用于通过重整基于烃的原料的高度热整合的制备氢气的装置的起动方法

摘要

本发明涉及用于通过重整烃原料高度热整合的制备氢气的装置的起动方法，包括：阶段a，其中将烃原料和空气的混合物供给用于起动的燃烧器，阶段b，其中通过与该方法的至少一种热物流的间接热交换使水蒸汽蒸发，阶段c，其中将待重整的烃原料蒸发并加热，然后以气体形式引入重整反应器中，和阶段α，其中使该起动燃烧器停止，并将持久运行的燃烧器点燃。

说明书

发明领域

本发明涉及通过重整烃原料来制备氢气的领域。

氢气在多种化学应用中用作原料。其是替代燃料，其可以供应例如燃料电池。后者已经成为该领域中的绝对必需品，因为其提供了对制备非污染能量的可能回应。

各种方法用于由烃燃料制备氢气：

-部分氧化(根据英语术语POX表示部分氧化)是非常常见的催化放热反应，其通过原料和包含在例如空气中的氧气(O₂)之间的反应制备氢气(H₂)：

在甲烷的情况中，例如：CH₄+1/2O₂→CO+2H₂

该反应用于区分以下与不产生氢气的完全氧化(TOX表示完全氧化)：

在甲烷的情况中，例如：CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O

-蒸汽重整(根据英语术语SMR表示蒸汽重整)也是催化吸热反应，其通过原料与水(H₂O)的反应制备氢气：

在甲烷的情况中，例如：CH₄+H₂O→CO+3H₂

-自热重整(根据英语术语ATR表示自热重整)是部分氧化反应和蒸汽重整的结合。

由此该部分氧化的放热补偿了蒸汽重整的吸热，自热重整器能够是绝热的，没有热量损失。因此这种运行模式对于能量管理是重要的。

该蒸汽重整或自热重整优选在本发明的范围内，因为其产生了合成气(一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)和氢气(H₂)的混合物)，其比部分氧化更富含氢气。

在重整装置的出口处，该富氢物流出气包含很多杂质，特别是一氧化碳(CO)。后者特别令人讨厌，因为其会使电池的催化剂中毒。为此目的通常安装净化区段以提取纯氢气。

在下面的描述中，该术语“净化”用于很多种可以从已经包含氢气的气体中富集氢气，或者转化一些杂质，或者进一步除去所述气体中任选存在的一些杂质(例如一氧化碳)的方式。这些方式可以例如是下述的P1～P4方式。这些方式能够单独或任选地结合使用，特别是在需要的氢气纯度是非常高时。

P1)已知能够通过使用用于将一氧化碳转化为水的反应降低一氧化碳含量(根据英语术语WGS表示水煤气转换反应)。

在该反应中，所用的水蒸汽可以是在流出物中过量存在的那些或者添加到该重整器中的水蒸汽。需要使用适合的催化剂。在用于将一氧化碳转化为水的反应器的出口处，一氧化碳(CO)的摩尔百分比为约0.5或更高。该流出物还包括水和二氧化碳(CO₂)。根据使用者希望得到的纯度水平，使用另外的净化方式可能是适合的。

P2)一种可能性是单独或例如与方式P1结合使用用于通过吸附进行净化的系统(变压吸附方法或根据英语术语PSA表示变压吸附)。该技术在一氧化碳转化之后可以由重整产物得到非常高纯度的氢气(更高99.9体积％)。该PSA是基于分子筛床中杂质的吸附原理的。通过该吸附床的膨胀和内吹扫气的冲洗获得再生。通过同时安装几个罐确保该系统的连续性。

P3)另一种可能性在于优先氧化反应(根据英语术语PrOx表示优先氧化)。

CO+1/2O₂→CO₂(PrOx)

该反应是在包含适合的催化剂的反应器中在促进用空气中的氧气对一氧化碳的氧化的温度以及在氢气存在下进行的，但不消耗或氧化基本量的氢气也不导致一氧化碳转化为水的逆反应(在英语术语中RWGS表示反向水煤气转换(Reverse Water Gas Shift))。

P4)膜净化也是通常用于从富氢气体中除去杂质的系统，特别是在所需要的氢气纯度非常高(例如高于99体积％或高于99.5体积％)时。

该大规模氢气制备方法主要用于需要纯氢气用于特定的化学操作的工业中或用于供应固定燃料电池(stationary fuel cells)。这些大型装置的优点是可以通过非常强地并以复杂方式整合该装置的所有单元使氢气产率最大化。也可以使用耐受非常高的温度的昂贵的结构材料。用于制备纯氢气的该小规模方法是对氢气的输送和储存问题的回应。更低成本和更灵活的小单元可以具有接近需要其的装置的氢气源。

液体形式的燃料，例如乙醇，比气体原料对于使用者更容易操作。然而，液体原料的使用提出了另外的将该原料蒸发的问题。事实上，在进入该自热重整器之前，该原料需要处于蒸气状态并与水蒸汽和空气混合。因此该方法一方面要将该液体原料蒸发，另一方面要产生该反应所需要的水蒸汽。在这些条件下设计完全自热的方法而不会由此降低该装置的纯氢气产率是困难的。

对氢气的需要可能是波动的(主要是对于小装置而言)。因此，更好地该发生器能够频繁停止和起动。因此另一个困难是快速并高性能地实施起动程序，同时维持经济性。

现有技术

在现有技术中已经研究了用于制备氢气的装置的快速起动问题。总的来讲，提出了两种原理：或者在进入该重整器之前将该原料本身直接或间接加热，或者是在引入待重整的原料之前将该反应器和其催化床加热。

根据第一种解决方案，专利US 4788004提出了使用用于重整方法的起动阶段的燃烧器。后者燃烧适当的燃料提供足够的热量以将该重整反应的反应剂直接或间接加热至其自燃温度。

专利申请US 2003/0154654提出通过在燃烧器中将水直接蒸发而不用热物流出物进行间接热交换以便于对与燃料电池结合的小型氢气制备单元进行快速起动。

根据第二种解决方案，专利申请US 2003/0019156提出为了加速该用于重整烃原料的单元的起动，使用空气在足以使该重整催化剂氧化的温度将该重整反应器预加热。这样，该催化剂产生其自己热量，该热量添加到该空气的热量中，加速了该反应器的预加热。

专利申请WO 2005/090230公开了氢气制备单元的起动方法，其首先用热的富氧气体加热该重整反应器以及另一下游单元。该方法意于在重整条件下重整气体的典型地烃原料。

专利US 6521204中公开的用于进行重整系统的方法包括快速起动方法，其在于使用烃原料含量低的烃原料和空气的混合物。该混合物通过产生热量而在该重整反应器的催化剂上反应同时使碳的生成最小化。

为了快速加热该重整反应器以及用于制备经重整气体的方法的其它装置，德国专利申请DE 10 2004 001 310 A1的发明人在第一步骤中在重整催化剂上进行混合有从燃烧器排出的烟的该气体烃原料的完全氧化。

当结合这两种解决方案时改善了热整合。因此，专利申请US2003/0093950描述了通过重整燃料的整合能量制备系统和热整合的燃料电池的使用。使得该系统一旦起动，就会快速达到其操作所需的温度，同时使其电能消耗最小化，两个燃烧器同时操作，一个用于加热该重整反应器，另一个用于蒸发水并加热该重整器下游的其他装置。

专利US 6635372更特别地研究了使用液体烃原料。对于起动阶段，该方法使用在前面使用过程中被蒸发并以吸附形式储存的气体部分。在起动过程中，将这些蒸汽解吸并与空气燃烧。该热的流出物被设计以快速加热该重整反应器。

发明概述

本发明涉及用于热整合的氢气制备单元(thermally-integrated hydrogen production unit)的起动方法，包括：

-阶段a，其中用烃原料和空气的混合物供给其目的是用于确保该单元起动的燃烧器，由此燃烧所述混合物，由所述燃烧器得到的该热的流出物加热进入重整反应器并从中离开的气体流，直至由所述重整反应器得到的流的温度达到超过200℃的值；

-在阶段a之后开始的阶段b，其中通过与该方法的至少一种热物流的间接热交换使水流蒸发，产生进入所述重整反应器中的水蒸汽流，直至由该反应器得到的流达到超过300℃的温度以及所有的水都被蒸发；

-在阶段b之后开始的阶段c，其中通过与该方法的至少一种热物流的间接热交换，当待重整的烃原料是液体原料时将其蒸发，或当其是气体原料时将其加热；然后将所述原料引入该重整反应器中，其可以制备富氢的流出物流；

-在阶段c之后开始的阶段d，其中将该起动燃烧器停止，取而代之地将持久运行(permanent operation)的燃烧器点燃，其中用残余空气和由用于净化该富氢物流的区段(section)排放的气体的混合物供给所述燃烧器。

优选地，该待重整的烃原料是液体。在该优选情况中该起动燃烧器具有适用于燃烧液体原料的技术。

附图简述

图1是显示其起动是依照本发明进行的用于重整烃燃料的装置变型的方法图解。

发明详述

A.用于制备氢气的方法的描述：

本发明适用于重整烃原料。其可以包括烃、石油馏分或醇(例如乙醇)或后者的最后混合物。优选地，该待重整的烃原料是液体。潜在有利的燃料是生物乙醇。该生物燃料作为长寿命的能量替代品存在。其是由植物原料(例如蔗糖或淀粉)的发酵或蒸馏得到的。其具有具有非常低的温室气体排放水平的优点。

某些原料能够包括法律所要求添加的含硫化合物或有气味的化合物。例如，通过添加甲醇或汽油，乙醇的变性使其可能不适用于人类消费并由此防止任何海关贸易，由此用于人类消费的乙醇的费用和用于化学工业的是不同的。然而，这些化合物能使该装置中存在的催化剂劣化。因此在其使用前通过使用例如脱硫单元净化该原料对本领域技术人员来讲是有用的。

除了该烃原料之外，该方法需要供应水。后者优选是去离子的。在该重整反应是自热重整的情况中，该反应需要氧气源。后者能够是纯氧气、空气或富氧空气。

本领域技术人员从已知的方法中实施该重整方法。本发明优选使用自热重整反应器(ATR)。后者典型地是在400℃～1000℃的温度操作的。压力通常为100～4000kPa。该ATR反应器包含本领域技术人员适当选择的一种或多种催化剂。然而本发明可以非常好地适用于蒸汽重整反应器，其中进行吸热反应。在下文中，该术语“重整”表示自热重整或蒸汽重整(也称作用蒸汽的重整)或本领域技术人员已知的其他类型的重整。

首先能够加热引入到该重整反应器中的原料。当该烃原料是液体时，在以气体形式注入到该重整反应器中之前，后者能够自身蒸发或用水和/或用水蒸汽进行蒸发。在该重整器的入口处没有两相混合物通常是重要的，因为这会降低该反应器的性能水平。该水也能够自身蒸发或用空气和/或烃原料进行蒸发。在重整器的入口处，通常重要的是该混合物的温度保持低于在该操作条件下该原料的自燃温度。

该蒸发和加热所需的能量是通过本领域技术人员良好设置和适当确定尺寸的热交换器在该方法中的不同位置取出的。该初级热源是从该重整器中离开的热物流出物和从该起动燃烧器或残气燃烧器得到的残余的燃烧气体。优选地，为使水蒸汽的制备最大化，在使用来自该重整器的流出物的热量中，用尽可能大的量的水蒸发该液体烃原料。某些其他流出物，例如用于转化一氧化碳的反应器(WGS)的那些，如果存在，能够变成好的益处。总之，好的热整合可以达到相当高的H₂O/C摩尔比(优选大于2.7，更优选大于3.0，甚至更优选大于4.0)，其可以得到好的氢气产率(优选大于55％，更优选大于60％，甚至更优选大于64％)，同时维持该自热反应，即不添加外部能量。

该重整产物，即由重整反应器得到的物流，是合成气。其优选用可以提高该含氢气体的氢气含量或降低所述气体中的一氧化碳含量或两者一起的区段进行处理。

该净化区段(purification)能够包含一个或多个转化或分离装置，例如在本说明书的发明领域部分中描述的那些。

典型地，用于将一氧化碳转化为水的反应器(WGS)是最通常采用的方式。能够使用几个催化转化区以降低该重整产物中一氧化碳的含量。由此该反应是放热的，通常用一个或多个交换器冷却来自该用于将一氧化碳转化为水的反应器的流出物，然后能够将剩余的水在冷凝器中被去除。可以使用任意其他的净化形式，例如优先氧化(PrOx)。在该方法的优选实施方案中，该净化区段包括PSA系统或膜过滤系统。将该净化区段排放的不适合的气体(根据英语术语称作吹扫气或“废气”)在气体燃烧器中燃烧。

通过鼓风机将空气供给该气体燃烧器(根据英语术语称作“废气燃烧器”)。如果该氢气制备装置与燃料电池连接，那么该离开的阳极气体也能够用作残余气体并在残余气体的燃烧器中燃烧。

根据优选实施方案，使用在该燃烧器内或在该燃烧器的出口处注入冷空气来控制和调节来自该燃烧器的流出物(烟气)(根据英语术语称作“烟气”)的温度。来自该燃烧器的该热物流出物在下面用于通过热交换器间接加热和/或蒸发该烃原料、水和/或空气。

B.起动程序的描述：

该起动程序主要包括四个阶段。第一阶段(阶段a)在于起动其目的用于确保起动的燃烧器(根据英语术语称作“起动燃烧器”)，其可以间接加热进入该重整反应器的空气流并用于对其预加热。第二阶段(阶段b)在于通过将其与该方法的热物流接触而使水蒸发。将由此形成的水蒸汽引入该重整反应器，其可以将其预加热。第三阶段(阶段c)在于用经加热的烃原料、水蒸汽和优选空气起动该重整反应器，以得到自热操作。最后阶段(阶段d)在于将燃料和氧化剂的供给从一个燃烧器切换到下一个；将该起动燃烧器停止，并开动残余气体燃烧器。可以使用相同或不同的燃料供给这两个燃烧器。

在该烃制备单元的起动之前，需要点燃并起动供给反应物的设备。起动该空气压缩机。在例如该原料需要脱硫的情况下，用例如电系统将该脱硫单元加热。同样地，在所用的水是软化的的情况下，在整个装置的起动之前起动该软化水生成器。

该起动取决于该单元最初所处的状态。因此，当例如该系统还包括最后一次使用以来尚未被去除的燃料时，在添加富氧气体过程中能够发生不受控制的燃烧。为了避免该情况，优选在起动之前进行该系统的吹扫。在这种情况中用惰性气体(例如氮气)对该重整反应器、该用于分离和净化的单元以及该燃烧器进行吹扫，关于该燃烧器，能够用成本较低的空气进行吹扫。

该净化区段的出口连接通风孔。

优选用惰性气体(例如氮气)在持久运行的装置的工作压力(其通常为100～4000kPa)的30％～60％(优选40％～50％)的压力下将该重整反应器加压。

在阶段a中，将包含氧气的气流(其优选来自空气，但也能够是纯氧气或富氧空气)送入该起动燃烧器中。添加烃原料。当后者是液体时，该起动燃烧器具有用于燃烧液体原料的适合的技术。这时例如其装备有喷雾系统。为了起动燃烧，例如使用充电的电极。根据优选实施方案，将空气流送入该燃烧器的出口中或该燃烧器的夹套中以控制待燃烧的流出物的温度，以稀释过热且能够损害位于该燃烧器下游的管道的材料的气体。通过热交换器，该起动燃烧器的流出气体加热惰性气体或含氧气体的流(优选空气)(其可以与重整所用的相同或不同)。将该气体优选以其值为持久运行的装置的流速值的50％～80％(更优选60％～70％)的流速送入重整器和该净化区段中。该系统优选保持直至该起动燃烧器流出物的温度通常高于600℃，优选625℃～800℃以及直至离开该重整器的气体的温度通常高于200℃，优选高于250℃，甚至更优选为300℃～500℃。

当这些条件都满足时，在阶段b中使用该方法的热气体以使该重整反应所需的水蒸发并甚至过热，为此目的，在进入该重整反应器之前，该水流在一个或多个与该方法的至少一种热物流接触的热交换器中循环，该热物流选自以下物流：离开该燃烧器的热物流，离开该重整器的热物流，和离开其流出物是热的的任意其他单元(例如用于转化一氧化碳的反应器)的流。维持该水循环直至所有交换器出口处的温度足以确保该水完全蒸发。例如，如果在该操作压力为500kPa时所有交换器出口处的温度都高于150℃(优选180℃～250℃)，当操作压力为1000kPa时高于180℃(优选200℃～280℃)，和当操作压力为4000kPa时高于250℃(优选280℃～300℃)，那么满足了该条件。优选地，用惰性气体或富氧气体和蒸发的水流预加热该重整反应器。该水流的流速升高到其持久运行值，然后维持该水循环直至所有交换器出口处的温度如果在该操作压力为500kPa时高于150℃(优选180℃～250℃)，如果操作压力为1000kPa时高于180℃(优选200℃～280℃)，如果操作压力为4000kPa时高于250℃(优选280℃～300℃)，以确保该水完全蒸发。相反，由该重整反应器得到的物流的温度应当达到至少300℃，更优选其应当超过350℃，甚至更优选为375℃～800℃。

当这些条件满足时，开动该重整反应器。然而，如果用于预加热的气体富含氧气，那么非常优选地在此时进行该反应器的吹扫阶段。这可以避免该烃原料在热催化剂上的结焦。停止在该重整器中循环的空气或富氧气体的物流，并送入惰性气体(例如氮气)。该吹扫也可以通过低温(例如10℃～200℃)的没有氧气的水蒸汽流进行。无论如何，该吹扫都不应当过长和/或用于该吹扫的气体都不应当过冷以防止该催化剂的冷却。

一旦进行了吹扫，通过将烃原料注入到该重整反应器中而在步骤c中进行重整。调节该物流以使该流速优选为持久运行中所用流速的15％～50％(优选20％～30％)。通过与该方法的至少一种热物流的间接热交换，当烃原料是气体原料物质时，首先将其加热，或者当其是液体原料时将其蒸发和优选过热，该物流选自以下流：离开该燃烧器的热物流，离开该重整器的热物流，和离开其流出物使热的的任意其他装置(例如用于转化一氧化碳的反应器)的流。优选地，使用离开该重整器的热物流。也能够将该烃原料与水蒸汽或液体水混合。然而，优选该反应混合物的温度在进入该重整器之前不超过其自燃温度。根据优选的操作方法，将之前为吹扫而停止的空气或富氧气体的物流再次注入到与水蒸汽和烃原料的混合物中，以使该重整是自热的。该物流的循环保持直至该重整器的出口处的温度优选超过300℃，更优选超过350℃，甚至更优选为375℃～800℃。当该操作条件稳定时，将后者优选保持5～15分钟。

当该重整器的优选自热操作所需的供热不再由于该烃原料的燃烧而是由于在该用于重整气体的净化区段的操作过程中得到的氢气含量低的残余气体的燃烧时，得到了该发生器的持久运行的作用。这种循环可以保存原材料，由此在用于将该烃原料重整为氢气的过程中得到更好的能量产率，同时保持高的性能水平。该残余气体燃烧器具有适用于气体燃烧的技术，优选是用于限制污染化合物(例如氮氧化物)排放的催化燃烧器。

因此，根据依照本发明的方法的一种实施方案，在步骤c中，将烃原料的物流送入热交换器，在此处通过与该方法的至少一种热物流的间接交换，所述原料当其是液体时被蒸发或者当其是气体时被加热，然后所述原料进入重整器。优选对该原料流调节以使流速为持久运行中所用的流速的15％～50％，该物流的循环维持直至该重整器出口处的温度优选超过300℃。

在第四阶段(阶段d)中进行该起动燃烧器到该残余气体燃烧器的燃烧转移。一种解决方案在于停止该起动燃烧器，将在热物流出物的燃烧和稀释中所用的空气或富氧气体的物流转移到残余气体的燃烧器中，然后安装该残余气体燃烧器的点火电极，最后使来自该净化区段的流出物进入该残余气体燃烧器。

优选地，在该起动燃烧器的停止和该残余气体燃烧器的起动之间有少于30秒，甚至更优选2秒～10秒的等待时间，以防止整个氢气制备单元的冷却。然而，该等待时间对于进行空气或惰性气体(例如氮气)在该起动燃烧器中的吹扫是有益的，这可以防止由于由燃烧得到的酸性水造成的腐蚀。

另一种解决方案在于通过装备点火电极并使离开该净化区段的气体进入，通过用空气或富氧气体的流供给残余气体燃烧器而首先点燃该残余气体燃烧器。然后将该起动燃烧器快速熄灭，可进行该起动燃烧器的吹扫。

依照该变型，优选使用独立的富氧气体流。在该残余气体的燃烧器起动之后，能够将水和烃原料的流速逐渐提高直至持久运行中的固定流速。

该净化区段优选可以将送入该残余气体燃烧器的残余气体与该富氢气体分离开。在该残余气体燃烧器起动之前，将该净化区段与通风孔连接。在该残余气体燃烧器起动之后以及该起动燃烧器一旦停止，就将制备的全部合成气送入该残余气体燃烧器。根据本发明的实施，当开动该净化单元时，将该合成气净化，将制备的富氢气体排出，供给该残余气体燃烧器的是吹扫气体。根据所希望的纯度水平，该净化区段包括一个或多个本领域的技术人员已知工艺单元。这些单元根据其工艺在阶段d之前或之后开动。例如，一些被加热，另一些例如通过惰性气体吹扫。依照本发明的起动方法可以在该净化区段的出口处快速制备氢气流，该净化区段的规格根据使用者的需求进行设计。

本发明优选的各种实施方案

根据参考图1，根据本实施例，该氢气制备单元1包括重整反应器2、其目的是用于确保起动的燃烧器3、持久运行的燃烧器4、净化区段5和两个热交换系统6和7。

在起动之前，将该单元1充电。将用于使该烃原料脱硫并使水软化的系统(此处未示出)准备好。起动空气压缩机15、19和23。

优选地，进行该系统的吹扫。为此目的，空气或惰性气体(例如氮气)的流通过该管线14装料，通过管线17进入残余气体燃烧器4并通过管线16进入该起动燃烧器3，然后通过管线25或管线26进入热交换器6，并通过管线27离开至排放口。将惰性气体(优选氮气)的流通过管线22装料，通过热交换器6，并通过管线28进入重整反应器2。维持该流速使得该重整器2内的压力达到持久运行中该装置的工作压力的约40％。关闭阀36，开启阀44，以使来自该分离/净化区段5的流出物通过管道32逃逸到排放口。

在该起动方法的阶段a过程中，将空气流通过入口14、压缩机15和管线16注入起动燃烧器3中。将用于稀释来自该燃烧器的热物流出物的第二空气流通过入口18、压缩机19和管线20送往该起动燃烧器3的出口。将第三空气流通过入口22、压缩机23和管线24送入交换器6。该第三空气流的流速具有当选择的化学方法是自热重整时该持久运行的装置的流速值的50％～80％(更优选60％～70％)的值。将该烃原料通过入口8和管线9注入该起动燃烧器3中，用火花点燃该燃料。由该燃烧得到的热物流出物通过管线25离开并通过该热交换器6中的管线24加热进入的空气。现在是热的的所述空气通过管线28进入该重整反应器2并通过管线30从中离开。然后其进入该热交换系统7，然后通过管线31进入该净化区段5，通过管线32离开至该排放口。使这些操作条件维持直至该管线30中的空气流的温度高于200℃。

在该起动方法的阶段b过程中，将通过管线11进入的水流通过管线13注入交换器6并通过管线12注入交换器7。根据其他实施方案，也能够将该水在该方法的不同点注入其他热交换器中。将制备的水蒸汽通过管线28和29再加入该重整反应器2。将所有进入该重整器2的水流调节使得该流速为持久运行所用流速的15％～50％(优选20％～30％)。使该水循环维持直至在交换器6和7的出口处该水完全蒸发。然后将其流速提高至在持久运行中的其值并再次维持该水循环直至在热交换器6和7的出口处该水完全蒸发，且相反地，直至管线30中的空气流的温度超过300℃。

在阶段b结束时且在阶段c之前，使能够进行重整反应器惰性化。为此目的，在这些条件下用惰性气体的流代替通过管线22进入和通过24到来的空气流，该惰性气体可以是低温(例如10℃～200℃)的不含分子氧的氮气或水蒸汽。

在该起动方法的阶段c中，将在8处进入的烃原料的流送入管线10中。通过使原料通过该热交换器7将该原料当其是液体时被蒸发或当其是气体时被加热，然后通过管线29进入重整反应器2。将该烃原料流调节使得该流速为持久运行中所用流速的15％～50％(优选20％～30％)。使该物流的循环维持直至该重整器出口处的温度超过300℃，优选超过350℃，甚至更优选为375℃～800℃。

在该起动方法的阶段d中，将用于点燃该残余气体燃烧器4的电极充电。将该起动燃烧器3关闭，将阀34和25定向使得将由压缩机15和19得到的空气流引向该残余气体燃烧器，将阀36开启，可使该净化区段5的流出物通过管线33到达该残余气体燃烧器。

燃烧立即开始。然后该烃原料的流速逐渐升高以达到持久运行中所用的流速值。当达到常设流速且该合成气组成被稳定时，开动净化区段5。将阀44打开以使产生的富氢气体通过管线32离开；将该净化区段5的吹扫气体通过管线33注入该燃烧器4。