DK2318759T3 - Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur. - Google Patents

Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur. Download PDF

Info

Publication number
DK2318759T3
DK2318759T3 DK08789982.9T DK08789982T DK2318759T3 DK 2318759 T3 DK2318759 T3 DK 2318759T3 DK 08789982 T DK08789982 T DK 08789982T DK 2318759 T3 DK2318759 T3 DK 2318759T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fuel
combustion
temperature
box
jet box
Prior art date
Application number
DK08789982.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Francesco Giacobbe
Original Assignee
Processi Innovativi Srl
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 Processi Innovativi Srl filed Critical Processi Innovativi Srl
Application granted granted Critical
Publication of DK2318759T3 publication Critical patent/DK2318759T3/da

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/042—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with fuel supply in stages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • 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
    • B01J8/06—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production 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
    • C01B3/34—Production 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
    • C01B3/38—Production 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
    • C01B3/384—Production 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F23C5/28—Disposition of burners to obtain flames in opposing directions, e.g. impacting flames
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03002—Combustion apparatus adapted for incorporating a fuel reforming device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03005—Burners with an internal combustion chamber, e.g. for obtaining an increased heat release, a high speed jet flame or being used for starting the combustion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Claims (14)

1. Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur i en reaktionsvarmeindretning omfattende en strålekasse (1), i hvilken brændsel antændes og reaktionsspoler eller katalysatorrør er nedsænket, hvor systemet omfatter: én eller flere eksterne adiabatiske brændere (9), der er konfigureret således, at forbrændingsluften forforbrændes, før det føres ind i strålekassen (1), for at opnå en gasfor-mig blanding af røggas og forforbrændt luft (11, 13) med al den ilt, der skal til for at gennemføre forbrændingen i strålekassen ved en temperatur, som er lig med eller højere end selvantændelsestemperaturen af brændslet; og flere brændselssprøjtedyser (14), som er arrangeret på vandrette rækker på væggene af strålekassen (1), og som er egnede til at indsprøjte en ønsket mængde af brændsel (15) for at styre temperaturprofilen af procesgassen i reaktionsspolerne (4) eller i katalysatorrørene (20), der er nedsænket i strålekassen (1).
2. Forbrændingssystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at: strålekassen (1) er fastgjort til et konvektionsafsnit (2) af formindsket størrelse, hvor forbrændingsluften forvarmes i en spole (18), før den føres til den adiabatiske brænder (9).
3. Forbrændingssystem ifølge krav 1, hvor brændslet (15), der indsprøjtes af hver række af sprøjtedyser (14), kan reguleres uafhængigt af hinanden for at styre tilførslen af varme til reaktionsspolerne eller katalysatorrørene.
4. Forbrændingsproces til at overføre varme ved høj temperatur i en reaktionsvarmer omfattende en strålekasse (1), i hvilken brændslet antændes og reaktionsspoler eller katalysatorrør er nedsænket, hvor processen tilvejebringer: at udføre en delvis forbrænding af forbrændingsluften (8) i en ekstern adiabatisk brænder (9), før den indføres i strålekassen (1) for at blive blandet med brændslet (15), for at opnå en gasformig blanding af røggas og forforbrændt luft (11, 13) med al den ilt, der skal til for at gennemføre forbrændingen i strålekassen ved en temperatur, som er lig med eller højere end selvantændelsestemperaturen af brændslet; at føre den opvarmede gasformige blanding, der kommer fra den adiabatiske brænder (9), ind i strålekassen (1), og at blande brændslet med den opvarmede gasformige blanding i strålekassen (1) for at opretholde temperaturen på det niveau, som er påkrævet for at udføre den endotermi-ske reaktion, hvor blandingen af brændslet med den gasformige blanding forbedres ved at anvende brændselssprøjtedyser (14), der er arrangeret i vandrette rækker på strålekassen (1), som indsprøjter den fordrede mængde brændsel (15) i forskellige retninger og/eller i forskellige former, for at sprede brændslet i strålekassen (1) og for at optimere temperaturprofilen af procesfluiden i katalysatorrørene (20) eller i reaktionsspolerne (4), der er nedsænket i strålekassen (1).
5. Forbrændingsproces ifølge krav 4, hvor forbrændingsluften fra den adiabatiske brænder eller brændere erstattes helt eller delvist af udstødningen af en eller flere gasturbiner.
6. Forbrændingsproces ifølge krav 4 og 5, hvor brændselsforopvarmning ikke nødvendigvis er påkrævet.
7. Forbrændingsproces ifølge krav 4, 5 og 6, hvor røggassen (11, 13) fra én eller flere eksterne adiabatiske brændere (9) kommer ind i strålekassen (1) på en sådan måde, at det er muligt at realisere en medstrøms- eller modstrømstrømning med procesgassen i spolerne eller i katalysatorrørene efter ønske.
8. Forbrændingsproces ifølge krav 4, 5 og 6, hvor forbrændingsluftstrømningen i strålekassen kan realiseres i én eller flere dele i medstrøms- eller modstrømsstrømning.
9. Forbrændingsproces ifølge krav 7 og 8, hvor brændslet (15) indsprøjtes ved høj hastighed for at fremme turbulens og blanding med forbrændingsluften.
10. Forbrændingsproces ifølge krav 7-9, hvor spredningen af brændsel i forbrændingsluften forbedres af indretninger, såsom metalliske eller keramiske skum eller lignende, der forbedrer blandingen.
11. Forbrændingsproces ifølge krav 7-10, hvor opstarten af varmeren udføres ved kun at starte forbrændingen i den adiabatiske brænder (9).
12. Forbrændingsproces ifølge krav 11, hvor der, når temperaturen af røggas, der forlader stråleafsnittet, når den ønskede værdi over selvantændingspunktet, styres brændsel (10), som antændes i den adiabatiske brænder (9), for at holde temperaturen af forbrændingsluften konstant ved den ønskede værdi, og den antændte brænder er klar til at håndtere råvaren.
13. Forbrændingsproces ifølge krav 12, hvor brændslet, som antændes i den første række fra bunden, antændes med et stort luftoverskud med henblik på at undgå høj flammetemperatur og for at formindske produktionen af NOx.
14. Forbrændingsproces ifølge krav 4, hvor strålekassen (1) arbejder ved lavere tryk end atmosfærisk og er forseglet.
DK08789982.9T 2008-06-12 2008-06-12 Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur. DK2318759T3 (da)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IT2008/000392 WO2009150676A1 (en) 2008-06-12 2008-06-12 Combustion system to transfer heat at high temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2318759T3 true DK2318759T3 (da) 2019-01-07

Family

ID=40361675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK08789982.9T DK2318759T3 (da) 2008-06-12 2008-06-12 Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2318759B1 (da)
DK (1) DK2318759T3 (da)
WO (1) WO2009150676A1 (da)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4930915B1 (da) * 1967-07-15 1974-08-16
GB1533163A (en) * 1976-03-15 1978-11-22 Comprimo Bv Hydrocarbon cracking plant
JPS61236601A (ja) * 1985-04-10 1986-10-21 Hitachi Ltd 燃料電池システム用の水蒸気改質装置
IT1224600B (it) * 1988-11-10 1990-10-04 Kinetics Technology Apparato per la produzione di idrogeno e gas di sintesi mediante reforming di idrocarburi che utilizza una barriera metallica per il controllo della temperatura di pelle del tubo catalitico
IT1240789B (it) * 1990-03-05 1993-12-17 Kinetics Technology Apparato per processi termici ad alta temperatura, con sorgente di calore ad incandescenza a superfici radianti e serpentini per il fluido di processo.
IT1242150B (it) * 1990-09-28 1994-02-16 Kinetics Technology Procedimento ed apparato per l'effettuazione di reazioni catalitiche eendotermiche a media ed alta temperatura
US5201650A (en) * 1992-04-09 1993-04-13 Shell Oil Company Premixed/high-velocity fuel jet low no burner
US5501162A (en) * 1993-07-19 1996-03-26 Kravets; Alexander Method of fuel combustion
IT1283877B1 (it) * 1996-01-12 1998-05-07 Kinetics Technology Reattore catalitico isotermo per reazioni endotermiche ad alta temperatura
JP3642270B2 (ja) * 2000-09-12 2005-04-27 日産自動車株式会社 燃料改質装置
US7025590B2 (en) * 2004-01-15 2006-04-11 John Zink Company, Llc Remote staged radiant wall furnace burner configurations and methods
FR2899022A1 (fr) * 2006-03-24 2007-09-28 Renault Sas Dispositif et procede de mise en temperature lors du demarrage d'un systeme de pile a combustible embarque sur un vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009150676A1 (en) 2009-12-17
EP2318759B1 (en) 2018-10-31
EP2318759A1 (en) 2011-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102438787B1 (ko) 하나 이상의 생성물을 제조하기 위한 방법 및 반응기
TWI308628B (en) Method and apparatus to facilitate flameless combustion absent catalyst or high temperature oxident
CN104620050B (zh) 用于吸热反应的方法和装置
US7108730B2 (en) Method for providing controlled heat to a process
US8623241B2 (en) Oxygen transport membrane system and method for transferring heat to catalytic/process reactors
US5476375A (en) Staged combustion in a porous-matrix surface combustor to promote ultra-low NOx Emissions
Arutyunov et al. Syngas and hydrogen production in a volumetric radiant burner
CA2127742C (en) Gas-fired, porous matrix, surface combustor-fluid heater
Kunte et al. A spiral microreactor for improved stability and performance for catalytic combustion of propane
EA028765B1 (ru) Печь и способ парового риформинга
RU2013152436A (ru) Способ и устройство для термического дожигания углеводородсодержащих газов
US6793700B2 (en) Apparatus and method for production of synthesis gas using radiant and convective reforming
US8133445B2 (en) Reaction chamber promoting heat exchange between the reagents and the gases that are produced
JPH07117221B2 (ja) 触媒燃焼装置
EP3693338B1 (en) High-pressure auto-thermal system for reforming alcohol and producing hydrogen, and method therefor
CN211284222U (zh) 一种提高单炉产量和收率生产半补强炭黑的设备
JP2008214165A (ja) 可燃ガス混合方法及び混合器
DK2318759T3 (da) Forbrændingssystem til at overføre varme ved høj temperatur.
KR100429602B1 (ko) 연료전지용 연료개질기
CN104650981B (zh) 用于加热固定床压力气化反应器中的燃料床的方法
US3777717A (en) Method of and apparatus for heating of liquids
US20090087801A1 (en) System and Method for Superadiabatic Counterflow Reactor
US9803153B2 (en) Radiant non-catalytic recuperative reformer
JP7453281B2 (ja) 浸炭用ガス発生装置、及び浸炭用ガス生成方法
CN113164906B (zh) 用于产生一种或多种产物的方法和反应器