DE2513499C2 - - Google Patents
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- B01J8/02—Chemical 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
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Description
Die Erfindung betrifft einen Reformierofen zur katalytischen
Reformierung von Kohlenwasserstoffen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Dieser Reformierofen kann sowohl verfahrens
seitig als auch wärmeseitig unter Druck arbeiten. Die Erfindung
ist mit besonderem Vorteil auf die Erzeugung eines wasserstoff
reichen Gases für großtechnische Kohlevergasungsanlagen anwend
bar.
Seit einiger Zeit ist beträchtliches Interesse an der Erzeugung
von zur Energieversorgung dienendem Gas durch Kohlevergasung
vorhanden. Bestimmte großtechnische Kohlevergasungsanlagen
verbrauchen große Mengen wasserstoffreiches Gas. Wasserstoff
reiches Gas wird derzeit auch in der großtechnischen Synthese von
Ammoniak in großem Maßstab verbraucht.
In großtechnischen Anlagen zum Erzeugen von Methanol aus Erdgas
oder leichten Kohlenwasserstoffen werden allgemein als Synthese
gas bezeichnete Gemische von Wasserstoff- und Kohlenmonoxidgas
in großen Mengen verwendet.
Für die großtechnische Verwendung werden das wasserstoffreiche
Gas und das Synthesegas in Reformieröfen erzeugt. Das übliche
Reformierverfahren wird in einem Reformierofen durchgeführt,
durch dessen mit einem Katalysator, beispielsweise Nickeloxid,
gefüllten Rohre ein Strom aus Kohlenwasserstoffen und Wasser
dampf geführt wird. Die Reformierreaktion wird im allgemeinen
bei einer Temperatur im Bereich von 537-816°C oder unterhalb
dieses Bereiches durchgeführt.
Ein Ofen zum Reformieren von Kohlenwasserstoffen ist aus der
DE-AS 17 67 980 bekannt. Bei diesem erfolgt der Wärmeübergang
durch Wärmestrahlung. Die Wärme wird durch die Verbrennung eines
Kohlenwasserstoff-Brennstoffes erzeugt. Die derzeit bekannten
Reformieröfen, die mit Wärmestrahlung arbeiten, sind sehr groß
und aufwendig und haben einen sehr hohen Brennstoffverbrauch.
Es gibt auch schon Öfen, die unter Druck arbeiten. Ein
derartiger Ofen ist in der am 1. Juni 1971 ausgegebenen
US-Patentschrift 35 82 296 angegeben. Im Betrieb dieses
Ofens soll die Druckdifferenz zwischen dem Behandlungsgutstrom
und dem heißen Heizgas möglichst klein sein. Wärme wird in dem
Ofen im wesentlichen durch Strahlung übertragen. Das Ver
brennungsgas wird in der Heizzone auf eine Temperatur erhitzt,
die der theoretischen Verbrennungsflammentemperatur möglichst
nahe liegt. Ein weiterer unter Druck arbeitender Ofen ist der
kompakte Konvektionsreaktor, der in der am 5. September 1972 aus
gegebenen US-Patentschrift 36 88 494 angegeben ist.
Ausgehend hiervon liegt daher der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Reformierofen der gattungsgemäßen Art
derart weiterzubilden, daß unter Erzielung eines effizienten
Betriebes eine platzsparende Bauweise ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merk
male des Patentanspruchs 1 gelöst. In dem erfindungsgemäßen
Reformierofen wird ein Erhitzen der Reaktionsrohre durch von dem
Brenner des Reformierofens abgestrahlte Wärme vermieden. Die
vorzugsweise aus einem einzigen Brenner oder aus mehreren
Brennern bestehende Brenneranordnung ist in einem Brennraum am
Boden des Ofens zentral angeordnet. Dieser Brennraum ist durch
einen feuerfesten Einsatz, der die Strahlungswärme der Brenneran
ordnung abschirmt, von dem Konvektionsteil getrennt. Vorzugs
weise ist der feuerfeste Einsatz halbkugelförmig ausgebildet und
mit Ausnehmungen versehen, durch welche das von dem Brenner
kommende Verbrennungsgas in den Konvektionsteil eintreten kann.
Die heißen Verbrennungsgase aus der Brenneranordnung können zu
den Reaktionsrohren strömen, während eine Berührung der
Reaktionsrohre durch die Flamme und eine direkte Wärmeab
strahlung von dem Brenner auf die Reaktionsrohre verhindert
wird.
Die Reaktionsrohranordnung besitzt einen Rohrboden, der in dem
Reformierofen auf einem relativ hohen Niveau montiert ist, sowie
Reaktionsrohre, die sich von dem Rohrboden weg erstrecken, und
ein zentral angeordnetes Auslaßrohr, in welches die Reaktions
rohre münden. Die Reaktionsrohre haben vorzugsweise an ihren
Enden Eintritts- und Austrittsstrecken von kleinem Durchmesser
und eine lange Mittelstrecke, die in dem Reformierofen mit
Katalysator gefüllt ist. Der Rohrboden ist vorzugsweise als
Sandwichplatte aufgebaut.
Der Reformierboden kann mit mehreren miteinander fluchtenden,
aneinanderliegenden Isoliermantelringen versehen sein. Jeder
Mantelring ist im Abstand von der Innenwandung des Ofenmantels
angeordnet und bildet mit ihr einen kleinen Ringraum, durch den
ein relativ kühles Spülgas geführt werden kann, das unter einem
Druck steht, der etwas höher ist als der Druck im Inneren des
Ofens.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich
nungen näher erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 im Vertikalschnitt einen erfindungsgemäßen
Reformierofen in einer besonders geeigneten
Ausführungsform,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Reformierofens,
Fig. 3 in einem Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1
die Ausbildung des Kerns des Rohrbodens,
Fig. 4 in größerem Maßstab im Vertikalschnitt einen Teil
des Reformierofens gemäß Fig. 1 mit der
Brenneranordnung und der Ausbildung der Isolier
mantelringe,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 1 und
Fig. 6 den Reformierofen gemäß Fig. 2 mit den beim
Reformieren vorhandenen Temperaturgradienten.
Der erfindungsgemäße Reformierofen ist für viele Zwecke
geeignet. Er kann praktisch für alle katalytischen
Krackverfahren verwendet werden. Nachstehend wird
ein Reformierofen gemäß der Erfindung beschrieben.
Wie am bestehen aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht der erfindungs
gemäße Reformierofen 2 im wesentlichen aus drei Hauptteilen, und
zwar der Ofenmantelanordnung 4, der Reaktionsrohranordnung 6 und
der Feuerung 8. Die Ofenmantelanordnung 4 besteht aus dem Außen
mantel 9, den Isoliermantelringen 10 und den Spülgaskammern 12,
die von der Außenwandung der Isoliermantelringe 10 und der Innen
wandung des Ofenmantels 9 gebildet werden. Wie am besten aus den
Fig. 1 und 4 hervorgeht, ist jeder aus feuerfestem Material
bestehende Isoliermantelring 10 zylindrisch ausgebildet oder hat
er dieselbe Form wie die Innenwandung des Ofenmantels 9 und ist
er am einen Ende, vorzugsweise dem oberen Ende, mit dem Ofen
mantel verbunden. Der Durchmesser der Außenwandung 14 jedes
Isoliermantelringes ist kleiner als der Innendurchmesser des
Ofenmantels 9, so daß jeder Isoliermantelring 19 einen Spülgas
raum begrenzt. Diesem sind Mittel zugeordnet, die den richtigen
Abstand zwischen dem Isoliermantelring 10 und der Innenwandung
des Ofenmantels 9 aufrechterhalten. Für diesen Zweck können
verschiedenartige Mittel verwendet werden. In einer besonders
zweckmäßigen Ausführungsform bestehen diese Mittel aus einer
Leiste 11, die sich in Form einer Wendel vom oberen zum unteren
Ende des Spülgasraums 12 erstreckt. Jeder Spülgasraum 12 endet
in einer ringförmigen Öffnung 13, durch welche der Spülgasraum
12 mit dem Innenraum des Reformierofens in Verbindung steht.
Jeder Spülgasraum 12 ist mit einem eigenen Spülgaseintritt 20
versehen, durch den Spülgas unter einem Druck eintritt, der
etwas höher ist als der Druck auf der Verbrennungsgasseite des
Reformierofens 2. In der Praxis besteht das Spülgas aus
gekühltem Rauchgas von dem Ofen 2. Jeder Isoliermantelring 10
ist mit einem feuerfesten Vorsprung 16 versehen, der eine zu
starke Auslenkung der äußersten Reaktionsrohre und eine Kanal
bildung des Rauchgases in dem Reformierofen 2 verhindert.
Die Reaktionsrohranordnung besteht aus dem Rohrboden 22,
Reaktionsrohren 24 und einem Auslaßrohr 26. Das Auslaßrohr 26
ist in dem Reformierofen 2 axial angeordnet und erstreckt sich
durch die Decke des Reformierofens 2 hindurch aufwärts. Das
obere Ende des Auslaßrohrs 26 stellt den Austrittsteil dar,
durch den der reformierte Effluent den Reformierofen 2 verläßt.
In der Praxis ist das Auslaßrohr 26 an der oberen Öffnung des
Reformierofens 2 auf geeignete Weise befestigt, beispielsweise
angeschweißt. Wie am besten aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht,
besitzt der Rohrboden 22 eine obere Platte 34, eine untere
Platte 36 und einen Kern 38. Der Rohrboden 22 ist mit einer
zentral angeordneten Öffnung ausgebildet, die dem Profil des
Auslaßrohrs 26 angepaßt und an der die obere Platte 34 des Rohr
flansches durch eine Schweißnaht von hoher Festigkeit an dem
Auslaßrohr 26 befestigt und daher an ihm abgestützt ist. Der
Rohrboden 22 stützt sich ferner an der Innenwandung des
Reformierofens ab, und zwar mit Hilfe eines langge
streckten Tragteils 32. Dieser Tragteil ist ununterbrochen und
ist sowohl an der Ofenwandung als auch an dem Rohrboden 22
abgedichtet. Es sind ferner Wärmeabschirmungen 40 vorgesehen,
welche den Rohrflansch 22 vor den heißen Rauchgasen schützen.
Der Rohrboden 22 besitzt miteinander fluchtende Durchlässe 42
und 44 in der oberen Platte 34 bzw. der unteren Platte 36.
Jedes Reaktionsrohr 24 besitzt eine große Mittelstrecke 50, eine
Eintrittsstrecke 46 und eine Austrittsstrecke 48. Die große
Mittelstrecke 50 bildet den bei weitem größten Teil jedes
Reaktionsrohrs 24 und ist die einzige mit Katalysator gefüllte
Strecke. Die Eintrittsstrecken 46 führen von der Oberseite der
oberen Platte 34 des Rohrbodens 22 durch die Durchlässe 44 in
der unteren Platte 36 des Rohrbodens und sind durch eine
Schweißnaht von hoher Festigkeit an der oberen Platte 34 des
Rohrbodens befestigt. Die Eintrittsstrecke 46 des Reaktions
rohrs ist im Durchschnitt beträchtlich kleiner als die Mittel
strecke 50 desselben. Infolgedessen sind die Mittelstrecken 50
der Reaktionsrohre nahe beieinander angeordnet, so daß die Rauch
gase in der Nähe des Rauchgasabzuges nur minimal gedrosselt
werden und in den Eintrittsstrecken 46, in denen sich kein
Katalysator befindet, nur eine minimale Wärmemenge auf den
Behandlungsgutstrom übertragen wird.
Die Austrittsstrecken 48 der Reaktionsrohre 24 sind ebenfalls im
Durchmesser viel kleiner als die Mittelstrecken 50 der Reaktions
rohre. Wie am besten aus der Fig. 5 hervorgeht, erstrecken sich
die Austrittsstrecken 48 annähernd wendelförmig oder schräg bis
zu dem Auslaßrohr 26. Durch diese schräge Anordnung der Aus
trittsstrecken 48 wird eine Wärmeausdehnung der Reaktionsrohre
24 ermöglicht. Infolge des kleinen Durchmessers der Austritts
strecken 48 wird die Strömung des Rauchgases und insbesondere
dessen Zutritt zu den den Katalysator enthaltenden Mittel
strecken 50 der Reaktionsrohre 24 nur minimal gedrosselt,
während in den keinen Katalysator enthaltenden Austritts
strecken 48 nur eine minimale Wärmemenge übertragen wird.
Das Auslaßrohr 26 der Rohranordnung 6 ist ein im wesentlichen
gerades Rohr, in dem der aus den Reaktionsrohren 24 ausgetretene
Effluent der Austrittsöffnung des Reformierofens 2 zugeführt
wird. Das Auslaßrohr 26 ist mit einer Wärmeabschirmung 29
versehen, die den unteren Teil des Auslaßrohres 26 gegenüber den
heißen Verbrennungsgasen abschirmt. Im Innern des unteren Teils
des Auslaßrohrs ist ferner ein zylindrisches strömungsumlen
kendes Element 25 vorgesehen, das den Strom des aus den
Austrittsstrecken 48 der Reaktionsrohre 24 kommenden Effluenten
abwärts lenkt. Der aus den Austrittsstrecken 48 in das Auslaß
rohr 26 getretene Effluent bestreicht daher die Innenfläche des
Bodens des Auslaßrohrs. Durch diese Ausbildung wird eine Beschä
digung des unteren Teils des Auslaßrohrs 26 durch die heißen
Verbrennungsgase verhindert.
An dem Auslaßrohr 26 sind Rohrführungen 31 vorgesehen, die sich
von dem Auslaßrohr 26 auswärts in den Bereich der Reaktions
rohre 24 erstrecken. Die Rohrführungen 31 haben eine ähnliche
Aufgabe wie der Vorsprung 16: Sie verhindern eine zu starke Aus
lenkung der Reaktionsrohre 24 und eine Kanalbildung der in dem
Reformierofen erzeugten Verbrennungsgase. Ferner sind am Außenum
fang der Reaktionsrohre 24 mehrere gegeneinander versetzte,
kreisringförmige Abstandhalter angeschweißt, die eine zu starke
Auslenkung der Reaktionsrohre und Schwingungen derselben
verhindern.
Die Feuerung 8 des Ofens besitzt vorzugsweise einen einzigen
Brenner 52, der in einem venturidüsenartigen, eine sich verjün
gende und eine sich erweiternde Strecke aufweisenden Teil 54
angeordnet ist, und mehrere ortsfest angeordnete, gekrümmte
Leitschaufeln 56, welche die den Brenner 52 verlassenden
Verbrennungsgase längs einer wendelförmigen Bahn führen, um die
gleichmäßige Vermischung von Kraftstoff, Luft und Rauchgas zu
unterstützen. Die Feuerung 8 ist ferner mit einem teilweise halb
kugelförmigen oder igluförmigen Einsatz 58 versehen, der den
Innenraum des Reformierofens knapp oberhalb des Brenners 52 über
spannt. Der Einsatz 58 besteht aus feuerfestem Material und
besitzt zwischen der Ofenwandung und dem Mittelpunkt des
Einsatzes mehrere Ausnehmungen 60, durch die hindurch heiße
Verbrennungsgase direkt in den Bereich direkt unterhalb der
Reaktionsrohre 24 treten können. Oben auf dem Einsatz 58 ist ein
zylindrischer Teil 64 angeordnet, der ebenfalls aus feuerfestem
Material besteht und dazu dient, eine direkte Beaufschlagung des
unteren Endes des Auslaßrohrs 26 mit den heißesten Verbrennungs
gasen zu verhindern und Beschwerungselemente, beispielsweise
keramische Kugeln 65, aufzunehmen, die Auftriebskräfte aus
gleichen, die von heißen Verbrennungsgasen von unten auf den
Einsatz 58 ausgeübt werden. Der teilweise halbkugelförmige oder
igluförmige Einsatz 58 verhindert eine Abstrahlung von Wärme von
der Feuerung 8 auf die Reaktionsrohre 24. Die einzige Strahlung,
die auf die Reaktionsrohre 24 gelangen kann, ist die kleine
Strahlungsmenge, die von den Verbrennungsgasen selbst abge
strahlt wird. Der untere Teil des teilweise halbkugelförmigen
Einsatzes 58 kann stromlinienförmig ausgebildet sein, wie am
besten aus der Fig. 1 hervorgeht, damit der Druckabfall an dem
Einsatz und die von den strömenden Verbrennungsgasen auf den
Einsatz 58 ausgeübte Auftriebskraft herabgesetzt wird.
Der Reformierofen 2 besitzt ferner einen oberen Raum, der durch
den Rohrboden 22 und das Auslaßrohr 26 gegenüber den Kon
vektionsraum abgedichtet ist und als Einlaßraum für die
Einsatzgase dient. Diese treten in den Eintritts
raum 66 durch die Eintrittsöffnung 68 ein und strömen direkt in
die Eintrittsstrecken 46 der Reaktionsrohre.
Der Reformierofen 2 besitzt ferner einen Rauchgasaustritt 70,
der knapp unterhalb dem Rohrboden 22 und knapp oberhalb der
den Katalysator enthaltenden Mittelstrecken 50 der Reaktions
rohre angeordnet ist.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform ist mit der in Fig. 1
gezeigten praktisch identisch, und alle gleichen Teile sind mit
gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der einzige Unterschied
besteht darin, daß ein Wärmeaustauscher 72 hinzugefügt ist.
Dieser ist innerhalb des Zentralrohrs 26 angeordnet und wird
vorzugsweise von Rohren 74, einem Eintrittsteil 76 und einem
Austrittsteil 78 gebildet. In den Rohren des Wärmeaustauschers
72 kann jedes beliebige Strömungsmittel strömen, doch werden sie
vorzugsweise vom Kohlenwaserstoffeinsatz für den Reformierofen
durchströmt. Der aus den Reaktionsrohren ausgetretene, aufwärts
strömende heiße Effluent umstreicht die Rohre 74. Das zu
erhitzende Strömungsmittel, beispielsweise Rauchgas, Luft oder
Wasser, tritt in den Eintrittsteil 76 des Wärmeaustauschers ein
und strömt dann abwärts durch den konzentrischen äußeren Ring
raum der Rohre 74 und aufwärts durch den konzentrischen Innen
raum der Rohre 74 zu dem Austrittsteil 78 des Wärmeaustauschers.
Dabei gibt der aus den Reaktionsrohren 24 ausgetretene Effluent
Wärme an das im Innern der Rohre 74 strömende Strömungsmittel
ab, wobei der Effluent gekühlt wird.
Im Betrieb wird der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ofen mit
einem Kohlenwasserstoffeinsatz gespeist, der durch die Eintritts
öffnung 68 zugeführt wird und durch die Eintrittsstrecken 46 der
Reaktionsrohre in deren Mittelstrecken 50 gelangt, in denen sich
Katalysator befindet und in denen das eigentliche Reformieren
erfolgt.
Nach seinem Austritt aus der in den Mittelstrecken 50 befind
lichen Katalysatormasse verweilt der reformierte Effluent kurze
Zeit in den Austrittsstrecken 48, um dann zum unteren Ende des
Auslaßrohrs 26 zu gelangen. In diesem strömt der Effluent
aufwärts zur Decke des Reformierofens 2, aus dem er dann zur
Weiterverarbeitung austritt. Die zur Durchführung der Reformier
reaktion erforderliche Wärmemenge wird teilweise durch umge
wälztes Rauchgas und teilweise durch Verbrennungsgas zugeführt,
das durch die Verbrennung von Brennstoff unter Luftzufuhr
erzeugt wird. Wenn das Rauchgas durch die in der Fig. 1 gezeigte
Leitung 113 in die Feuerung 8 eintritt, befindet es sich auf
einer Temperatur von etwa 566°C und unter einem Druck von etwa
10,9 bar. Das Zuführen des Rauchgases in den Brennraum 8 hat den
Zweck, die Verbrennungstemperatur zu beeinflussen und einen Teil
der Verbrennungswärme zu liefern. Durch die Leitung 105 wird dem
Brenner 52 Brennstoff zugeführt, der sich auf einer Temperatur
von etwa 21°C und unter einem Druck von etwa 10,9 bar befindet
und der aus einem gasförmigen Brennstoff, wie Methan, Erdgas
oder einem anderen Brenngas, oder aus einem leichten flüssigen
Brennstoff, beispielsweise Leichtnaphtha, bestehen kann. Die zum
Verbrennen des gasförmigen Brennstoffs erforderliche Luft tritt
aus der Leitung 104 mit einer Temperatur von etwa 371°C und
unter einem Druck von etwa 10,9 bar ein. Das von der Leitung 113
kommende, zurückgeführte Gas und die von dem Brenner 52
kommenden Verbrennungsprodukte werden dann in dem Einsatz 58
wendelförmig geführt und umstreichen nach dem Durchtritt durch
den Einsatz 58 die Reaktionsrohre 24. Wie am besten aus der Fig.
6 hervorgeht, fällt die Temperatur von einem am unteren Ende des
Reformierofens vorhandenen Wert von etwa 1232°C auf den am
Rauchgasaustritt vorhandenen Wert von 649°C. Der Druck des
Verbrennungsgases kann zwischen 7,0 und 12,7 bar liegen und
liegt vorzugsweis zwischen 10,2 bar und 10,9 bar. Die Praxis
hat gezeigt, daß vom unteren zum oberen Ende des Reformierofens
ein leichter Druckabfall vorhanden ist, und bei einem Druck von
10,9 bar am unteren Ende des Reformierofens der Druck am oberen
Ende des Reformierofens 10,2 bar betragen kann. Der behandlungs
gutseitige Druck ist etwas höher. Der Kohlenwasserstoffeinsatz
tritt in den Reformierofen 2 unter einem Druck von bis zu 21,1
bar vorzugsweise 17,6 bar ein. Der reformierbare Effluent tritt
aus dem Auslaßrohr 26 unter einem Druck aus, der etwa 3,5 bar
niedriger ist als der Eintrittsdruck des Kohlenwaserstoffein
satzes in den Reformierofen.
In Fig. 6 ist das in dem Reformierofen vorhandene Temperaturge
fälle dargestellt, wobei die verbrennungsgasseitigen Temperatur
bereiche angegeben sind.
Claims (16)
1. Reformierofen zur katalytischen Reformierung von Kohlen
wasserstoffen, mit einer Brenneranordnung, und mit einem
Heißgaskonvektionsteil, in dem eine Reaktionsrohranordnung
vorgesehen ist, die Reaktionsrohre enthält, die mit Kataly
sator gefüllt sind,
gekennzeichnet durch
einen feuerfesten Einsatz (58), der die Strahlungswärme der
Brenneranordnung (52) von dem Konvektionsteil (6) abschirmt,
ein zentral angeordnetes Auslaßrohr (26), welches sich durch
die Decke des Reformierofens (2) hindurch aufwärts erstreckt
und mit den Enden (48) der Reaktionsrohre (24) in Verbindung
steht, einen Rohrboden (22) zur Aufhängung der Reaktions
rohre (24), der eine zentrale Öffnung hat, wobei der Rohr
boden (22) bei seiner zentralen Öffnung mit dem Auslaßrohr
(26) verschweißt ist und mit der Innenwand
des Reformierofens (2) durch ein langgestrecktes Trag
teil (32) abdichtend verbunden ist.
2. Reformierofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere
miteinander fluchtende, aneinanderliegende Isoliermantel
ringe (10), die am einen Ende mit einem Ofenmantel (9)
verbunden sind und mit diesem ringförmige Spülgasräume (12)
begrenzen, die mit je einem Spülgaseintritt (20) versehen
sind und mit den Innenräumen des Reformierofens in Verbin
dung stehen.
3. Reformierofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der feuerfeste Einsatz (58) ein teilweise halbkugel
förmiger Einsatz ist, der zwischen der Brenneranordnung (52)
und dem Konvektionsteil (6) quer angeordnet ist und im
Bereich des Ofenmantels (9) Ausnehmungen (60) besitzt, durch
welche das von dem Brenner (52) kommende Verbrennungsgas in
den Konvektionsraum eintritt.
4. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsrohre (24) an der
oberen Platte (34) des Rohrbodens (22) aufgehängt sind,
der eine obere (34) und eine untere Platte (36) und einen
Kern (38) besitzt, daß die obere und die untere Platte (34,
36) sowie der Kern (38) mit miteinander fluchtenden Durch
lässen (42, 44) ausgebildet sind, durch welche sich die
Reaktionsrohre (24) erstrecken, und daß ein Ein
trittsraum (66) für die Einsatzgase vorgesehen ist, der auf der einen Seite von
der oberen Platte des Rohrbodens begrenzt ist.
5. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (16, 31) zur Verhinderung einer
zu starken Auslenkung der Reaktionsrohre (24) und einer Kanal
bildung des Rauchgases in dem Konvektionsraum des Reformier
ofens.
6. Reformierofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Verhinderung einer zu starken Auslenkung
der Reaktionsrohre (24) und einer Kanalbildung des Rauchgases
in dem Konvektionsraum von einem Vorsprung
(16) an der Innenwandung des Reformierofens und von Rohr
führungen (31) gebildet wird, die sich von dem Auslaßrohr
(26) weg erstrecken.
7. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsrohre (24) mit
Austrittsstrecken (48) versehen sind, die im Durchmesser
kleiner sind als die Reaktionsrohre und die sich schräg,
annähernd wendelförmig, von den Reaktionsrohren zu dem
Auslaßrohr erstrecken.
8. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeabschirmung (29) jenen
Teil des Auslaßrohre (26) umgibt, der sich von einer
zwischen dessen Enden befindlichen Stelle bis zu dessen
unterem Ende erstreckt.
9. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auslaßrohr (26) an dessen
unterem Ende ein strömungsumlenkendes Element (25) ange
ordnet ist, welches die von den Reaktionsrohren (24) kommende
Strömung zum Boden des Auslaßrohres (26) hin umlenkt.
10. Reformierofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sich von dem teilweise halbkugelförmigen Einsatz (58) ein
zylindrischer Teil (64) aufwärts erstreckt, der mit dem
Auslaßrohr (26) konzentrisch ist.
11. Reformierofen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine
Einrichtung (65), die einer auf den teilweise halbkugel
förmigen Einsatz (58) ausgeübten, aufwärtsgerichteten Kraft
entgegenwirkt.
12. Reformierofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (65), die einer auf den teilweise halbkugel
förmigen Einsatz (58) ausgeübten, aufwärtsgerichteten Kraft
entgegenwirkt, von Kugeln (65) gebildet wird, die aus
dichtem keramischem Material bestehen und in dem zylin
drischen Teil (64) angeordnet sind, der sich von dem teil
weise halbkugelförmigen Einsatz aufwärts erstreckt.
13. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die obere Platte (42) des Rohrbodens (22) mit dem Ofen
mantel (9) und dem zentral angeordneten Auslaßrohr (26)
dicht verbunden ist.
14. Reformierofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Boden des teilweise halbkugelförmigen Einsatzes (58)
profiliert ist.
15. Reformierofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen in dem Auslaßrohr (26) ange
ordneten Wärmeaustauscher.
16. Reformierofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Durchlässe (42, 44) in der oberen und der unteren Platte
(34, 36) des Rohrbodens (22) im Durchmesser kleiner sind
als die Reaktionsrohre (24) und diese mit Eintrittsstrecken
(46) versehen sind, welche denselben Durchmesser haben wie
die Durchlässe (42, 44) in der oberen und der unteren Platte
(34, 36) des Rohrflansches (22).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/459,311 US3958951A (en) | 1974-04-09 | 1974-04-09 | Convective power reformer equipment and system |
Publications (2)
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