DE102016114563A1 - Apparatus and method for reforming a hydrocarbon - Google Patents

Apparatus and method for reforming a hydrocarbon Download PDF

Info

Publication number
DE102016114563A1
DE102016114563A1 DE102016114563.7A DE102016114563A DE102016114563A1 DE 102016114563 A1 DE102016114563 A1 DE 102016114563A1 DE 102016114563 A DE102016114563 A DE 102016114563A DE 102016114563 A1 DE102016114563 A1 DE 102016114563A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reaction tube
heat transfer
transfer element
catalyst bed
hydrocarbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102016114563.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Domenico Pavone
Dobrin Toporov
Ralf Abraham
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Priority to DE102016114563.7A priority Critical patent/DE102016114563A1/en
Publication of DE102016114563A1 publication Critical patent/DE102016114563A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00504Controlling the temperature by means of a burner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00513Controlling the temperature using inert heat absorbing solids in the bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00823Mixing elements
    • B01J2208/00831Stationary elements
    • B01J2208/0084Stationary elements inside the bed, e.g. baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/06Details of tube reactors containing solid particles
    • B01J2208/065Heating or cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0816Heating by flames

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs mit einem Reaktionsrohr zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs, einer innerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten, partikelförmigen Katalysatorschüttung und einer außerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten Befeuerungseinrichtung zur Aufheizen des Reaktionsrohrs, wobei innerhalb des Reaktionsrohrs mindestens ein Wärmeübertragungselement derart in einer Richtung quer zu einer Längsachse des Reaktionsrohrs angeordnet ist, dass es sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs erstreckt.The present invention relates to a device for reforming a hydrocarbon having a reaction tube for passing the hydrocarbon, a particulate catalyst bed arranged inside the reaction tube and a firing device arranged outside the reaction tube for heating the reaction tube, wherein at least one heat transfer element is transverse in one direction within the reaction tube is arranged to a longitudinal axis of the reaction tube, that it extends from a first inner side of the reaction tube to an opposite, second inner side of the reaction tube.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs mit einem Reaktionsrohr zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs, einer innerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten, partikelförmigen Katalysatorschüttung und einer außerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten Befeuerungseinrichtung zur Aufheizen des Reaktionsrohrs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs, wobei der Kohlenwasserstoff durch ein Reaktionsrohr geleitet wird, innerhalb dessen eine partikelförmige Katalysatorschüttung angeordnet ist, und wobei das Reaktionsrohr durch eine außerhalb des Reaktionsrohrs angeordnete Befeuerungseinrichtung aufgeheizt wird.The present invention relates to a device for reforming a hydrocarbon with a reaction tube for passing the hydrocarbon, a particulate catalyst bed arranged inside the reaction tube and a firing device arranged outside the reaction tube for heating the reaction tube. Furthermore, the invention relates to a method for reforming a hydrocarbon, wherein the hydrocarbon is passed through a reaction tube, within which a particulate catalyst bed is arranged, and wherein the reaction tube is heated by a firing device arranged outside the reaction tube.

Derartige Vorrichtungen werden auch als Dampf-Reformer bezeichnet und umfassen typischerweise mehrere Reaktionsrohre, in welchen ein katalytischer Umsatz der Kohlenwasserstoffe in ein Produkt erfolgt. In solchen Vorrichtungen können gasförmige Kohlenwasserstoffe beispielsweise unter Zugabe von Dampf katalytisch zu Synthesegas, also zu Mischungen von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, umgesetzt werden. Ferner ist es in derartigen Vorrichtungen möglich, Propan unter Bildung eines an Propylen und Wasserstoff angereicherten Produktstroms umzusetzen. Such devices are also referred to as steam reformers and typically include multiple reaction tubes in which catalytic conversion of the hydrocarbons into a product occurs. In such devices, gaseous hydrocarbons, for example, with the addition of steam can be catalytically converted to synthesis gas, ie to mixtures of hydrogen and carbon monoxide. Further, in such devices, it is possible to react propane to form a propylene and hydrogen-enriched product stream.

In den Reaktionsrohren der Vorrichtung wird eine partikelförmige Katalysatorschüttung angeordnet, welche von dem Kohlenwasserstoff durchströmt wird. Da die Reaktionen endotherm verlaufen, werden die Reaktionsrohre von außen durch eine Befeuerungseinrichtung erhitzt. Die von der Befeuerungseinrichtung bereitgestellte Wärme wird über die Wand des Reaktionsrohrs an die Katalysatorschüttung übertragen. Dabei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass sich innerhalb der Katalysatorschüttung sowohl in axialer als auch radialer Richtung eine ungleichmäßige Temperaturverteilung einstellt. Diese kann dazu führen, dass unerwünschte Nebenreaktionen ablaufen. In the reaction tubes of the device, a particulate catalyst bed is arranged, which is traversed by the hydrocarbon. Since the reactions are endothermic, the reaction tubes are heated from the outside by a firing device. The heat provided by the firing device is transferred to the catalyst bed via the wall of the reaction tube. It has proved to be disadvantageous that sets an uneven temperature distribution within the catalyst bed both in the axial and radial directions. This can lead to unwanted side reactions.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass unerwünschte Nebenreaktionen in den Reaktionsrohren auftreten.The object of the present invention is to reduce the likelihood that undesirable side reactions will occur in the reaction tubes.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs mit einem Reaktionsrohr zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs, einer innerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten, partikelförmigen Katalysatorschüttung und einer außerhalb des Reaktionsrohrs angeordneten Befeuerungseinrichtung zum Aufheizen des Reaktionsrohrs, wobei innerhalb des Reaktionsrohrs mindestens ein Wärmeübertragungselement derart in einer Richtung quer zu einer Längsachse des Reaktionsrohrs angeordnet ist, dass es sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs erstreckt.The object is achieved by a device for reforming a hydrocarbon with a reaction tube for passing the hydrocarbon, a arranged inside the reaction tube, particulate catalyst bed and arranged outside the reaction tube firing device for heating the reaction tube, wherein within the reaction tube at least one heat transfer element so in one direction is arranged transversely to a longitudinal axis of the reaction tube, that it extends from a first inner side of the reaction tube to an opposite, second inner side of the reaction tube.

Durch das innerhalb des Reaktionsrohrs angeordnete Wärmeübertragungselement kann die Wärme, welche von der Befeuerungseinrichtung von außen auf das Reaktionsrohr übertragen wird, in das Innere des Reaktionsrohrs geleitet werden. Da sich das Wärmeübertragungselement von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs erstreckt, kann der Wärmetransport in das Innere des Reaktionsrohrs von zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Reaktionsrohrs aus erfolgen. Insofern wird die Wärmeübertragung auf die im Inneren des Reaktionsrohrs angeordnete Katalysatorschüttung und/oder den durch das Reaktionsrohr strömenden Kohlenwasserstoff gefördert. In einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Kohlenwasserstoffs kann in dem Reaktionsrohr ein Temperaturverlauf erreicht werden, welcher gegenüber einem bekannten Reaktionsrohr ohne Wärmeübertragungselemente geringere Schwankungen aufweist. Durch die homogenisierte Temperaturverteilung kann das Auftreten unerwünschter Nebenreaktionen reduziert werden. By means of the heat transfer element arranged inside the reaction tube, the heat, which is transmitted from the firing device from the outside to the reaction tube, can be conducted into the interior of the reaction tube. Since the heat transfer element extends from a first inner side of the reaction tube to an opposite, second inner side of the reaction tube, the heat transfer into the interior of the reaction tube can take place from two opposite sides of the reaction tube. In this respect, the heat transfer is promoted to the arranged inside the reaction tube catalyst bed and / or flowing through the reaction tube hydrocarbon. In a direction perpendicular to the flow direction of the hydrocarbon, a temperature profile can be achieved in the reaction tube, which has lower fluctuations compared to a known reaction tube without heat transfer elements. Due to the homogenized temperature distribution, the occurrence of undesirable side reactions can be reduced.

Bevorzugt weist das Reaktionsrohr einen runden Querschnitt auf. Alternativ kann das Reaktionsrohr einen ovalen, dreieckigen, viereckigen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Das Reaktionsrohr kann aus einem Metall, beispielsweise einem Stahl, gebildet sein. Das Wärmeübertragungselement ist bevorzugt aus demselben Material ausgebildet wie das Reaktionsrohr, beispielweise aus einem Stahl. Besonders bevorzugt ist das Wärmeübertragungselement mit dem Reaktionsrohr fest verbunden, insbesondere verschweißt, so dass ein möglichst guter Wärmeübergang zwischen dem Reaktionsrohr und dem Wärmeübertragungselement erreicht werden kann. The reaction tube preferably has a round cross section. Alternatively, the reaction tube may have an oval, triangular, quadrangular or polygonal cross-section. The reaction tube may be formed of a metal, for example a steel. The heat transfer element is preferably formed of the same material as the reaction tube, for example of a steel. Particularly preferably, the heat transfer element is firmly connected to the reaction tube, in particular welded, so that the best possible heat transfer between the reaction tube and the heat transfer element can be achieved.

Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise mehrere Reaktionsrohre, so dass ein Reaktionsdurchsatz ermöglicht werden kann, der einem Vielfachen eines einzelnen Reaktionsrohrs entspricht. Die mehreren Reaktionsrohre können mittels derselben Befeuerungseinrichtung erhitzt werden. Bevorzugt ist es, wenn mehrere Befeuerungsvorrichtungen vorgesehen sind, um das einzelne Reaktionsrohr oder die mehreren Reaktionsrohre zu erhitzen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere Befeuerungseinrichtungen in einer Brennerkammer der Vorrichtung angeordnet, wobei die Reaktionsrohre durch die Brennerkammer verlaufen. Hierbei steht das Innere der Reaktionsrohre bevorzugt nicht im Gasaustausch mit der Brennerkammer. The device advantageously comprises a plurality of reaction tubes, so that a reaction throughput can be made possible, which corresponds to a multiple of a single reaction tube. The plurality of reaction tubes can be heated by the same firing device. It is preferable if a plurality of firing devices are provided to heat the single reaction tube or the plurality of reaction tubes. In an advantageous embodiment, several firing devices in a burner chamber of Device arranged, wherein the reaction tubes extend through the burner chamber. Here, the interior of the reaction tubes is preferably not in gas exchange with the burner chamber.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und sollen nachfolgend erläutert werden. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and will be explained below.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Wärmeübertragungselement als Platte ausgebildet ist, wobei eine Haupterstreckungsebene der Platte senkrecht zu der Längsachse des Reaktionsrohrs angeordnet ist und wobei die Platte mindestens eine Öffnung zur Durchleitung der Strömung aufweist. Durch die plattenförmige Ausgestaltung des Wärmeübertagungselements kann ein verbesserter Wärmetransport von außerhalb des Reaktionsrohrs in das Innere des Reaktionsrohrs ermöglicht werden. Die Platte weist mindestens eine, bevorzugt mehrere, Öffnungen auf, durch welche der gasförmige Kohlenwasserstoff hindurch geleitet werden kann. Die Öffnungen können einen runden, ovalen, eckigen oder kreisbogensegmentförmigen Querschnitt haben. An advantageous embodiment provides that the heat transfer element is formed as a plate, wherein a main extension plane of the plate is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the reaction tube and wherein the plate has at least one opening for passage of the flow. Due to the plate-shaped configuration of the heat transfer element, an improved heat transfer from outside the reaction tube into the interior of the reaction tube can be made possible. The plate has at least one, preferably a plurality, openings through which the gaseous hydrocarbon can be passed. The openings may have a round, oval, angular or circular arc segment-shaped cross-section.

In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Öffnung zur Innenwand des Reaktionsrohrs einen Abstand aufweist, der kleiner ist als ein Abstand der Öffnung zu einer Mittelachse des Reaktionsrohrs. Insofern ist die Öffnung in einem Randbereich des als Platte ausgebildeten Wärmeübertragungselements angeordnet. Hierdurch können nahe der Innenseite des Reaktionsrohrs Turbulenzen des gasförmigen Kohlenwasserstoffs gebildet werden. Aufgrund der Turbulenzen wird die Zeit, die für einen Wärmeübergang von dem Reaktionsrohr auf den gasförmigen Kohlenwasserstoff bereitsteht, erhöht. Dies trägt dazu bei, dass mehr Wärme von dem Reaktionsrohr auf den Kohlenwasserstoff übertragen werden kann. Bevorzugt sind mehrere Öffnungen im Randbereich der Platte angeordnet, beispielsweise auf einer Kreisbahn, so dass an mehrere Stellen des Randbereichs der Platte, bevorzugt im gesamten Randbereich der Platte, Turbulenzen erzeugt werden.In this context, it has been found to be particularly advantageous if the opening to the inner wall of the reaction tube has a distance which is smaller than a distance of the opening to a central axis of the reaction tube. In this respect, the opening is arranged in an edge region of the plate formed as a heat transfer element. As a result, turbulence of the gaseous hydrocarbon can be formed near the inside of the reaction tube. Due to the turbulence, the time available for heat transfer from the reaction tube to the gaseous hydrocarbon is increased. This helps to transfer more heat from the reaction tube to the hydrocarbon. Preferably, a plurality of openings in the edge region of the plate are arranged, for example on a circular path, so that at several points of the edge region of the plate, preferably in the entire edge region of the plate, turbulence are generated.

Gemäß einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung ist das Wärmeübertragungselement als Netz ausgebildet, so dass sich das Wärmeübertragungselement verformen kann, um sich an die Katalysatorschüttung anzupassen. According to an alternative, advantageous embodiment, the heat transfer element is designed as a network, so that the heat transfer element can deform in order to adapt to the catalyst bed.

Eine weitere alternative, vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Wärmetransportelement als Draht ausgebildet ist. Bevorzugt sind in dem Reaktionsrohr mehrere Drähte angeordnet. A further alternative, advantageous embodiment provides that the heat transport element is designed as a wire. Preferably, a plurality of wires are arranged in the reaction tube.

Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher das Wärmetransportelement einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist. Das Wärmetransportelement kann zwei sich kreuzende Streben aufweisen, die sich jeweils von einer Innenseite des Reaktionsrohrs zu einer gegenüberliegenden Innenseite des Reaktionsrohrs erstrecken. Durch die kreuzförmige Ausgestaltung kann die Stabilität des Reaktionsrohrs und/oder des Wärmetransportelements erhöht werden. An embodiment has proved to be advantageous in which the heat transport element has a cross-shaped cross section. The heat transfer member may have two intersecting struts each extending from an inner side of the reaction tube to an opposite inner side of the reaction tube. By the cross-shaped configuration, the stability of the reaction tube and / or the heat transfer element can be increased.

Vorteilhaft ist es, wenn sich das Wärmeübertragungselement in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Reaktionsrohrs erstreckt, wodurch ein erhöhter Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeübertragungselement und der Katalysatorschüttung ermöglicht werden kann. Die Temperaturverteilung innerhalb der Katalysatorschüttung kann folglich auch in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Reaktionsrohrs homogenisiert werden. Zudem kann der Wärmeübergang von dem Wärmetransportelement auf die Reaktionsgase verbessert werden. Mit dem Wärmetransportelement kann daher Wärme sowohl in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Reaktionsrohrs als auch in einer Richtung parallel zu der Längsachse transportiert werden. It is advantageous if the heat transfer element extends in a direction parallel to the longitudinal axis of the reaction tube, whereby an increased heat exchange between the heat transfer element and the catalyst bed can be made possible. The temperature distribution within the catalyst bed can consequently also be homogenized in a direction parallel to the longitudinal axis of the reaction tube. In addition, the heat transfer from the heat transfer element to the reaction gases can be improved. With the heat transport element, therefore, heat can be transported both in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the reaction tube and in a direction parallel to the longitudinal axis.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Wärmeübertragungselement innerhalb der Katalysatorschüttung angeordnet ist, so dass ein unmittelbarer Übergang der Wärme von dem Wärmetransportelement auf die Katalysatorschüttung, insbesondere die einzelnen Partikel der Katalysatorschüttung, ermöglicht wird. Bevorzugt ist das Wärmeübertragungselement vollständig von der Katalysatorschüttung umschlossen. Furthermore, it is advantageous if the heat transfer element is arranged within the catalyst bed so that a direct transfer of heat from the heat transfer element to the catalyst bed, in particular the individual particles of the catalyst bed, is made possible. Preferably, the heat transfer element is completely enclosed by the catalyst bed.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass innerhalb der Katalysatorschüttung ein partikelförmiges Wärmeleitmaterial angeordnet ist, wobei das partikelförmige Wärmeleitmaterial eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Katalysatorschüttung aufweist. Beispielsweise kann die Wärmeleitzahl des Wärmeleitmaterials größer sein als die Wärmeleitzahl des Materials der Katalysatorschüttung. A preferred embodiment provides that a particulate heat-conducting material is arranged within the catalyst bed, wherein the particulate heat-conducting material has a higher thermal conductivity than the catalyst bed. For example, the thermal conductivity of the Wärmeleitmaterials be greater than the thermal conductivity of the material of the catalyst bed.

Vorteilhaft ist es, wenn in dem Reaktionsrohr mehrere Wärmeübertragungselemente angeordnet sind, so dass an mehreren Stellen in dem Reaktionsrohr der Wärmeübergang zwischen dem Reaktionsrohr und der Katalysatorschüttung erhöht wird. Die mehreren Wärmeübertragungselemente sind bevorzugt innerhalb der Katalysatorschüttung angeordnet. It is advantageous if a plurality of heat transfer elements are arranged in the reaction tube, so that at several points in the reaction tube, the heat transfer between the reaction tube and the catalyst bed is increased. The plurality of heat transfer elements are preferably arranged within the catalyst bed.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe trägt ferner ein Verfahren zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs bei, wobei der Kohlenwasserstoff durch ein Reaktionsrohr geleitet wird, innerhalb dessen eine partikelförmige Katalysatorschüttung angeordnet ist, wobei das Reaktionsrohr durch eine außerhalb des Reaktionsrohrs angeordnete Befeuerungseinrichtung aufgeheizt wird, und wobei innerhalb des Reaktionsrohrs mindestens ein Wärmeübertragungselement derart angeordnet ist, dass sich von einer ersten Seite der Innenwand des Reaktionsrohrs zu einer gegenüberliegenden Seite der Innenwand erstreckt. To solve the object mentioned above also contributes to a method for reforming a hydrocarbon, wherein the hydrocarbon is passed through a reaction tube, within which a particulate catalyst bed is arranged, wherein the reaction tube is heated by an outside of the reaction tube firing device, and wherein within the Reaction tube at least one Heat transfer element is arranged such that extends from a first side of the inner wall of the reaction tube to an opposite side of the inner wall.

Bei dem Verfahren können dieselbe Vorteile erreicht werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben wurden.In the method, the same advantages can be achieved as have already been described in connection with the device.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive concept.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Die 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Schnittdarstellung.The 1 shows a device according to an embodiment of the invention in a perspective sectional view.

Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs gemäß der Erfindung mit einem Wärmeübertragungselement in einer perspektivischen Explosionsdarstellung. The 2 shows a first embodiment of a reaction tube according to the invention with a heat transfer element in an exploded perspective view.

Die 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs gemäß der Erfindung mit einem Wärmeübertragungselement in einer perspektivischen Darstellung. The 3 shows a second embodiment of a reaction tube according to the invention with a heat transfer element in a perspective view.

Die 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs gemäß der Erfindung mit einem Wärmeübertragungselement in einer perspektivischen Darstellung.The 4 shows a third embodiment of a reaction tube according to the invention with a heat transfer element in a perspective view.

Die 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs gemäß der Erfindung mit einem Wärmeübertagungselement in einer seitlichen Schnittdarstellung. The 5 shows a fourth embodiment of a reaction tube according to the invention with a heat transfer element in a side sectional view.

Die 6 zeigt das Reaktionsrohr gemäß 5 in einer Draufsicht. The 6 shows the reaction tube according to 5 in a top view.

Die 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs gemäß der Erfindung mit einem Wärmeübertragungselement in einer seitlichen Schnittdarstellung. The 7 shows a fifth embodiment of a reaction tube according to the invention with a heat transfer element in a side sectional view.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

In der 1 ist eine als Dampfreformer ausgebildete Vorrichtung 1 zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs mit mehreren Reaktionsrohren 2 zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs dargestellt. Innerhalb der Reaktionsrohre 2 ist eine partikelförmige Katalysatorschüttung 3 angeordnet. Zum Aufheizen der Reaktionsrohre 2 von außen sind außerhalb der Reaktionsrohre mehrere als Brenner ausgestaltete Befeuerungseinrichtungen 4 angeordnet. Die Befeuerungseinrichtungen 4 befinden sich an der Decke einer Brennerkammer 5. Die Brennerkammer 5 ist von dem Inneren der Reaktionsrohre 2 gasdicht isoliert. Allerdings findet über die Wandung der Reaktionsrohre 2 ein Wärmeaustausch zwischen der Brennkammer 5 und dem Inneren der Reaktionsrohre 2 statt, so dass das Innere der Reaktionsrohre 2 erwärmt werden kann. In the 1 is a device designed as a steam reformer 1 for reforming a hydrocarbon with multiple reaction tubes 2 shown for passing the hydrocarbon. Inside the reaction tubes 2 is a particulate catalyst bed 3 arranged. For heating the reaction tubes 2 from the outside, a number of firing devices designed as burners are located outside the reaction tubes 4 arranged. The firing devices 4 are located on the ceiling of a burner chamber 5 , The burner chamber 5 is from the inside of the reaction tubes 2 gas-tight isolated. However, it takes over the wall of the reaction tubes 2 a heat exchange between the combustion chamber 5 and the interior of the reaction tubes 2 instead, leaving the inside of the reaction tubes 2 can be heated.

Die Reaktionsrohre 2 sind an ihrem oberen Ende jeweils mit einem Eingangssammelrohr 6 verbunden, über welche sie mit Kohlenwasserstoff und/oder Dampf beschickt werden. An ihrem unteren Ende sind die Reaktionsrohre 2 jeweils mit einer Ausgangssammelleitung 7 verbunden, über welche die Produktgase abgeführt werden. The reaction tubes 2 are at their upper end each with an input header 6 connected, via which they are charged with hydrocarbon and / or steam. At its lower end are the reaction tubes 2 each with an output bus 7 connected, via which the product gases are discharged.

Innerhalb der Reaktionsrohre 2 ist jeweils mindestens ein Wärmeübertragungselement 10 angeordnet, durch welches der Wärmetransport von den Wänden der Reaktionsrohre 2 in das Innere und insbesondere auf die Katalysatorschüttung 3 erhöht wird. Anhand der 2 bis 7 sollen nachfolgend einige Ausführungsbeispiele derartiger Wärmeübertragungselemente 10 beschrieben werden.Inside the reaction tubes 2 each is at least one heat transfer element 10 arranged, through which the heat transfer from the walls of the reaction tubes 2 into the interior and in particular to the catalyst bed 3 is increased. Based on 2 to 7 Below are some embodiments of such heat transfer elements 10 to be discribed.

In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs 2 mit zwei Wärmeübertragungselementen 10 dargestellt. Die Wärmeübertragungselemente 10 sind innerhalb des Reaktionsrohrs 2 derart in einer Richtung Q quer zu einer Längsachse L des Reaktionsrohrs 2 angeordnet, dass sie sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 erstrecken. Die in 2 gezeigte Längsachse L fällt mit der Mittelachse M des Reaktionsrohrs 2 zusammen, welche durch die Querschnittsmitte des Reaktionsrohrs 2 verläuft. Das Reaktionsrohr 2 ist als zylindrisches Rundrohr ausgestaltet. Die Wärmeübertragungselemente 10 sind als Platten ausgebildet, welche einen runden Querschnitt aufweisen, welcher an den Innenquerschnitt des zylindrischen Reaktionsrohrs 2 angepasst ist. Die Haupterstreckungsebene der Platte ist senkrecht zu der Längsachse L des Reaktionsrohrs 2 angeordnet. Zur Durchleitung des Kohlenwasserstoffs weist die Platte eine Vielzahl an Öffnungen 11 auf. In 2 is a first embodiment of a reaction tube 2 with two heat transfer elements 10 shown. The heat transfer elements 10 are inside the reaction tube 2 such in a direction Q transverse to a longitudinal axis L of the reaction tube 2 arranged that they are from a first inside of the reaction tube 2 to an opposite, second inside of the reaction tube 2 extend. In the 2 shown longitudinal axis L coincides with the central axis M of the reaction tube 2 together, which through the cross-sectional center of the reaction tube 2 runs. The reaction tube 2 is designed as a cylindrical round tube. The heat transfer elements 10 are formed as plates, which have a round cross section, which on the inner cross section of the cylindrical reaction tube 2 is adjusted. The main extension plane of the plate is perpendicular to the longitudinal axis L of the reaction tube 2 arranged. For passage of the hydrocarbon, the plate has a plurality of openings 11 on.

Bei dem im oberen Bereich der 2 dargestellten Wärmeübertragungselement 10 sind die Öffnungen 11 im Randbereich des Wärmeübertragungselements 10 angeordnet. Insofern weisen die Öffnungen zur Innenwand des Reaktionsrohrs 2 einen Abstand auf, der kleiner ist als der Abstand der Öffnung 2 zu einer Mittelachse M des Reaktionsrohrs. Hierdurch werden nahe der Innenseite des Reaktionsrohrs 2 Turbulenzen gebildet, welche durch einen Pfeil T angedeutet sind. At the top of the 2 illustrated heat transfer element 10 are the openings 11 in the edge region of the heat transfer element 10 arranged. In this respect, the openings point to the inner wall of the reaction tube 2 a distance smaller than the distance of the opening 2 to a center axis M of the reaction tube. This will be close to the inside of the reaction tube 2 Turbulence formed, which are indicated by an arrow T.

Bei dem im unteren Bereich der 2 dargestellten Wärmeübertragungselement sind die Öffnungen 11 nahe der Mittelachse M des Reaktionsrohrs 2 angeordnet. At the bottom of the 2 shown heat transfer element are the openings 11 near the central axis M of the reaction tube 2 arranged.

Die Wärmeübertragungselemente 10 können innerhalb der aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Katalysatorschüttung angeordnet sein. The heat transfer elements 10 can be arranged within the catalyst bed, not shown for reasons of clarity.

In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs 2 mit einem Wärmeübertragungselement 10 dargestellt. Das Wärmeübertragungselement 10 weist einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Es erstreckt sich senkrecht zu der Längsachse L des Reaktionsrohrs von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs. Zudem erstreckt es sich in einer Richtung parallel zu der Längsachse L des Reaktionsrohrs 2. Die Katalysatorschüttung wird in diesem Reaktionsrohr 2 zwischen den Armen des kreuzförmigen Wärmeübertragungselements 10 angeordnet, so dass das Wärmeübertragungselement 10 im Betrieb der Vorrichtung in der Katalysatorschüttung angeordnet ist. In the 3 is another embodiment of a reaction tube 2 with a heat transfer element 10 shown. The heat transfer element 10 has a cross-shaped cross-section. It extends perpendicular to the longitudinal axis L of the reaction tube from a first inner side of the reaction tube 2 to an opposite, second inside of the reaction tube. In addition, it extends in a direction parallel to the longitudinal axis L of the reaction tube 2 , The catalyst bed is in this reaction tube 2 between the arms of the cross-shaped heat transfer element 10 arranged so that the heat transfer element 10 is arranged in the catalyst bed during operation of the device.

Die 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs 2 mit einem Wärmeübertragungselement 10. Dieses Wärmeübertragungselement weist einen kreuzförmigen Querschnitt auf, wobei die Arme des Kreuzes eine Krümmung aufweisen. Auch dieses Wärmeübertragungselement 10 ist im Betrieb der Vorrichtung in der Katalysatorschüttung angeordnet. The 4 shows a third embodiment of a reaction tube 2 with a heat transfer element 10 , This heat transfer element has a cross-shaped cross-section, wherein the arms of the cross have a curvature. Also this heat transfer element 10 is arranged in the operation of the device in the catalyst bed.

5 und 6 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs 2 mit als Drähten ausgebildeten Wärmeübertragungselementen 10. Die Wärmeübertragungselemente 10 verlaufen in Querschnittsrichtung Q des Reaktionsrohrs 2 jeweils von einer Innenseite des Reaktionsrohrs zur gegenüberliegenden Innenseite des Reaktionsrohrs 2. Die Wärmeübertragungselemente 10 sind an der Innenseite des Reaktionsrohrs 2 fest mit diesem verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Katalysatorschüttung 3 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 6 lediglich angedeutet. Im Betrieb sind die Wärmeübertragungselemente 10 derart innerhalb der Katalysatorschüttung angeordnet, dass sie vollständig von dieser umgeben sind. 5 and 6 show a fourth embodiment of a reaction tube 2 with formed as wires heat transfer elements 10 , The heat transfer elements 10 extend in the cross-sectional direction Q of the reaction tube 2 each from an inner side of the reaction tube to the opposite inner side of the reaction tube 2 , The heat transfer elements 10 are on the inside of the reaction tube 2 firmly connected to this, for example, welded. The catalyst bed 3 is in for clarity 6 merely hinted. In operation, the heat transfer elements 10 arranged within the catalyst bed so that they are completely surrounded by this.

In der 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reaktionsrohrs 2 mit einem Wärmeübertragungselement 10 gezeigt. Das Wärmeübertragungselement 10 ist derart in einer Richtung quer zu der Längsachse L des Reaktionsrohrs 2 angeordnet, dass es sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 erstreckt. Im Bereich oberhalb des Wärmeübertragungselements 10 ist eine Katalysatorschüttung 3 angeordnet. Innerhalb der Katalysatorschüttung befindet sich ein partikelförmiges Wärmeleitmaterial 13, welches eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Katalysatorschüttung aufweist. Ferner ist oberhalb der Katalysatorschüttung partikelförmiges Wärmeleitmaterial 13 vorgesehen. In the 7 is another embodiment of a reaction tube 2 with a heat transfer element 10 shown. The heat transfer element 10 is thus in a direction transverse to the longitudinal axis L of the reaction tube 2 arranged that it is from a first inside of the reaction tube 2 to an opposite, second inside of the reaction tube 2 extends. In the area above the heat transfer element 10 is a catalyst bed 3 arranged. Within the catalyst bed is a particulate Wärmeleitmaterial 13 , which has a higher thermal conductivity than the catalyst bed. Furthermore, particulate heat conduction material is above the catalyst bed 13 intended.

Die vorstehend beschriebenen Reaktionsrohre 2 zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs weisen jeweils mindestens ein Wärmeübertragungselement 10 auf, welcher derart in einer Richtung quer zu einer Längsachse L des Reaktionsrohrs 2 angeordnet ist, dass es sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs 2 erstreckt. In einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Kohlenwasserstoffs kann daher ein Temperaturverlauf erreicht werden, welcher gegenüber einem bekannten Reaktionsrohr ohne Wärmeübertragungselemente geringere Schwankungen aufweist. Ferner werden die Bedingungen für gewünschte Reaktionen in dem Reaktionsrohr verbessert, sodass eine gesteigerte Produktivität erreicht werden kann. Durch die niedrigeren Temperaturgradienten kann die Gefahr eines Katalysatorabbruchs aufgrund thermischer Spannungen reduziert werden und die Lebensdauer des Katalysators erhöht werden. Zudem wird es möglich, Reaktionsrohre mit einem gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten Durchmesser zu verwenden. The reaction tubes described above 2 for the passage of the hydrocarbon each have at least one heat transfer element 10 which is so in a direction transverse to a longitudinal axis L of the reaction tube 2 is arranged that it is from a first inside of the reaction tube 2 to an opposite, second inside of the reaction tube 2 extends. In a direction perpendicular to the flow direction of the hydrocarbon, therefore, a temperature profile can be achieved, which has lower fluctuations compared to a known reaction tube without heat transfer elements. Further, the conditions for desired reactions in the reaction tube are improved, so that increased productivity can be achieved. The lower temperature gradients can reduce the risk of catalyst breakdown due to thermal stress and increase the life of the catalyst. In addition, it becomes possible to use reaction tubes having a larger diameter than the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs Device for reforming a hydrocarbon
22
Reaktionsrohr reaction tube
33
Katalysatorschüttung catalyst bed
44
Befeuerungseinrichtung firing device
55
Brennerkammer burner chamber
66
Eingangssammelrohr Input manifold
77
Ausgangssammelrohr Output manifold
1010
Wärmeübertragungselement Heat transfer element
1111
Öffnung opening
1313
Wärmeleitmaterial thermal interface material
MM
Mittelachse central axis
LL
Längsachse longitudinal axis
QQ
Querschnittsrichtung Cross-sectional direction
TT
Turbulenz turbulence

Claims (11)

Vorrichtung zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs mit einem Reaktionsrohr (2) zum Durchleiten des Kohlenwasserstoffs, einer innerhalb des Reaktionsrohrs (2) angeordneten, partikelförmigen Katalysatorschüttung (3) und einer außerhalb des Reaktionsrohrs (2) angeordneten Befeuerungseinrichtung (4) zum Aufheizen des Reaktionsrohrs (2), dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Reaktionsrohrs (2) mindestens ein Wärmeübertragungselement (10) derart in einer Richtung quer zu einer Längsachse (L) des Reaktionsrohrs (2) angeordnet ist, dass es sich von einer ersten Innenseite des Reaktionsrohrs (2) zu einer gegenüberliegenden, zweiten Innenseite des Reaktionsrohrs (2) erstreckt.Device for reforming a hydrocarbon with a reaction tube ( 2 ) for passing the hydrocarbon, one within the Reaction tube ( 2 ), particulate catalyst bed ( 3 ) and one outside the reaction tube ( 2 ) ( 4 ) for heating the reaction tube ( 2 ), Characterized in that (within the reaction tube 2 ) at least one heat transfer element ( 10 ) in a direction transverse to a longitudinal axis (L) of the reaction tube ( 2 ) is arranged so that it is from a first inner side of the reaction tube ( 2 ) to an opposite, second inside of the reaction tube ( 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (10) als Platte ausgebildet ist, wobei eine Haupterstreckungsebene der Platte senkrecht zu der Längsachse (L) des Reaktionsrohrs (2) angeordnet ist und wobei die Platte mindestens eine Öffnung (11) zur Durchleitung des Kohlenwasserstoffs aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) is formed as a plate, wherein a main plane of extension of the plate perpendicular to the longitudinal axis (L) of the reaction tube ( 2 ) and wherein the plate has at least one opening ( 11 ) for the passage of the hydrocarbon. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung zur Innenwand des Reaktionsrohrs (2) einen Abstand aufweist, der kleiner ist als ein Abstand der Öffnung (11) zu einer Mittelachse (M) des Reaktionsrohrs. Apparatus according to claim 2, characterized in that the opening to the inner wall of the reaction tube ( 2 ) has a distance which is smaller than a distance of the opening ( 11 ) to a central axis (M) of the reaction tube. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (10) als Netz ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) is designed as a network. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (10) als Draht ausgebildet ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) is formed as a wire. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (10) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) has a cross-shaped cross-section. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Wärmeübertragungselement (10) in einer Richtung parallel zu der Längsachse (L) des Reaktionsrohrs (2) erstreckt. Apparatus according to claim 1 or 4 to 6, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) in a direction parallel to the longitudinal axis (L) of the reaction tube ( 2 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (10) innerhalb der Katalysatorschüttung (3) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer element ( 10 ) within the catalyst bed ( 3 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Katalysatorschüttung (3) ein partikelförmiges Wärmeleitmaterial (13) angeordnet ist, wobei das partikelförmige Wärmeleitmaterial (13) eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Katalysatorschüttung (3) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that within the catalyst bed ( 3 ) a particulate heat conducting material ( 13 ), wherein the particulate heat-conducting material ( 13 ) a higher thermal conductivity than the catalyst bed ( 3 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reaktionsrohr (2) mehrere Wärmeübertragungselemente (10) angeordnet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the reaction tube ( 2 ) a plurality of heat transfer elements ( 10 ) are arranged. Verfahren zum Reformieren eines Kohlenwasserstoffs, wobei der Kohlenwasserstoff durch ein Reaktionsrohr (2) geleitet wird, innerhalb dessen eine partikelförmige Katalysatorschüttung (3) angeordnet ist, und wobei das Reaktionsrohr (2) durch eine außerhalb des Reaktionsrohrs (2) angeordnete Befeuerungseinrichtung (4) aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Reaktionsrohrs (2) mindestens ein Wärmeübertragungselement (10) derart angeordnet ist, dass sich von einer ersten Seite der Innenwand des Reaktionsrohrs (2) zu einer gegenüberliegenden Seite der Innenwand erstreckt.Process for reforming a hydrocarbon, wherein the hydrocarbon is passed through a reaction tube ( 2 ), within which a particulate catalyst bed ( 3 ), and wherein the reaction tube ( 2 ) through an outside of the reaction tube ( 2 ) ( 4 ) is heated, characterized in that within the reaction tube ( 2 ) at least one heat transfer element ( 10 ) is arranged such that from a first side of the inner wall of the reaction tube ( 2 ) extends to an opposite side of the inner wall.
DE102016114563.7A 2016-08-05 2016-08-05 Apparatus and method for reforming a hydrocarbon Ceased DE102016114563A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016114563.7A DE102016114563A1 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Apparatus and method for reforming a hydrocarbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016114563.7A DE102016114563A1 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Apparatus and method for reforming a hydrocarbon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016114563A1 true DE102016114563A1 (en) 2018-02-08

Family

ID=60996639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016114563.7A Ceased DE102016114563A1 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Apparatus and method for reforming a hydrocarbon

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016114563A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3798180A1 (en) * 2019-09-26 2021-03-31 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Reformer tube with improved heat transfer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012032A1 (en) * 1991-12-19 1993-06-24 The Standard Oil Company Endothermic reaction apparatus
US20040197246A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Texaco Inc. Fuel processing reactor with internal heat exchange for low pressure gas stream
WO2013149118A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Monsanto Technology Llc Alcohol reformer for reforming alcohol to mixture of gas including hydrogen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012032A1 (en) * 1991-12-19 1993-06-24 The Standard Oil Company Endothermic reaction apparatus
US20040197246A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Texaco Inc. Fuel processing reactor with internal heat exchange for low pressure gas stream
WO2013149118A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Monsanto Technology Llc Alcohol reformer for reforming alcohol to mixture of gas including hydrogen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP H08-208202 A (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [abgerufen am 11.04.2017] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3798180A1 (en) * 2019-09-26 2021-03-31 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Reformer tube with improved heat transfer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60317544T2 (en) ARRANGEMENT OF CROSS-LINKED ELEMENTS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2045353A1 (en) Shell and tube heat exchanger
EP3661322A1 (en) Method for heating a fluid in a pipe with alternating current
WO2013068416A1 (en) Reformer tube having internal heat exchange
DE102016114713A1 (en) Synthesizer and method of making a product
DE102017203058A1 (en) Heat exchanger and reactor
EP2680957B1 (en) Method and device for mixing two fluid flows
DE102016114563A1 (en) Apparatus and method for reforming a hydrocarbon
EP0377089A1 (en) Heat exchanger, especially for cooling a cracking gas
DE102015102311A1 (en) Shell and tube heat exchanger
DE60201985T2 (en) DEVICE FOR THE HOMOGENEOUS LIQUID DISTRIBUTION IN A CONTAINER AND ITS APPLICATION
WO1979000656A1 (en) Multiple wall angle connection
DE3701161A1 (en) OVEN
DE102015102312A1 (en) Tube bundle heat exchanger with sequentially arranged tube bundle components
CH640630A5 (en) EXHAUST MANIFOLD FOR INDUSTRIAL OVENS.
DE3000714C2 (en) Device for evenly distributing a flow medium in a reaction space
DE2551195A1 (en) Double pipe heat exchanger for cracked gases - having direct pipe connections to cracking tubes and distributor for coolant
EP3153465B1 (en) Reformer for producing synthesis gas
EP4291326A1 (en) Reactor for carrying out a chemical reaction in a process fluid and method
DE1953628B2 (en) PIPE HEAT EXCHANGER
DD269898A5 (en) HEAT EXCHANGER
DE1667259B2 (en) Tube furnace
DE102006006379B4 (en) Use of a device for uniform distribution of substances
DE2617242C3 (en) Coiled tube heat exchanger consisting of at least one multiple tube
EP3821973B1 (en) Reformer furnace for carrying out an endothermic process

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: KUTZENBERGER WOLFF & PARTNER PATENTANWALTSPART, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final