CZ280876B6

CZ280876B6 - Způsob konverze uhlovodíků primárním a sekundárním reformováním a reaktorová soustava k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ280876B6
Application number: CS91248A
Authority: CZ
Inventors: Jesper Norsk
Original assignee: Haldor Topsoe A/S
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1996-04-17
Also published as: SK279079B6; ATE113260T1; EP0440258A3; EP0440258B1; RU2053957C1; CN1027882C; DK28390D0; DE69104735D1; AU7017391A; ES2065556T3; CN1056850A; CA2035331C; JPH0675670B2; AU624759B2; UA26392A; CA2035331A1; CS9100248A2; EP0440258A2; ZA91771B; US5167933A

Abstract

Proud zpracovávaného plynu, obsahující uhlovodík a vodní páru, se nechá reagovat v prvních reformovacích trubkách (31) prvního reaktoru (11), vyplněných katalyzátorem a zahřívaných z pláš- ťové strany proudem mírně zahřátého výstupního plynu z druhého reaktoru (19), vzniklého ochlazením proudu horkého výstupního plynu z adiabatického reaktoru (17) na plášťové straně druhých reformovacích trubek (33) druhého reaktoru (19), přičemž proud částečně primárně reformovaného plynu z prvního reaktoru se rozdělí do prvního dělícího potrubí (14), vedoucího do reformovací trubkové pece (15), a do druhého dělícího potrubí (18), vedoucího do druhých reformovacích trubek (33) druhého reaktoru (19), jejichž výstup se převáděcím potrubím (20) směšuje s proudem primárně reformovaného plynu z reformovací trubkové pece (15) a přivádí do adiabatického reaktoru (17), do kterého se přivádí také oxidační plyn (28).ŕ

Description

Způsob konverze uhlovodíků primárním a sekundárním reformováním vodní párou a reaktorová soustava pro jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu reformování uhlovodíků vodní párou a reaktoru k provádění tohoto způsobu. Zejména se vynález týká způsobu reformováni uhlovodíků párou za přítomnosti katalyzátoru, při kterém se využívá teplo z výstupního proudu reformovaného plynu pro dodávku tepla do endotermické reformovací reakce ve zpracovávaném proudu uhlovodíků a páry nepřímou výměnou tepla mezi výstupním plynem a plynem, přiváděným ke zpracování.

Dosavadní stav techniky

Endotermické reakce, ke kterým dochází v průběhu reformování uhlovodíků párou, mohou být ilustrovány na následujících reakčních schématech:

(1) CH₄ + H₂O <=> CO + 3H₂ (-H°₂₉₈ = -49,3 kcal/mol) (2) CH₄ + 2H₂O <=> CO + 4H₂ (-H°₂₉₈ = -39,4 kcal/mol)

Podobná reakční schémata mohou být odvozena pro reformování vyšších uhlovodíků párou. Endotermické reakce (1) a (2) probíhají ve zpracovávaném plynu, procházejícím katalyzátorem pro reformování vodní párou v podmínkách reformování vodní párou. Potřebné teplo pro endotermické reakce (1) a (2) se obvykle dodává spalováním paliva v sálavém topeništi, ve kterém je katalyzátor uložen ve svislých trubkách, procházejících topeništěm.

Je známo přivádět část potřebného tepla z výstupního proudu reformovaného plynu, který je zdrojem tepla. Takový postup je popsán v US-PS 4162290, při kterém se v průběhu primárního a sekundárního reformování část přiváděného uhlovodíku zahřívá ve výměníku tepla nepřímým předáváním tepla z vystupujících plynů z druhého reformovacího stupně v protiproudu k přívodu uhlovodíku, který má být podroben primárnímu reformování. Protiproudová výměna tepla s výstupním plynem, vystupujícím ze sekundárního reformovacího ústrojí, je popsána také v patentových spisech EP-PS 194067 a v EP-PS 113198.

Patentové spisy US-PS 4678600 a US-PS 4830834 popisují reformovací postup s protiproudovou a souproudou výměnou tepla mezi spalinami, přicházejícími od hořáku, a reformovaným výstupním plynem, a také výměníkový reformovací reaktor, obsahující soustředně uspořádanou spalovací komoru, vnitřní katalyzátorovou komoru a vnější katalyzátorovou komoru k provádění reformovacího procesu. Při tomto procesu a v tomto reaktoru prochází zpracovávaný plyn s obsahem uhlovodíků a páry vnější katalyzátorovou komorou v protiproudu a při probíhající nepřímé výměně tepla s horkými spalinami, přicházejícími ze spalovací komory, přičemž reformovaný výstupní proud plynu vystupuje z vnitřní katalyzátorové komory. Zpracovávaný plyn potom prochází druhou katalyzátorovou komorou v souproudu a při nepřímé výměně tepla s horkými spalinami z hořákové komory.

-1CZ 280876 B6

Známé reformovací procesy s výměnou tepla zlepšují hospodárnost tohoto postupu využitím tepla horkých plynů, získávaného v sekundárním reformovacím procesu a dodávaného do primárního reformovacího procesu, který vyžaduje dodávku tepla. Avšak žádný z těchto známých reformovacích procesů neposkytuje ochranu proti korozi, ke které dochází u materiálů, používaných k vytvoření reformovacích reaktorů s výměnou tepla.

Je známo, že reformované plyny s obsahem uhlovodíků mají vysoký podíl oxidu uhelnatého, který má silný nauhličující účinek na kovové materiály, které jsou součástí reaktoru a jeho příslušenství a které přicházejí do styku s horkými plyny. Výsledkem toho jsou lokální trhlinky v povrchových vrstvách materiálu, po kterých následuje důlková koroze nebo rozrušení ochranných povrchových vrstviček, které se dělí na drobné šupinky, vlákna nebo jemný prach. Tento jev, známý jako odprašování kovu, probíhá u různých kovových materiálů v různých rozsazích teplot. Pro zamezení odprašování kovu a následnému narušení reformovacího procesu se proto stanovují určité zakázané rozsahy teplot, které by se při provádění reformovacího procesu neměly vyskytovat.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit způsob reformování uhlovodíků vodní párou, při kterém by se teplo z reformovaného výstupního plynu využilo k zajištění optimálních podmínek k proběhnutí procesu a při kterém by nedocházelo k odprašování kovu. Dále si vynález klade za úkol vyřešit vhodnou konstrukci reaktoru k provádění tohoto způsobu.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo způsobem konverze uhlovodíků primárním a sekundárním reformováním vodní párou, při kterém se nejprve nechá v prvním reformovacím pochodu reagovat zpracovávaný plynný proud nejméně jednoho uhlovodíku a páry za přítomnosti reformovacího katalyzátoru na částečně primárně reformovaný proud zpracovávaného plynu při dodávce tepla nepřímou protiproudovou tepelnou výměnou s mírně zahřátým výstupním proudem plynu od posledního reformovacího pochodu, přičemž teplota zpracovávaného plynu je na vstupu do katalyzátoru od 400° do 700 °C a první reformovací pochod se provádí při počtu mol vody ve formě vodní páry na atom uhlíku od 1,1 do 7,0 ve zpracovávaném plynném proudu a tlaku od 0,2 MPa do 6 MPa, načež se částečné primárně reformovaný proud z prvního reformovacího pochodu rozdělí na první dílčí proud a druhý dílčí proud, a první dílčí proud se nechá reagovat ve druhém reformovacím pochodu za přítomnosti reformovacího katalyzátoru, při zahřívání konvekčním teplem na teplotu 700 až 900 °C, na první primárně reformovaný proud plynu, zatímco druhý dílčí proud plynu se nechá reagovat ve třetím reformovacím pochodu za přítomnosti reformovacího katalyzátoru při dodávce tepla nepřímou tepelnou výměnou se souproudým horkým proudem výstupního plynu z adiabatického sekundárního reformování posledního reformovacího pochodu pro vytvoření druhého primárně reformovaného plynného proudu a pro současné ochlazení zpětně vedeného proudu horkého výstupního plynu z posledního reformovacího pochodu na uvedený mírně zahřátý proud výstupního plynu, načež se spojí první primárně reformovaný proud plynu s druhým primárním reformovaným proudem plynu na kombinovaný proud primárné reformovaného plynu, a kombinovaný proud primárně reformovaného plynu, přivádě-2CZ 280876 B6 ný o teplotě 700 až 900 °C, se nechá reagovat ve čtvrtém posledním reformovacím pochodu s oxidačním plynem za přítomnosti reformovacího katalyzátoru pro vytvoření proudu horkého výstupního plynu o teplotě 950 až 1050 °C, který se vede zpět do druhého reformovacího pochodu, kde předává teplo druhému dílčímu proudu a ochlazuje se na teplotu 950° až 770 °C, a vede se dále jako ochlazený výstupní proud do prvního reformovacího pochodu, kde předává další užitečné teplo zpracovávanému plynnému proudu uhlovodíku nebo uhlovodíků a vodní páry, přičemž se ochlazuje na teplotu 600 °C až 500 C, a odebírá se jako výstupní proud plynu.

Výstupním proudem plynu se s výhodou předehřívá na teplotu 500 až 600 °C zpracovávaný plynný proud uhlovodíku a páry před jeho vstupem do prvního reformovacího pochodu.

Dodávaným uhlovodíkem pro primární reformovací proces může být kterýkoliv z uhlovodíků, uhlovodíková frakce nebo směs uhlovodíků, běžně používaná jako vstupní směs při reformovacím postupu. Takovými typickými vstupními plyny je například zemní plyn, odpadní plyn z rafinerie, ztekucený ropný plyn a různé frakce těžkého benzinu, a také lehké ropné destiláty. Aby byly tyto uhlovodíky vhodné pro reformovací postup, musí být zpravidla podrobeny odsiřovacímu procesu pro snížení celkového obsahu síry pod jednu milióntinu hmotnostního obsahu.

Ke vstupnímu uhlovodíku je přidávána pára v množství, které je postačující k vytvoření zpracovávaného plynu s poměrem podílů páry a uhlovodíků dostatečně vysokým, aby se zamezilo usazování uhlíků na reformovacím katalyzátoru při průchodu plynu tímto katalyzátorem. V této souvislosti je poměr obsahu páry k obsahu uhlovodíku vyjádřen poměrem počtu mol páry k počtu atomů uhlíku.

Primární parní reformovací reakce ve zpracovávaném plynu jsou iniciovány stykem přiváděného plynu s reformovacím katalyzátorem, umístěným v prvním plynem vyhřívaném reaktoru. Podmínky použité v trubkové reakční peci a v adiabatickém sekundárním reformovacím reaktoru jsou stejné jako u dosud známých postupů. Katalyzátory pro reformování páry proto mohou být obvyklého druhu, dostupného na trhu. Katalytickou aktivní složkou těchto katalyzátorů je kovový nikl, zpravidla nesený keramickými nosiči. Vhodnými materiály pro sekundární reformování je oxid nikelnatý a oxidy kovů, například oxid nikelnatý, promotovaný oxidem železná tým, oxidem kobaltitým nebo oxidem hořečnatým, jak je podrobněji popsáno v US-PS 3926583.

Ve výhodném konkrétním provedení vynálezu sestává oxidační plyn ze vzduchu, který dovoluje další využití výstupního plynu z reakce pro výrobu amoniaku. Je také možno výhodně použít vzduchu obohaceného kyslíkem, například při přípravě syntézního plynu pro výrobu oxidovaných uhlovodíků, například alkoholů, etherů nebo karboxylových sloučenin.

Jedním ze základních znaků způsobu podle vynálezu je rozdělování tepla, obsaženého ve výstupním plynu z adiabatického reaktoru. Horký výstupní plyn opouští adiabatický reaktor s teplotou mezi 900 °C a 1100 °C a prochází druhým plynem vyhřívaným reaktorem, dodávajícím teplo do primárních reformovacích reaktorů při svém vstupu na plášťovou stranu reaktoru v souproudu, přičemž na

-3CZ 280876 B6 trubkové straně reaktoru probíhá nepřímá výměna tepla se zpracovávaným plynem. Přitom se horký výstupní plyn ochlazuje na mírně horký výstupní plyn, jehož tepelný obsah je využíván v prvním plynem vytápěném reaktoru pro dodávku tepla do reformovací reakce nepřímou výměnou tepla s výstupním plynem v protiproudu s mírně horkým zpracovávaným plynem.

Kombinací výměny tepla v souproudu a v protiproudu a nastavením dělicího poměru v proudu částečně primárné reformovaného plynu, opouštějícím první plynem vytápěný reaktor, který se rozděluje směrem do reakční pece a do druhého plynem vytápěného reaktoru, může být teplota trubek v plynem vytápěných reaktorech udržována mimo meze kritických hodnot, při kterých by docházelo k odprašování kovu kovových součástí, zejména trubek.

Vynález se dále vztahuje na reaktorovou soustavu pro provádění uvedeného způsobu, která obsahuje první reaktor vyhřívaný plynem, s prvními reformovacími trubkami pro částečné primární reformování vstupního plynu, obsahujícího uhlovodík a vodní páru, upravený pro příjem tepla nepřímou protiproudovou výměnou tepla s mírně zahřátým proudem výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu prvního reaktoru, ventil pro rozdělení částečně primárně reformovaného plynu z prvního reaktoru na první dílčí proud v prvním dělicím potrubí a na druhý dílčí proud ve druhém dělicím potrubí, reformovací trubkovou pec se zahřívanými reformovacími trubkami a s nejméně jedním hořákem pro produkování sálavého tepla spalováním paliva, upravenou pro příjem prvního dílčího proudu z prvního dělicího potrubí a umožnění jeho reakce na primárně reformovaný proud plynu, druhý reaktor, vyhřívaný plynem a obsahující druhé reformovací trubky pro příjem a primární reformování druhého dílčího proudu z druhého dělicího potrubí a pro příjem tepla nepřímou souproudou výměnou tepla s proudem horkého výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu druhého reaktoru, pro vytvoření proudu primárně reformovaného plynného proudu a pro ochlazování proudu výstupního horkého plynu na proud mírně zahřátého výstupního plynu, potrubní spojku pro kombinování a směšování primárně reformovaného proudu plynu z reformovací trubkové pece a z druhého reaktoru a přivádění tohoto směsného proudu do adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru, přívodní potrubí pro přivádění oxidačního plynu do adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru, adiabatický reaktor příjem kombinovaného proudu primárně reformovaného plynu reakci s oxidačním plynem na proud horkého výstupního a potrubí pro vedení a přivádění proudu mírně zahřátého výstupního plynu z adiabatického reaktoru na plášťovou druhého reaktoru, vyhřívaného plynem, a potrubí pro a zavádění mírně zahřátého výstupního proudu plynu ze < reaktoru na plášťovou stranu prvního reaktoru, plynem.

pro i a jeho i plynu, proudu stranu vedení druhého vyhřívaného

První reformovací trubky v prvním reaktoru a druhé reformovací trubky ve druhém reaktoru mají podle dalšího znaku zařízení podle vynálezu své vstupní strany vytvořeny ve tvaru hrdla láhve. Hrdlové vstupní strany reformovacích s výhodou teleskopicky zavěšeny vstupních stranách reformovacích reformovacích trubek je účelné soustředně vstup reformovacích trubek a trubek jsou v tomto případě na čelní distanční desce na trubek. Teleskopické zavěšení tvořeno vlnovcem, obklopujícím upevněným jedním koncem

-4CZ 280876 B6 na vstup reformovacích trubek a druhým koncem k čelní distanční desce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 zjednodušené schéma zařízení podle vynálezu, obr. 1A totéž schéma, označující jednotlivé proudy zpracovávaných a výstupních plynů a prostředí, jako postupové schéma pro vysvětlení způsobu podle vynálezu, obr. 2 podélný řez sestavou plynem vyhřívaných reaktorů a obr. 3 zvětšený podélný řez částí reaktorové soustavy z obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje schéma procesu reformování vodní párou podle jednoho z možných provedení způsobu podle vynálezu, prováděného v reaktorové soustavě, obsahující dva plynem vyhřívané reaktory, a to první reaktor 11 a druhý reaktor 19, řazené sériové. Tento obr. 1 znázorňuje zjednodušený příklad, ve kterém pro zjednodušení nejsou zobrazeny různé součásti soustavy, například ventily, čerpadla a další vybavení pro předehřívání a čištění napájecích plynů na bázi uhlovodíku, které jsou dostatečně známé.

První reaktor 11, vyhřívaný plynem, má první reformovací trubky 31 pro částečné primární reformování vstupního plynu, obsahujícího uhlovodík a vodní páru, upravený pro příjem tepla nepřímou protiproudovou výměnou tepla s mírně zahřátým proudem výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu prvního reaktoru 11. První výstupní potrubí 12 pro vedení částečně primárně reformovaného plynu z prvního reaktoru 11 vede k ventilu 141 (obr. 2) v T rozdvojce 30, kde se dělí na první dělicí potrubí 14 a na druhé dělicí potrubí 18. První dělicí potrubí 14 vede k reformovací trubkové peci 15 se zahřívanými reformovacími trubkami .35 a s hořáky 60 pro produkování sálavého tepla spalováním paliva, upravenou pro příjem prvního dílčího proudu z prvního dělicího potrubí 14 a umožnění jeho reakce na primárně reformovaný proud plynu. Druhé dělicí potrubí 18 vede do druhého reaktoru 19. vyhřívaného plynem a obsahujícího druhé reformovací trubky 33 pro příjem a primární reformování druhého dílčího proudu z druhého dělicího potrubí 18 a pro příjem tepla nepřímou souproudou výměnou tepla s proudem horkého výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu druhého reaktoru 19 z druhého výstupního potrubí 22.

Z druhého reaktoru 19 vychází potrubí 20, které se spojuje s potrubím 16 od trubkové pece 15 do potrubní spojky 61 pro kombinování a směšování primárně reformovaného proudu plynu z reformovací trubkové pece 15 a z druhého reaktoru 19. Tento směsný proud je veden potrubní spojkou 61 do adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru 17. Do tohoto adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru 17 je dále zavedeno přívodní potrubí 28 pro přivádění oxidačního plynu. Adiabatický reaktor 17, který přijímá kombinovaný proud primárně reformovaného plynu a slouží pro jeho reakci s oxidačním plynem na proud horkého výstupního plynu, má výstup napojený na druhé výstupní potrubí 22 pro vedení a přivádění mírně zahřátého proudu výstupního plynu z adiabatického reaktoru na plášťovou stranu druhého reaktoru

-5CZ 280876 B6

19. Z druhého reaktoru vede spojovací potrubí 24 pro vedení a zavádění mírně zahřátého výstupního proudu plynu ze druhého reaktoru na plášťovou stranu prvního reaktoru 11. Výstupní plyn pak opouští plášťovou stranu prvního reaktoru 11 a současně celou reaktorovou soustavu výstupním potrubím 26 , které je současně předehřívacím potrubím pro vstupní plyn v přívodním potrubí ίο, které vede na vstupní stranu prvního reaktoru 11.

Při způsobu podle vynálezu, který je znázorněn v analogickém schématu na obr. IA, se nejprve nechá v prvním reformovacím pochodu 1 (první reaktor 11) reagovat zpracovávaný plynný proud 40 nejméně jednoho uhlovodíku a páry za přítomnosti reformovacího katalyzátoru na částečně primárně reformovaný proud 42 zpracovávaného plynu při dodávce tepla nepřímou protiproudovou tepelnou výměnou s mírně zahřátým výstupním proudem 44 plynu od posledního reformovacího pochodu V (adiabatický reaktor 17.). Teplota zpracovávaného plynu je na vstupu do katalyzátoru od 400° do 700 ’C a první reformovací pochod 1 se provádí při počtu mol vody ve formě vodní páry na atom uhlíku od 1,1 do 7,0 ve zpracovávaném plynném proudu 40 a tlaku od 0,2 MPa do 6 MPa. Poté se částečně primárně reformovaný proud 42 z prvního reformovacího pochodu 1 rozdělí na první dílčí proud 34 a druhý dílčí proud 38.

První dílčí proud 34 se nechá reagovat ve druhém reformovacím pochodu 11 (reformovací trubková pec 15) za přítomnosti reformovacího katalyzátoru při zahřívání konvekčním teplem na teplotu 700 až 900 °C na první primárně reformovaný proud 46 plynu. Druhý dílčí proud 38 plynu se nechá reagovat ve třetím reformovacím pochodu III (druhý reaktor 19) za přítomnosti reformovacího katalyzátoru při dodávce tepla nepřímou tepelnou výměnou se souproudým horkým proudem 52 výstupního plynu z adiabatického sekundárního reformování posledního reformovacího pochodu IV pro vytvoření druhého primárně reformovaného plynného proudu 50 a pro současné ochlazení zpětně vedeného proudu 52 horkého výstupního plynu z posledního reformovacího pochodu IV na uvedený mírně zahřátý proud 44 výstupního plynu.

První primárně reformovaný proud 46 plynu se spojuje s druhým primárním reformovaným proudem 50 plynu na kombinovaný proud 21 primárně reformovaného plynu. Kombinovaný proud 21 primárně reformovaného plynu, přiváděný o teplotě 700 až 900 °C, se nechá reagovat ve čtvrtém posledním reformovacím pochodu IV s oxidačním plynem 62 za přítomnosti reformovacího katalyzátoru pro vytvoření proudu 52 horkého výstupního plynu o teplotě 950 až 1050 °C. Proud 52 se vede zpět do druhého reformovacího pochodu 11. kde předává teplo druhému dílčímu proudu 38 a ochlazuje se na teplotu 950° až 770 °C, a vede se dále jako ochlazený výstupní proud 44 do prvního reformovacího pochodu 1. Zde předává další užitečné teplo zpracovávanému plynnému proudu 40 uhlovodíku nebo uhlovodíků a vodní páry, přičemž se ochlazuje na teplotu 600 °C až 500 °C, a odebírá se jako výstupní proud 60 plynu.

V podmínkách použití zařízení z obr. 1 čištěný proud průmyslového plynu, obsahující uhlovodíky a vodní páru, je tedy přiváděn přívodním potrubím 10 a je předehříván známým způsobem na teplotu kolem 500 °C až 600 °C výměnou tepla s výstupním proudem plynu, vystupujícím výstupním potrubím 26 plášťové strany prvního reaktoru 11, kterým se odvádí výstupní plyn o teplotě 550 °C až

-6CZ 280876 B6

650 ’C a které je současně předehřívacím potrubím přívodního potrubí 10. Předehřátý vstupní plyn se v prvním reaktoru 11 rozděluje a prochází soustavou podélných prvních reformovacích trubek 31, uložených v prvním reaktoru 11. První reformovací trubky 31 jsou naplněny běžným reformovacím katalyzátorem. Horký výstupní plyn vystupuje druhým výstupním potrubím 22 z adiabatického reaktoru 17 a má teplotu 950 °C až 1050 °C, takže se v dalším postupu ochlazuje na mírně zahřátý výstupní plyn v druhém reaktoru 19., vyhřívaným plynem, jak bude podrobněji objasněno v další části.

Mírně zahřátý výstupní plyn prochází spojovacím úsekem 24 mezi prvním reaktorem 11 a druhým reaktorem 19 a je přiváděn při teplotě kolem 810 °C až 900 °C do plášťového prostoru prvního reaktoru 11, vyhřívaného plynem, pro přívod tepla, potřebného pro reformovací reakce, které probíhají ve zpracovávaném plynu, procházejícím prvními reformovacími trubkami 31, ve kterých dochází k výměně tepla mezi mírně zahřátým výstupním plynem a zpracovávaným plynem, procházejícím v protiproudu prvními reformovacími trubkami 31. Teplota stěn prvních reformovacích trubek 31 je udržována na hodnotách 500 °C až 600 °C na vstupní straně a na hodnotách 650 °C až 770 C na výstupní straně prvních reformovacích trubek 31.

do prvního do druhého rozdělování dělicím primárně

Při průchodu zpracovávaného plynu prvním reaktorem 11, vyhřívaným plynem, je zpracovávaný plyn převeden na částečně primárně reformovaný plyn, který opouští první reaktor 11 při teplotě 610 až 670 ’C a je veden do prvního výstupního potrubí 12. První výstupní potrubí 12 se dílčí proud, zaváděný dílčí proud, zaváděný v rozdvojce 30 ovládá dílčí proudy s různým procent částečně výstupního potrubí 12 převádí do dělicím potrubí 18, kterým se vede do druhého reaktoru 19., vyhřívaného plynem. Zbývající část proudu plynu ve výstupním potrubí 12 se přivádí prvním dělicím potrubím 14 do reformovací trubkové pece 15, obsahující ze strany zahřívané reformovací trubky 35, vyplněné reformovacím katalyzátorem pro konečné primární reformování částečně primárně reformovaného plynu v prvním dílčím proudu v prvním dělicím potrubí 14.

dělí na T rozdvojce 30 na první dělicího potrubí 14., a na druhý dělicího potrubí 18.. Ventil 114 výstupního proudu plynu na dva poměrem. Kolem 20 až 60 objemových reformovaného plynu se z prvního druhého dílčího proudu v druhém

Částečně primárně reformovaný plyn v druhém dílčím proudu, vedeném druhým dělicím potrubím 18, je přeměněn na primárně reformovaný plyn průchodem podélným druhými reformovacími trubkami 33 , které jsou rozmístěny v druhém reaktoru 19 a které jsou vyplněny primárně reformujícím katalyzátorem. Potřebné teplo pro endotermickou reformovací reakci v plynu je dodáváno nepřímou výměnou tepla s horkým výstupním plynem v druhém výstupním potrubí 22 z adiabatického reaktoru 17, přiváděným na plášťovou stranu druhého reaktoru 19., kde tento plyn prochází souběžně s druhým dílčím proudem plynu v druhém dělicím potrubí 18 a v druhých reformovacích trubkách 32.. Horký výstupní plyn v druhém výstupním potrubí 22 je tak ochlazován z teploty kolem 950-1100 °C na vstupu do druhého reaktoru 19 na výstupní teplotu kolem 810-900 °C a prochází jako mírně zahřátý výstupní plyn spojovacím potrubím

-7CZ 280876 B6 do prvního reaktoru 11, vyhřívaného plynem, který byl popsán v předchozí části.

Teplota stěn druhých reformovacích trubek 33 se pohybuje od 860 ’C do 910 ’C na vstupní straně a od 780’ do 890’ na výstupní straně druhých reformovacích trubek 33.. Skutečná teplota závisí na množství plynu v druhém dílčím proudu v druhém dělicím potrubí

18. které prochází druhým reaktorem 19 a které je nastavitelné dělicím poměrem v tvarovce T 30.

Ovládáním množství částečně primárně reformovaného plynu, procházejícího ve formě druhého dílčího proudu druhým dělicím potrubím 18 do druhého reaktoru 19 a ovládáním protiproudové a souproudé výměny tepla v prvním reaktoru 11 a v druhém reaktoru 19 je možné ovládat teplotu kovových materiálů, použitých pro konstrukci reaktorů, vyhřívaných plynem. Kritický teplotní interval, při kterém dochází k odprašování kovu ze stěn prvních reformovacích trubek 31 a druhých reformovacích trubek 33 v prvním reaktoru 11 a v druhém reaktoru 19 v místech, která jsou v kontaktu se zplodinami v druhém vstupním potrubí 22 a ve spojovacím potrubí 24, majícími značný obsah oxidu uhelnatého, je tak odstraněn.

Plyny, vystupující z reformovací trubkové pece 15 a z druhého reaktoru £9, které jsou primárně reformované, se směšují a přivádějí do adiabatického reaktoru 17 s ložem 29 z běžného katalyzátoru pro sekundární reformování. K provádění tohoto sekundárně reformovacího procesu se také do adiabatického reaktoru 17 přivádí přívodním potrubím 28 oxidační plyn. Teplo, uvolňované v průběhu dílčí oxidace vodíku a uhlovodíku, obsažené v primárně reformovaném plynu, zvyšuje teplotu plynu z asi 800-900 °C na vstupu na asi 1000-1100 ’C na výstupu adiabatického reaktoru 17.

Sekundárně reformovaný plyn, opouštějící adiabatický reaktor 17 jako horký výstupní plyn v druhém výstupním potrubí 22, je přiváděn do části druhého reaktoru £9, spojené s pláštěm, kde je ochlazen na mírné ohřátý výstupní plyn v potrubí 24., odkud dále přechází na plášťovou stranu prvního reaktoru ££, jak již bylo popsáno v předchozí části popisu.

Tělesné vytvoření a činnost příkladného provedení reaktorového systému ve větších podrobnostech je zobrazeno na obr. 2, znázorňujícím podélný řez reaktorovou soustavou, vyhřívanou plynem.

Reaktorová pec ve formě reformovací trubkové pece 15 a adiabatický reaktor 17 mají běžné konstrukční provedení a nejsou proto podrobněji zobrazovány na obr. 2.

Reaktorová plynem vyhřívaná soustava obsahuje první reaktor 11. ve kterém probíhá protiproudová výměna tepla, a druhý reaktor

19. ve kterém probíhá souproudá výměna tepla a který je spojen s prvním reaktorem 11 spojovacím potrubím 24. První reaktor ££ a druhý reaktor 19 mají horní úseky 111, 119 a spodní úseky 113, 193, které jsou ohraničeny tlakovými plášti 110, 210, které jsou ve spodních úsecích 113, 193 opatřeny žárovzdornou izolací 120, 220. uloženou na tlakovém plášti 110, 210. Vhodnými izolačními

-8CZ 280876 B6 materiály mohou být ty z materiálů, které mají dostatečnou odolnost proti působení vysokých teplot, například žárovzdorné cihly nebo betony.

Horní úsek 111, 191 každého z reaktorů 11, 19 je opatřen vstupním spojovacím kusem 150. 250, opatřeným revizním otvorem 130, 320 a víkem 140, 240. První reaktor 11 i druhý reaktor 19 obsahují soustavu reformovacích trubek 31, 33, jejichž vstupní strany 311, 331 procházejí čelní distanční deskou (plechem) 313, 333 a jsou upevněny v těchto čelních distančních deskách 313, 333 pomocí dilatačních spojů 314, 334, které budou ještě v další části podrobněji objasněny zejména pomocí příkladu z obr. 3. Vstupní strany 311, 331 prvních reformovacích trubek 31 a druhých reformovacích trubek 33 jsou vytvarovány do tvaru hrdel láhve, zajišťujícího optimální rozdělení proudu plynu, proudícího na plášťové straně trubek 31, 33. První reformovací trubky 31 a druhé reformovací trubky 33 jsou připojeny v místech svých prohnutých den 312, 332 k výstupním trubkám 315, 335 uvnitř spodních úseků 113, 193 prvního reaktoru 11 a druhého reaktoru 19. Výstupní trubky 315, 335 procházejí dnem tlakového pláště 110, 210, přičemž prostupy výstupních trubek 315. 335 tímto dnem jsou utěsněny kompenzačními trubkami 316, 336, které obklopují výstupní trubky 315, 335 vedle prostupů a které jsou upevněny na vnější straně tlakového pláště 110, 210.

Plyn, přiváděný ke zpracování, vstupuje do prvního reaktoru přívodním potrubím 10, připojeným ke vstupnímu spojovacímu kusu 150 a dále se rozděluje do prvních reformovacích trubek 31 uvnitř krytu 112 horního úseku 111 prvního reaktoru 11. Plyn se částečně primárně reformuje průchodem reformovacím katalyzátorem, vyplňujícím první reformovací trubky 31. Jak již bylo popsáno v předchozí části, teplo potřebné pro reformovací reakci je dodáváno mírně zahřátým výstupním plynem, přiváděným z druhého reaktoru 19 na plášťovou stranu prvního reaktoru 11 přes spojovací potrubí 24. Spojovací úsek je uvnitř obložen žárovzdorným izolačním materiálem 241, aby se zamezilo ztrátám tepla z mírně zahřátého plynu. Mírné horký výstupní plyn je přiváděn vedle spodních konců prvních reformovacích trubek 31 na jejich plášťovou stranu v protiproudu ke zpracovávanému plynu v prvních reformovacích trubkách 31 a opouští první reaktor 11 předehřívacím výstupním potrubím 26 vedle vstupní strany 311 prvních reformovacích trubek 31. Teplo se tedy převádí do zpracovávaného plynu nepřímou výměnou tepla s mírně horkým výstupním plynem.

částečně primárně reformovaný plyn opouští první reformovací trubky 31 výstupními trubkami 315 a je shromažďován v jímači 318 plynu, napojeném na výstupní trubky 315 mimo první reaktor 11. Z jímače 318 plynu přechází plyn do prvního výstupního potrubí do rozdvojky 30 ve tvaru písmene T. Rozdvojka 30 je opatřena škrticím ventilem 141, který reguluje množství částečně reformovaného plynu, přiváděného do druhého reaktoru 19 druhým dělicím potrubím 18 a spojovacím kusem 250. Z krytu 192, nacházejícího se kolem horního úseku 191 reaktoru 19, je plyn rozdělován do druhých reformovacích trubek ££, naplněných katalyzátorem pro primární reformování. Průchodem tímto katalyzátorem je primárně reformovaný plyn s částečně proběhnutou konverzí přeměněn na primárně reformovaný plyn, který opouští druhý reaktor 19 výstup

-9CZ 280876 B6 ní trubkou 335. Výstupní trubka 335 je připojena na jímač 330 plynu, který se nachází mimo druhý reaktor 19.

Primárné reformovaný plyn, shromážděný v jímači 330 plynu, prochází převáděcím potrubím 20 do adiabatického reaktoru, který v tomto příkladu není zobrazen, k dalšímu zpracování. Teplo, potřebné k proběhnutí procesu v částečně primárně reformovaném plynu v druhých reformovacích trubkách 33., se přivádí horkým výstupním plynem z adiabatického reaktoru 17. Horký plyn je přiváděn do druhého reaktoru 19 druhým vstupním potrubím 22 vedle vstupní strany 331 druhých, reformovacích trubek 33.· Horký proud výstupního plynu, proudící na plášťové straně druhých reformovacích trubek 33 v souproudu, předává teplo vedením do reakčního plynu v druhých reformovacích trubkách 33 a tím se ochlazuje na mírně horký výstupní plyn, který opouští druhý reaktor 19 spojovacím potrubím 24 a přichází do prvního reaktoru 11.

Výhodným znakem příkladného provedení plynem vyhřívaného prvního reaktoru 11 a druhého reaktoru 19, zobrazeného na obr. 2, je uspořádání a napojení reformovacích trubek 31, 33., které je znázorněno ve zvětšeném měřítku na obr. 3, na kterém je zobrazena vstupní strana prvních reformovacích trubek 31 v prvním reaktoru 11. Vstupní strany prvních reformovacích trubek 31 v prvním reaktoru 11 jsou podobné jako u prvního reaktoru z obr. 2.

Každá reformovací trubka 31 je vytvarována jako hrdlo láhve na své vstupní straně 311, procházející čelní distanční deskou 313. První reformovací trubky 31 jsou upevněny na čelním distančním plechu 313 vyrovnávacími spoji 314. Dilatační spoje 314 jsou tvořeny kovovými vlnovci, obklopujícími soustředně horní konce prvních reformovacích trubek 21, které procházejí čelní distanční deskou 313. Horní konec 314a každého dilatačního spoje 314 je upevněn ke vstupu 31a první reformovací trubky 31 a spodní konec 314b každého dilatačního spoje 314 je upevněn k čelní distanční desce 313, takže dilatační spoje 314 zajišťují teleskopické zavěšení prvních reformovacích trubek 31 v čelní distanční desce 313, což dovoluje tepelné roztahování prvních reformovacích trubek 31.

Jak již bylo řečeno, vstupní strany 311 prvních reformovacích trubek 31 jsou vytvarovány do tvaru hrdla láhve, což jednak usnadňuje zavěšení prvních reformovacích trubek 31 v čelní distanční desce 313 při dosažení úspory místa, a jednak zajišťuje optimální proudění plynu na plášťové straně prvních reformovacích trubek 31 snížením poklesu tlaku v důsledku rozšířeného prostoru, dosaženého zúžením průměru vstupní strany 311 prvních reformovacích trubek 31.

Příklad

V následujícím příkladu provedení vynálezu je na třech vypočtených modelech ilustrována výhodnost způsobu konverze plynu a zařízení k provádění reaktorového systému podle příkladného provedení na přípravu synteticky vyráběného plynu pro výrobu čpavku.

-10CZ 280876 B6 měl následující složení v molárních proZpracovávaný plyn centech:

θ2	0,00
^H2	1,01
^H2°	70,45
^N2	0,35
CO	0,00
C°2	0,04
Ar	0,00
ch₄	28,14

Tento plyn se předehřál na 510 °C a byl přiveden do prvního reaktoru 11, zobrazeného na obr. 1. Při průchodu tímto prvním reaktorem 11 reagoval zpracovávaný plyn na částečně primárně reformovaný plyn, vedený prvním výstupním potrubím 12, nepřímým ohřevem výměnou tepla s méně horkým výstupním plynem, přicházejícím spojovacím potrubím 24 mezi prvním reaktorem 11 a druhým reaktorem 19,. Částečně primárně reformovaný plyn v prvním výstupním potrubí 12 je rozdělen na první dílčí proud v prvním dělicím potrubí 14 a na druhý dílčí proud ve druhém, dělicím potrubí 18 v rozdélovacím poměru proudu 14:18, rovnající se 3,4 (výpočtový model 1), 1,8 (výpočtový model 2) a 0,7 (výpočtový model 3).

částečně primárně reformovaný plyn v druhém dílčím proudu v druhém dělicím potrubí 18 je potom přeměněn na primárně reformovaný plyn, vedený převáděcím potrubím 20., který vznikne průchodem druhým reaktorem 19 při nepřímé výměně tepla s horkým výstupním plynem v druhém výstupním potrubí 22 , přičemž tento primárně reformovaný plyn v převáděcím potrubí 20 se smísí s primárně reformovaným plynem v potrubí 16, získaným v obvyklé reformovací trubkové peci 15 reformováním částečně primárně reformovaného plynu z prvního dílčího proudu v prvním dělicím potrubí 14.

Kombinovaný proud plynu z převáděcího potrubí 20 a potrubí 16 je potom přeměněn v konvenčním adiabatickém reaktoru 17 reakcí se vzduchem nebo jiným oxidačním plynem, přiváděným potrubím 28 rovněž do adiabatického reaktoru 17., a vystupuje do druhého výstupního potrubí 22.

Horký výstupní plyn ve druhém výstupním potrubí 22 je přiváděn na plášťovou stranu druhého reaktoru 19 a je ochlazen na mírně zahřátý výstupní plyn, přicházející do spojovacího potrubí 24, kterým je tento plyn přiváděn na plášťovou stranu prvního reaktoru 11 a vystupuje po průchodu prvním reaktorem 11 jako výstupní plyn předehřívacím a výstupním potrubím 26 k syntéze čpavku.

Tento proces a jeho parametry jsou shrnuty v následujících tabulkách 1 až 3, obsahujících výsledky výpočtových modelů 1 až 3. Jednotlivá potrubí, kterými jsou vedeny různě upravené proudy plynu, mají stejné označení jako v příkladu na obr. 1.

-11CZ 280876 B6

TAB. I

Potrubí	10	12	18	20	14
Teplota (°C)	560,0	660,0	660,8	865,7	660,8
Tlak (MPa)	3,55	3,46	3,46	3,45	3,46
Průtok (Nm³/hod)	121,830	139,680	31,453x	38,457	108,227x

Složení plynu (v molárních %)

°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
^H2	1,01	24,88	24,88	48,43	24,88
h₂°	70,45	50,23	50,23	30,91	50,23
^N2	0,35	0,31	0,31	0,25	0,31
CO	0,00	1,56	1,56	9,32	1,56
co₂	0,04	4,86	4,86	5,04	4,86
Ar	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
ch₄	28,14	18,16	18,16	5,74	18,16
Potrubí	16	28	22	24	26
Teplota (°C)	810,0	550,0	1024,1	895,9	603,3
Tlak (MPa)	3,27	3,30	3,10	3,08	3,08
Průtok (Nm³/hod)	124,528	50,413	229,306	229,303	229,298
Složení plynu (v molárních	%)
°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
h₂	42,63	0,00	39,71	39,71	39,71
h₂o	35,74	0,41	27,83	27,83	27,83
^N2	0,27	77,72	17,27	17,27	17,27
CO	6,53	0,00	10,60	10,60	10,60
co₂	5,60	0,03	4,16	4,16	4,16
Ar	0,00	0,94	0,21	0,00	0,21
ch₄	9,23	0,00	0,21	0,21	0,21
Reaktor		11	19
Objem katalyzátoru	(m³)	19,6	7,2
Počet trubek		217	127

Teplota stěny trubek (°C)

Vstup	576,9	902,2
Výstup	755,5	884,6
Tlakový spád (MPa)
Plášťová strana	0,001	0,016

xDělicí poměr proudů v potrubích 14:18 = 3,4

-12CZ 280876 B6

TAB. II

Potrubí	10	12	18	20	14
Teplota	(°C) 535,0	642,1	660,8	865,7	660,8
Tlak (MPa) 3,50	3,46	3,46	3,46	3,46
Průtok	(Nm³/hod) 121,830	137,679	49,503x	58,528	88,176x
Složení	plynu (v molárních	%)
°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
^H2	2,01	22,66	22,66	44,02	22,66
h₂°	70,45	52,09	52,09	34,62	52,09
^N2	0,35	0,31	0,31	0,26	0,31
CO	0,00	1,26	1,26	7,05	1,26
co₂	0,04	4,53	4,53	5,55	4,53
Ar	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
ch₄	28,14	19,15	19,15	8,48	19,15

Potrubí	16	28	22	24	26
Teplota (°C)	825,0	550,0	1024,1	895,8	587,1
Tlak (MPa)	3,27	3,30	3,10	3,08	3,08
Průtok (Nm³/hod)	104,515	50,413	229,305	229,302	229,293
Složení plynu (v	molárních	%)
°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
^H2	44,22	0,00	39,71	39,71	39,71
h₂°	34,48	0,412	7,832	7,832	7,83
^N2	0,26	77,72	17,27	17,27	17,27
CO	7,23	0,00	10,60	10,60	10,60
co₂	5,47	0,03	4,16	4,16	4,16
Ar	0,00	0,94	0,21	0,00	0,21
ch₄	4,34	0,00	0,21	0,21	0,21

Reaktor	11	19
-i Objem katalyzátoru (m^J)	19,6	7,2
Počet trubek	217	127
Teplota stěny trubek (°C)
Vstup	555,5	879,1
Výstup	729,6	840,8
Tlakový spád (MPa)
Plášťová strana	0,002	0,015

x Dělicí poměr proudů v potrubích 14:18 = 1,8

-13CZ 280876 B6

TAB. 111
Potrubí	10	12	18	20	14
Teplota (°C)	510,0	642,2	624,2	766,1	624,2
Tlak (MPa)	3,55	3,46	3,46	3,45	34,6
Průtok (Nm³/hod)	121,830	135,861	79,201x	90,202	56,66x
Složení plynu (v	molárních	%)
°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
^h2	1,01	20,54	20,54	38,50	20,54
h₂°	70,45	53,87	53,87	39,03	53,87
n₂	0,35	0,32	0,32	0,28	0,32
CO	0,00	1,02	1,02	4,82	1,02
co₂	0,04	4,18	4,18	5,84	4,18
Ar	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
ch₄	28,14	20,07	20,07	11,53	20,07
Potrubí	16	28	22	24	26
Teplota (’C)	900,0	550,0	1027,1	825,5	571,2
Tlak (MPa)	3,27	3,30	3,10	3,08	3,08
Průtok (Nm³/hod)	73,022	50,413	229,355	229,357	229,362
Složení plynu (v	molárních	%)
°2	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
h₂	50,97	0,00	39,71	39,71	39,71
^H2°	29,18	0,41	27,84	27,84	27,84
^N2	0,24	77,72	17,27	17,27	17,27
CO	10,58	0,00	10,63	10,63	10,63
co₂	4,66	0,03	4,14	4,14	4,14
Ar	0,00	0,94	0,21	0,21	0,21
ch₄	4,37	0,00	0,20	0,20	0,20
Reaktor		11	19
Objem katalyzátoru (m³)	19,6	7,2
Počet trubek		217	127

Teplota stěny trubek (° C)

Vstup	534,2	830,3
Výstup	705,5	793,2
Tlakový spád (MPa)
Plášťová strana	0,002	0,015

x Dělicí poměr proudů v potrubích 14:18 = 0,7

-14CZ 280876 B6

Jak je zřejmé z výsledků, uvedených v tabulkách I až III, teplota stěn trubek prvního reaktoru 11, vyhřívaného plynem, a druhého reaktoru 19, který je rovněž vyhříván plynem, může být kvůli svému kontaktu s plynem, obsahujícím oxid uhelnatý, nastavena na určité rozsahy bez ovlivňování složení plynu v druhém výstupním potrubí 22., vycházejícím z adiabatického reaktoru 17, změnou dělicího poměru, ve kterém částečně primárně reformovaný plyn z prvního reaktoru 11, vyhřívaného plynem, přechází do běžného vyhřívaného primárního reformovacího zařízení ve formě reformovací trubkové pece 15 a do druhého reaktoru 19., který je rovněž vyhříván plynem. Tím je možno ovládat teplotu plynu v rozsazích mimo kritické teploty, které by mohly způsobovat odprašování kovu.

Z tohoto vcelku podrobného popisu některých příkladů provedení vynálezu je zřejmé, že jsou realizovatelné i obměny tohoto příkladného provedení, které spadají do rozsahu předmětu vynálezu.

Claims

1. Způsob konverze uhlovodíků primárním a sekundárním reformováním vodní párou, vyznačený tím, že se nejprve nechá v prvním reformovacím pochodu (I) reagovat zpracovávaný plynný proud (40) nejméně jednoho uhlovodíku a páry za přítomnosti reformovacího katalyzátoru na částečně primárně reformovaný proud (42) zpracovávaného plynu při dodávce tepla nepřímou protiproudovou tepelnou výměnou s mírně zahřátým výstupním proudem (44) plynu od posledního reformovacího pochodu (IV), přičemž teplota zpracovávaného plynu je na vstupu do katalyzátoru od 400° do 700 °C a první reformovací pochod (I) se provádí při počtu mol vody ve formě vodní páry na atom uhlíku od 1,1 do 7,0 ve zpracovávaném plynném proudu (40) a tlaku od 0,2 MPa do 6 MPa, načež se částečně primárně reformovaný proud (42) z prvního reformovacího pochodu (I) rozdělí na první dílčí proud (34) a druhý dílčí proud (38), a první dílčí proud (34) se nechá reagovat ve druhém reformovacím pochodu (II) za přítomnosti reformovacího katalyzátoru při zahřívání konvekčním teplem na teplotu 700 až 900 °C na první primárně reformovaný proud (46) plynu, zatímco druhý dílčí proud (38) plynu se nechá reagovat ve třetím reformovacím pochodu (III) za přítomnosti reformovacího katalyzátoru při dodávce tepla nepřímou tepelnou výměnou se souproudým horkým proudem (52) výstupního plynu z adiabatického sekundárního reformování posledního reformovacího pochodu (IV) pro vytvoření druhého primárně reformovaného plynného proudu (50) a pro současné ochlazení zpětně vedeného proudu (52) horkého výstupního plynu z posledního čtvrtého reformovacího pochodu (IV) na uvedený mírně zahřátý proud (44) výstupního plynu, načež se spojí první primárně reformovaný proud (46) plynu s druhým primárním reformovaným proudem (50) plynu na kombinovaný proud (21) primárně reformovaného plynu, a kombinovaný proud (21) primárně reformovaného plynu, přiváděný o teplotě 700 až 900 °C, se nechá reagovat ve čtvrtém posledním reformovacím pochodu (IV)

-15CZ 280876 B6 s oxidačním plynem (62) za přítomnosti reformovacího katalyzátoru pro vytvoření proudu (52) horkého výstupního plynu o teplotě 950 až 1050 °C, který se vede zpět do druhého reformovacího pochodu (II), kde předává teplo druhému dílčímu proudu (38) a ochlazuje se na teplotu 950° až 770 °C, a vede se dále jako ochlazený výstupní proud (44) do prvního reformovacího pochodu (I), kde předává další užitečné teplo zpracovávanému plynnému proudu (40) uhlovodíku nebo uhlovodíků a vodní páry, přičemž se ochlazuje na teplotu 600 °C až 500 °C, a odebírá se jako výstupní proud (60) plynu.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že výstupním proudem (60) plynu se předehřívá na teplotu 500 až 600 ’C zpracovávaný plynný proud (40) uhlovodíku a páry před jeho vstupem do prvního reformovacího pochodu (1).

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že oxidačním plynem je vzduch.

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že oxidačním plynem je vzduch obohacený kyslíkem.

5. Reaktorová soustava pro provádění způsobu konverze uhlovodíku nebo uhlovodíků podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačená tím, že obsahuje první reaktor (11), vyhřívaný plynem, s prvními reformovacími trubkami (31) pro částečné primární reformování vstupního plynu, obsahujícího uhlovodík a vodní páru, upravený pro příjem tepla nepřímou protiproudovou výměnou tepla s mírně zahřátým proudem výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu prvního reaktoru (11), ventil (141) pro rozdělení částečně primárně reformovaného plynu z prvního reaktoru (11) na první dílčí proud v prvním dělicím potrubí (14) a na druhý dílčí proud ve druhém dělicím potrubí (18), reformovací trubkovou pec (15) se zahřívanými reformovacími trubkami (35) a s jedním nebo více hořáky (60) pro produkování sálavého tepla spalováním paliva, upravenou pro příjem prvního dílčího proudu z prvního dělicího potrubí (14) a umožnění jeho reakce na primárně reformovaný proud plynu, druhý reaktor (19), vyhřívaný plynem a obsahující druhé reformovací trubky (33), pro příjem a primární reformování druhého dílčího proudu z druhého dělicího potrubí (18) a pro příjem tepla nepřímou souproudou výměnou tepla s proudem horkého výstupního plynu, přiváděným na plášťovou stranu druhého reaktoru (19), pro vytvoření proudu primárně reformovaného plynného proudu a pro ochlazování proudu výstupního horkého plynu na proud mírně zahřátého výstupního plynu, potrubní spojku (61) pro kombinování a směšování primárně reformovaného proudu plynu z reformovací trubkové pece (15) a z druhého reaktoru (19) a přivádění tohoto směsného proudu do adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru (17), přívodní potrubí (28) pro přivádění oxidačního plynu do adiabatického sekundárního reformovacího reaktoru (17), adiabatický reaktor (17) pro příjem kombinovaného proudu primárně reformovaného plynu a jeho reakci s oxidačním plynem na proud horkého výstupního plynu, a výstupní potrubí (22) pro vedení a přivádění proudu mírně zahřátého proudu výstupního plynu z adiabatického reaktoru (17) na plášťovou stranu druhého reaktoru (19), vyhřívaného plynem, a potrubí (24) pro vedení

-16CZ 280876 B

6 a zavádění mírně zahřátého výstupního reaktoru (19) na plášťovou stranu vyhřívaného plynem.

proudu plynu ze druhého prvního reaktoru (11), soustava podle první reformovací nároku trubky (31)

Reaktorová tím, že (11) a druhé reformovací trubky (33) mají své vstupní strany (311, láhve.

5, vyznačená v prvním reaktoru ve druhém reaktoru (19) 331) vytvořeny ve tvaru hrdla

7. Reaktorová soustava podle nároku 6, vyznačená tím, že hrdlové vstupní strany (311, 331) reformovacích trubek (31, 33) jsou teleskopicky zavěšeny na čelní distanční desce (313, 333) na vstupních stranách (311, 331) reformovacích trubek (31,33).

8. Reaktorová soustava podle nároku 7, vyznačená tím, že teleskopické zavěšení reformovacích trubek (31, 33) je tvořeno vlnovcem, obklopujícím soustředně vstup reformovacích trubek (31, 33) a upevněným jedním koncem na vstup reformovacích trubek (31, 33) a druhým koncem k čelní distanční desce