颗粒物质并进行合并、以及从所说的合并气流中除去含硫气体以生产所说的包括H2+CO在内的清洁的无氯和硫的燃料气流的步骤，现存技术也没有提供将清洁的无氯和硫的燃料气和一分别的补充干氮气流导入气轮机燃烧室，在那里加空气燃烧生产含补充元素氮但不含氯和硫或NOx 气体的燃料气的步骤。本发明获得动力和效率的增加而不污染大气。

本发明方法涉及燃料气的生产，该燃料气无含氯和硫的腐蚀性蒸汽，方法是将含硫和氯的液态烃质或固态质燃料进行部分氧化，用下述的步骤在燃气轮机的燃烧室中燃烧：

（1）在下流的垂直自由流动的气体发生气的反应区中在温度调节剂的存在下经部分氧化将含游离氧的气体流与含氯和硫的液态烃质或固态碳质燃料流进行反应，温度范围约为1800-3000°F并在水的露点以上，压力在约1-250大气压的范围，以生产含H2、CO、CO2、H2O、H2S、COS、HCl、CH4、N2和A的粗燃料气流，并含有夹杂的溶渣和颗粒物质，其中反应区的温度在水的露点以上;

（2）用锅炉循环水进行间接热交换，将（1）的粗燃料气流冷却至约1，500-1，000°F的温度范围并在水的露点以上，并分离出所说的熔渣;

（3）将（2）的无熔渣粗燃料气流分成两股气流A和B，并用锅炉循环水进行间接热交换，分别将气流A和B冷却至约1，000至600°F的温度范围，并在水的露点以上，由此产生蒸汽;

（4）通入温度在约环境温度至400°F的干燥氮气流与（3）的粗燃料气流A进行间接热交换，由此将所说的粗燃料气流A进一步冷却至约600-300°F的温度范围，并在所说的粗燃料气流A中水的露点以上，同时将氮气流加热至约400-800°F的温度范围;

（5）用水洗涤在（4）中冷却的粗燃料气流A以生产清洁的无氯 的燃料气流;

（6）用离开（12）的清洁的无氯和硫的燃料气流进行间接热交换进一步冷却（3）的粗燃料气流B至约600-300°F范围，并在所说的粗燃料气流B中水的露点以上，由此将所说的清洁的无氯和硫的燃料气流加热至约400-800°F的范围;

（7）用水洗涤在（6）中冷却的粗燃料气流B以生产清洁的无氯的燃料气流;

（8）将（5）和（7）的清洁的无氯燃料气流A和B合并;

（9）用（11）的温度约为90-120°F范围的清洁的无氯和硫的燃料气进行间接热交换，将温度在约250-500°F范围的得自（8）的合并的清洁无氯的燃料气流冷却至约200-400°F的范围;

（10）用锅炉循环水和/或冷水在一个或多个热交换器中进行间接热交换进一步将（9）的合并的粗燃料气流冷却至90-120°F的范围;

（11）在酸气清除区从（10）的合并的清洁无氯燃料气流中除去基本上所有的含硫气体;

（12）用蒸汽进行间接热交换将（9）的所说的清洁无氯和硫的燃料气流加热至250-400°F范围;

（13）用分别的管路分别将下述气体流导入气轮机的燃烧区：

（a）空气流;（b）在（4）中加热的干氮流;（c）在（6）中加热的清洁的无氯和硫的燃料气流;

（14）在所说的燃烧区燃烧所说的清洁的无氯和硫的燃料气以 生产基本上无HCl、含硫气体和NOx的烟道气;将所说的烟道气通入膨胀轮机以生产动力和热废气;以所说的热废气与锅炉供给水进行间接热交换以生产蒸汽;将所说的蒸汽通入蒸汽轮机以生产动力。

在另一具体实施方案中，清洁的无氯和硫的燃料气流在步骤（12）之前用清洁无氯的燃料气流A和B的合并气流间接热交换进行预热的水饱和。在这种情况下，加湿的清洁的无氯和硫的燃料气流在（14）的燃烧区中燃烧，代替比较干的（13）（c）气流。

参阅附图，将对本发明有进一步的了解。图1是本发明方法的最佳具体实施方案示意图。图2是提供使用水饱和的清洁的无氯和硫的燃料气的方法的具体实施方案示意图，以图2中的“D”-“D”部分代替图1的“C”-“C”部分。

当以含硫和氯杂质的液态烃质或固态碳质燃料在常规部分氧化方法中作为进料燃料时，在约1800-3000°F的温度范围产生的粗燃料含有下述的气体混合物：H2、CO、CO2、H2O、H2S、COS、HCl、CH4、N2和A。不幸发现，存在于粗燃料气中的湿气，如果被冷交换介质冷至其露点以下，将会从燃料气中捕集氯化氢并形成腐蚀性烟雾，这种烟雾在用于冷却粗气流的热交换气中将会对金属进行侵袭。此问题以及其它一些问题已用本方法得到解决。

在本方法中，含硫约0.2-10wt%（干重）、氯约0.001-2.0wt%（干重）的液态烃质或固态碳质燃料进料用部分氧化法与含游离氧的气体（优选基本上纯的氧）和温度调节剂进行反应 生产粗燃料气，最好是发生反应不需催化剂。

进料流导入用常规燃烧器的常规自由流动部分氧化气体发生器的反应区，气体发生器是一竖立的筒式钢制压力容器，内部衬以耐热材料。典型的部分氧化气体发生器示于图1，并在共同转让的美国专利US  2，818，326和3，544，291中进行了叙述，在此提供参考。燃烧器置于沿中心垂直轴线气体发生器的顶部。适合的燃烧器包括如示于共同转让美国专利US  2，928，460;3，847，564和3，847，592中的尖部雾化型、示于共同转让美国专利US3，847，592;4，351，645和4，364，744中的预混型以及它们的结合使用。这些专利在此提出供参考。

可以有一股或多股氧化剂气体，例如可与温度调节剂混合的两股氧化剂气流同时通入燃烧器。例如共同转让的美国专利3，874，592中所示的二气流燃烧器可包括一中心导管，围绕着它的是一同轴导管，提供了其间的圆周形通道。可与一温度调节剂相混合的氧化剂气流可连接到并通入中心管道或圆周管道;可与一温度调节剂混合的燃料流可连接并通入其余的一个通道。在另一个实例中，如美国专利US  3，847，564中所示的三气流燃烧器可包括一个中心管道，包以两个同轴的有间距的管道，其间提供了中间层及圆周层通道。可与一温度调节剂混合的各氧化剂气流可连接到并通入中心管道和外部的圆周管道，可与一温度调节剂混合的燃料气流可连接到并通入中间通道。

在本方法中用作进料粗液态烃质燃料和固态碳质燃料含有硫 和氮的杂质，硫的量约为0.2-10.0wt%（干重），是以铁、锌、铜-铁和铅的硫化物的形式存在的，或者以钙、钡、铁、钠和铝的硫酸盐形式存在;氯的量约为10-20，000ppm（干态），是以钠、钾、镁的氯化物形式存在的。

本文所用的固态碳质燃料一词包括煤，如无烟煤、烟煤、次烟煤、煤焦炭、褐煤，煤液化残留物，油页岩，焦油砂，石油焦炭，石油沥青，木沥青，颗粒碳，炭黑、浓缩下水道淤渣以及它们的混合物。固态碳质燃料可以研磨至使其100%通过ASTM  E11-70筛号标准（SDS）1.4mm（代号14），并且至少80%通过ASTM  E11-70筛号标准0.425mm（代号40）。

固态碳质燃料可用干料夹带于气态载体如蒸汽、N2、CO2、燃料气中导入气体发生器，或者作为固体含量约25-80wt%（如约45-70wt%）的可泵送浆液导入气体发生器。适合固态碳质燃料的液态载体包括水、液态烃质燃料或它们的混合物。

本发明用的液态烃燃料一词意欲包括各种流态烃物质，如液化石油气、石油馏份和残留物、汽油、石脑油、煤油、原油、沥青、瓦斯油、渣油、焦油砂油、页岩油、煤衍生油、芳烃（如苯、甲苯和二甲苯馏分）、煤焦油、从液体催化-裂解操作得到的环状瓦斯油、焦化瓦斯油糠醛提取物以及它们的混合物。包括在液态烃质燃料定义中的还有氧化烃质有机物质;包括碳水化合物、纤维素类物质、醛类、有机酸、醇、酮、氧化的燃料油、废液、乳化重油、含氧化烃质有机物质的化学加工副产物以及它们的混 合物。

本发明所用的含游离氧的气体一词意欲包括空气、富氧空气，即多于21-95（mol）%的氧，如约50-75（mol）%氧和基本上纯的氧，即多于95（mol）%的氧（其余的包括N2和稀有气体）。含游离氧的气体可与一温度调节剂混合在约32-1500°F的温度范围（决定于它的组成）导入燃烧室。氧化剂中游离与进料碳的原子比最好是约0.6-1.5的范围，如约0.8-1.3。氧化剂进料流一词与含游离氧的气体进料流同义。

在气流发生器的反应区使用温度调节剂一般是决定于进料的碳氢比和氧化剂中的氧含量。适合的温度调节剂包括蒸汽，例如饱和或过热蒸汽、水、富CO2气体、液态CO2、从生产基本纯氧所用的分离空气的设备得到副产物氮、以及上述温度调节剂的混合物。温度调节剂可与液态烃质燃料进料、含游离氧的气体流混合或与二者混合后导入气体发生器。温度调节剂也可用一引入燃料燃烧器的分开的管道导入气体发生器的反应区。当用水作为温度调节剂、水浆介质或二者而导入气体发生器时，水与液态烃质燃料或固态碳质燃料的重量比在约0.2-5.0的范围，最好是0.3-1.0。此范围也适用于其它温度调节剂。

进料流中的液态烃质（液烃）燃料或固态碳质（固碳）燃料、水或其它温度调节剂、氧的相对比例要很好地调节，以将加入部分氧化气体发生器中的主要部分的碳，例如约70-100wt%（如象约90-90wt%），转化成氧化物，例如CO和CO2，并将自发反 应区的温度维持在约1800-3000°F，如约2350-2900°F。反应区的压力约在1-250大气压，如约10-200大气压。在部分氧化气体发生器的反应区中的时间约为0.5-20秒的范围，如通常的约1.0-5.0秒。

从部分氧化气体发生器出来的流出气具有下述的摩尔百分组成（决定于进料流的量和组成）：H28.0-60.0;CO 8.0-70.0;CO21.0-50.0;H2O 2.0-75.0;CH40-30.0;H2S 0.1-2.0;COS 0.05-1.0;HCl 0.0002-0.4;N0. 0-80.0;A 0.0-2.0。夹带在流出气流中的颗粒物质含约0.5-30wt%，如约1-10wt%的颗粒碳（以气体发生器进料的碳重为基础），和颗粒碳同时存在的可能有飞灰颗粒。温度在飞灰的熔点以上的，产生熔渣。

温度在约1800-3000°F范围、压力在约1-250大气压范围的非催化部分氧化气体发生器的反应区中出来的流中气流向下通入一辐射冷却器。辐射冷却器是一竖立的自由流动的钢制压力容器，其上顶有中心装有法兰的入口，连接到竖立气体发生器的中心装有法兰的底部出口，辐射冷却器的中心垂直轴是气体发生器的中心垂直轴的延续，如图1所示。在辐射冷却器中，热气流从垂直的冷水管束上通过，被冷却至1500-1000°F的范围并在气流中的水的露点以上。在辐射冷却器中从燃料气分离出基本上所有的夹带熔渣并落入位于辐射冷却器容器底部的水浴中。本发明所用的“无熔渣的”或“基本上无熔渣的”粗燃料气意即熔渣和颗粒碳低于2000ppm。水和渣形成的浆定期性地从辐射冷却器除去。 将水与渣分离，经纯化后再循环至辐射冷却器的冷却管，熔渣可用于填补土地。任何辐射冷却都是可以使用的。辐射冷却器在共同转让的美国专利4，377，132和4，936，376中展示和描述，在此提供参考。在辐射冷却器的底部，部分冷却的粗燃料气被分成两股气流A和B。气流A包括在气体发生器中生产的粗燃料气问题的30-70Vol%;气流B包括其余的部分。最好是粗气流A和B的体积应相等以使传热效率最大和使费用减至最低，每一气流的温度都在1500-1000°F的范围。分流气流A和B的压力基本上是气体发生器中的压力，在管线和设备中有较小的常压降，例如可达约10%的压力降。分流的粗燃料气流A提供了一部分热量以预热通往燃气轮机的氮气流，粗燃料气流B提供了一部分热量以预热通往所说燃气轮机的清洁的无氯和硫的燃料气。粗燃料气流A从辐射冷却器通过常规对流冷却器与锅炉进料水进行间接热交换并冷却至约1000-600°F的范围，但高于露点。将通经对流冷却器的燃料气中的水保持在气态，没有液态水存在以溶解粗燃料气流中的HCl蒸气，由此避免了腐蚀性的氢氯酸对金属对流冷却器的侵袭。然后部分冷却的粗燃料气流A与对流冷却器中的氮气进行间接热交换进一步冷却至约300-600°F范围，但高于露点，干燥的氮包括约90.0-100.0mol%的N2。其余基本上包括H2O和氧。氮气被运送至大约环境温度至400°F范围的现场。此外氮气和基本纯的氧也可在现场常规空气分离区里生产。氧可在体系中用作部分氧化气体发生器中的氧化剂，体系中的干燥氮是用作燃气轮 机中的温度调节剂。典型的空气分离设备请参考Kirk-Othmer的Encyclopedie  of  Chemical  Technology，第3版，第7卷，第229-231页，John  Wiley  &  Sons。

将冷却的粗燃料气流A在常规洗涤器中洗涤夹带的颗粒物质，例如炭黑和飞灰。可以使用任何适合的洗气装置。例如Perry和Chemical Engineers Handbook第4版，第18-3至5页（Mc Graw-Hill，1963）中所述的液一气阱型柱。也可参考共同转让的美国专利US3，232，728中的洗气器。与此同时，基本上所有的粗燃料气流A中的氯都被洗涤水除去，分流的粗燃料气流B提供部分热量预热通往所说燃气轮机的清洁的无氯和硫的燃料气流。因而粗燃料气流B被通入常规对流冷却器与锅炉进料水进行间接热交换，并冷却至约1000-600°F的范围，但在露点以上。然后用通往所说燃气轮机的常规对流冷却器中的清洁的无氯和硫的燃料气进行间接热交换将部分冷却的粗燃料气流冷却至600-300°F的范围，但在露点以上。其次，将粗燃料气流B在常规洗气器中洗涤，除去夹带的颗粒物质，例如灰黑和飞质;同时洗涤水除去了粗燃料气流B中基本上所有的氯。此处的“从洗涤的粗燃料气流中除去基本上所有的氯”或“无氯”的气体流的表示法意即水洗后的粗燃料气流A和/或B的氯含量减至10ppm以下。洗涤水保持在约250-450°F的范围，pH约为6-9。适合的加入洗涤水中的碱性物质可选自NH3、NH4OH、NaOH、KOH、Na2CO3和K2CO3。

合并洗涤后的粗燃料气流A和B，将此混合气导入一低温气体 冷却区，使温度降至约90-120°F范围。低温气体冷却区包括两个或多个常规对流冷却器，例如串联的三个对流冷却器。更具体地说，在低温气体冷却区，温度约为250-500°F范围的洗涤后的粗燃料气流A和B的合并气流通入常规的对流冷却器（a）与离开常规酸气清除区（AGR）（将进一步叙述）的温度在约90-120°F范围的清洁的无氯和硫的燃料气流进行间接热交换，由此将清洁无氯和硫的燃料气在常规对流冷却器（a）中加热至约150-300°F的温度范围，离开对流冷却器（a）的洗涤后含硫粗燃料气A和B的合并流在导入常规酸-气回收区以除去H2S和COS之前在两个步骤中进一步冷却。在冷却步骤1中，粗燃料气A和B的合并流与锅炉循环水间接热交换，在对流冷却器（b）中进一步冷却至约120-250°F的范围。在常规对流冷却器（c）中，冷却器（b）流出的A、B合并流与冷水间接热交换，进一步冷却至约90-120°F的范围。然后，在常规酸气清除去区（AGR）中，基本上所有的含硫气体（例如H2S和COS）被除去以产生清洁的基本上无氯和硫的温度约90-120°F范围的燃料气流，它的燃烧热约为150-300BTU/SCF（干重）。在AGR区中，将清洁的无氯的燃烧气冷却到露点以下和/或将燃烧气与干燥剂接触可以除去水。请见例如共同转让的美国专利US 4，052，176中的从合成气中除去含硫气体的方法，在此提供参考。

在酸气回收区（AGR）中，可以使用的合适的常规方法包括致冷法和用溶剂或胺类或热碳酸钾的物理或化学吸附法，所用 的溶剂如甲醇、N-甲基吡咯烷酮、三乙醇胺、碳酸丙二醇酯。含H2S和COS的溶剂可用氮气闪蒸或反提进行再生，或减压加热回流而不用惰性气体。随后再把H2S和COS用适合的方法转化成硫。例如使用Kirk-Othmer的Encyclopedia of Chemical Technol-ogy，第2版，第19卷，第3530页（John Wiley，1969）中所述的Claus法（即克劳斯二段脱硫法-译注）从H2S生产元素硫。“基本上除去了所有含硫气体”或“无硫燃料气”的表示法意即水洗后的粗燃料气A和B中的硫含量已降低至750ppm以下。

在最佳具体实施方案中，至少一部分（例如10-100vol%的清洁的基本无氯和硫的燃料气流在约400-800°F的温度范围（如约300-500°F）和约150-500psig的压力范围（如约225-325psig）下分别导入燃气轮机的燃烧室，同时将空气流在约400-900°F（如700-800°F，譬如750°F）的温度和基本上相同（例如±10%）于燃料气流的压力下分别导入燃烧室，同时将干燥的氮气流于与燃料气流基本相同（例如±10%）的温度和压力下分别导入燃烧室。有利的是，用本发明方法是，燃料气流和氮气流可以在较高温度，例如至800°F，导入燃烧器。这样就减少了燃料至燃烧室的输入（同时减少至蒸汽循环的热输入），使生产更加有效。清洁的无氯和硫的包括H2和CO的燃料气流的其余部分可用于有机化合物的催化合成。在一具体实施方案中，富氢的气流的生产是用催化水-气将CO转化成CO2和水，接着除去气体杂质。

燃烧器中干氮气与清洁无氯和硫的燃料气的体积比为约0.5-2.0的范围，如约0.75-1.5，譬如约1.0。燃烧室中发生完全燃烧的温度约1800-2600°F的范围，如约2300°F;压力约为175-250pSIG，如约220psig。在烟道气中基本上没有含氯或含硫的气体或NOx气体产生（x为约1-3的整数）。“基本上没有”和“实际上降低的NOx气体的量”意即少于20ppm，如约16-10ppm的范围，譬如10ppm或更少。

离开燃烧室的烟道气流通入动力开发型膨胀涡轮作为工作流体。例如通过变速驱动联于膨胀涡轮机的轴，就可驱动至少一台发电机和/或至少一台涡轮压缩机。在烟道气中加入补充量的干燥氮气就可增加烟道气的质量流。于约1200-800°F的温度范围离开膨胀涡轮的烟道气的热量在常规热回收蒸汽发生器（HRSG）中被回收，然后冷的无毒烟道气就可作为烟气（stack  gas）排放而没有环境污染。

本发明的一个具体实施方案包括利用工业废热发电的汽轮机。锅炉供水通过HRSG中的螺管与膨胀的烟道气进行间接热交换，产生压力在约1000-2000psig范围的蒸汽作为工作流体通入膨胀涡轮，膨胀涡轮驱动旋转的机械装置和/或电装置，如压缩机、泵或发电机。将用过的湿蒸汽导入冷凝器进行完全冷凝。冷凝水与任何补给的锅炉供水混合后再泵回HRSG。

在另一具体实施方案（如图2所示）中，温度在约90-120°F范围的离开酸气清除区的清洁的无氯和硫的烟道气流在常规水饱 和器中用热水饱和，以提供有约5-15wt%水的燃料气。当加湿的清洁的无氯和硫的燃料气在气轮机燃烧室中与空气一起燃烧时，烟道气中的氧化亚氮（NOx）基本上减少了，得到了增高的动力和效率而没有对大气的污染。此特征示于图2中的“D”-“D”部分以代替图1中的“C”-“C”部分。除此特征外，图1和2中所示的具体实施方案基本上是相同的。如图1和2所示，温度为约250-350°F的饱和燃料气流与图1中所示的常规热交换器中与蒸汽进行间接热交换进一步加热至约250-450°F的范围，蒸汽被冷凝下来，清洁的无氯和硫燃料在常规热交换器中与粗燃料气流B进行间接热交换进一步加热至约400-800°F的温度范围，如图1中所示。至少一部分（例如90-100vol%）的这种含H2+CO的清洁的加湿的无氯和硫的燃料气流在气轮机燃烧器中在干燥N2的存在下与空气一起完全燃烧，其方式如前所描述，并如图1中所示。其余的清洁的加湿的无氯和硫的基本上包括H2和CO的燃料气（如有的话）可做其它的用途。例如气流中的CO可与水在水-气转化催化剂存在下反应以提供含有氢量增加了的合成气气流。可用常规溶剂从水-气转化的气流中除去CO2。

将温度在约120-150°F的水从图2中的燃料气饱和器泵出，在常规对流式热交换器中与进入饱和器加热器（a）中的温度在约250-500°F范围的经洗涤后的粗燃料气A和B的合并气流进行间接热交换，使之再加热至250-350°F范围，合并气流冷却至约200-400°F范围。洗涤后的粗燃料气A和B的合并流在对流冷 却器（b）中与锅炉供给水进行间接热交换进一步冷却至约120-250°F范围，接着在对流冷却器（c）中与冷却水进行间接交换再进一步冷却至约90-120°F的范围。洗涤后的粗燃料气A和B合并流中的H2S和COS在酸气回收区中被除去以生产清洁的无氯和硫的燃料气，然后如前所述用水饱和。

参考示于图1和2中的两个本发明方法的具体实施方案示意图，对本发明将会得到更完全的详细了解。虽然图1说明了本发明方法的一个最佳具体实施方案，但并不意味着对所说明的连续方法限制在所说的特定设备和物质内。

如图1所示，垂直自由流动非催化的有耐热材料衬里的燃料气发生器1装有在轴线上的在上游的有法兰的入口2和在下游的有法兰的出口2。中心通道5有一上游端6与含游离氧例如管线7中的基本纯的氧的气体连接。例如在常规空气分离装置（未示出）中可将空气分离成管线7中的基本纯氧和管线10中的干燥氮气。在此具体实施方案中的管线11中的固态碳质燃料水浆包括彼磁堡8号煤（Pittsburg  No.8  coal）水浆（其固体含量约为62-66wt%，硫含量约2-3wt%（干）、氯含量约为0.1wt%（干），将其通入燃烧器4的入口15，往下通入中心环形通道16，这两股进料流从燃烧器4的下游端碰击在一起，雾化，并在反应区17中部分氧化以生产燃料气。

常规辐射冷却器18包括上游的有法兰的中心入口19、下游有法兰的中心出口20、垂直的水管束21、有法兰的入口22（管线23 的锅炉供给水通过它导入水管束21的底部）、有法兰的出口24（蒸汽通过它按路线25离开圆筒状水管束21的顶部）、有法兰的出口26和27（部分冷却的分裂粗燃料气流A和B通过它们分别进入管线28和29）。燃料气发生器1的有法兰的出口3和辐射冷却器18的有法兰的入口19是沿着发生器1和冷却器18的中心轴线连接在一起的。在反应区17中产生的燃料自由向下通过筒形的有耐热材料衬里的连接通道30，与向上流经垂直管束21的锅炉供给水进行间接热交换而被冷却，Frusto-锥形档板31把部分冷却的燃料气经出口26和27送出。熔渣和飞灰被收集在辐射冷却器18底部的冷却水池中。熔渣、飞灰和水用常规销轴漏斗（未示出）定期地从出口20、管线33、阀34和管线35清除。

管线28中的部分冷却的粗燃料气分流A在对流冷却器40中与锅炉供给水进行间接交换被冷却，锅炉供给水通过管线41进入冷却器40并以蒸汽通过管线42离开冷却器。管线43中的粗燃料气A的附加冷却在对流冷却器44中与自管线45的干氮气间进行热交换而进行。热的干氮气经管线46离开冷却器44，并经控制阀47、管线48分别地导入燃烧室50，管线10的干氮气经管线51、阀52、管线53和54进入对流热交换器44;也可以从管线10经管线54、阀55、管线56在对流热交换器57中与经管线58进入和经59离开的蒸汽进行间接热交换而被加热。干氮气是通过管线60、45和冷却器44的。

离开冷却器44的冷粗燃料气A经管线65导入水洗涤器66用水洗涤，洗涤水用管67导入洗涤器66的顶部。水、颗粒物质和HCl的分散体系经器底管线68离开洗涤器66，送至常规水再生区（未 示出）。经管线69从洗涤器顶离开的清洁无氯燃料气流A在管线70中与管线17的清洁无氯燃料气流B混合，燃料气流B用下述方法衍生而来：管21中的部分冷却的粗燃料气流B在常规冷却器72中与锅炉供给水进行间接热交换而被冷却，锅炉供给水是经管73进入冷却器72，又以蒸汽经管74离开冷却器72，管75中的粗燃料气B的附加冷却是在对流冷却器76中与经管77进入冷却器76并经管78在高温下离开冷却器76的清洁无氯和硫的燃料气进行间接热交换而发生的。经管85离开冷却器76的冷却的粗燃烧器B被导入洗涤器86用水洗涤以除去基本上所有的含氯物质和颗粒物质。水是经管87于洗涤器86的顶部进入并经底部的管88离开，清洁无氯和硫的燃料气经顶部管71离开洗涤器86进入“C”-“C”区。在图1所示的“C”-“C”区，来自管69的清洁无氯燃料气流A和来自管71的清洁无氯燃料气流B在管70中混合，并进行冷却和脱硫。

因此，管线70中的清洁无氯的燃料气混合物在一系列串联的常规对流冷却器中进行间接热交换逐渐地冷却至低温度。例如，在冷却器（a）中，清洁无氯的燃料气混合物A+B与管90中离开酸气清除去区（AGR）的清洁无氯和硫的燃料气进行间接热交换。在热交换器（a）中加热后，管91中的清洁无氯和硫的燃料气流离开“C”-“C”并进入加热器92。蒸汽通过管93进入并通过管94离开对流加热器92。此无氯和硫的燃料气流在冷却器76中进一步加热并导入燃烧室50如前所叙述。

经管路94离开热交换（a）的清洁无氯燃料气流与由管95进 入并由管96离开冷却器（b）的锅炉循环水在对流冷却器（b）中间接热交换被进一步冷却，经管97离开热交换器（b）的清洁无氯的燃烧气在对流冷却器（c）中与经管98进入并经管99离开冷却器（c）的冷水进行间接热交换被进一步冷却。在管100中的清洁无氯燃料气中的基本上所有的含硫气体如H2S和COS在常规的酸气清除区（AGR）100被清除。含硫气体从溶剂中反提，并通过管111、阀112和管113送入常规硫回收区。管11中至少有部分清洁无氯和硫的燃料气被通入控制阀113并分别经管114导入燃烧室50，其余的主要含H2和CO的无氯和硫的燃料气通过管115、阀116和管117做其它用途，如锅炉或加热炉完全燃烧的气体燃料、转变成富氢气体、有机合成以及还原气。空气通过管118、阀119和管120进入燃烧室50，气体燃料在干氮存在下在燃烧室50中燃烧以生产管121中的烟道气。将烟道气通过膨胀轮机122作为工作流体。管125中的热涡轮机废气通入常规热回收蒸气发生器126在螺管127中进行间接热交换，从管128来的锅炉供给水转变成了管129中的蒸汽。蒸汽是汽轮机130的工作流体。汽轮机130驱动转轴131，转轴再转动发电机132。废蒸汽经管133排放。

在示于图2的本发明另一具体实施方案中，在“D”-“D”区中，合并的清洁无氯的燃料气流A+B在酸气回收区（AGR）中脱硫。然后，离开AGR的无氯和硫的燃料气流用水饱和并加热以提供管191中含约5-15wt%湿气的燃料气流。在此第二具体实施方案中，以图2中的“D”-“D”区代替图1中的“C”-“C” 区。除了以水饱和燃料气和改变热交换器（a）中的冷却剂外，所有的其它特征都与图1中所示的特征基本相同。将离开“D”-“D”区的经管191的水饱和的无氯和硫的燃料气流导入示于图1中的对流加热气92以代替在第一具体实施方案的“C”-“C”区中生产的干燥清洁无气和硫的燃料气流91。

相应地，在“D”-“D”区中，将管69中的清洁无氯的燃料气流A通经阀199和管200并在管201中与自管71（图1）、阀202和管203来的清洁无氯的燃料气流B相混合。在管20中合并的燃料气流A和B再于下面两个或多个对流冷却器中逐步进行热交换而被冷却，即将管201中的合并的清洁无氯的燃料气通入常规对流冷却器（a）中与水进行间接热交换，水是通过管204进入并通过管205离开冷却器（a）的，并用泵207将其循环至燃料气饱和器加热器208的顶部。饱和器208中的水与由底部的管222进入并由顶部的管191离开饱和器208的清洁无氯和硫的气体流接触并使之饱和。冷水经管206离开饱和器208。循环泵207从管206泵出水。补充水从管209、阀210和管211，经管204泵入热交换器（a），在此进行加热。合并的清洁无氯燃料气经管212离开冷却器（a），在串联的对流冷却器（b）和（c）中进一步加热，因而锅炉供给水经管213进入热交换器（b），经管214作为蒸汽而离开（b）。管215中冷却的清洁无氯燃料气进一步在冷却器（c）与冷水进行间接热交换，冷水经管216进入冷却器（c）、经管217离开（c）成为热水，基本上所有含硫气体（例如H2S和COS）都从经由管218 进入常规酸气清除区（AGR）223中的清洁无氯燃料气流中除掉。H2S和COS从在AGR中接触燃料气的有机溶剂中反提后由管219、阀220和管221送入常规硫回收区。

本发明可有各种改变，但都不脱离本发明的精神和范围，本发明的限制如在所附的权利要求中所示。