ES2628405T3 - Sistema de intercambio de calor - Google Patents

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ES2628405T3 ES12714019.2T ES12714019T ES2628405T3 ES 2628405 T3 ES2628405 T3 ES 2628405T3 ES 12714019 T ES12714019 T ES 12714019T ES 2628405 T3 ES2628405 T3 ES 2628405T3
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Luca Eugenio Basini
Alfred Joachim Wilhelm
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Abstract

Un sistema de intercambio de calor que comprende: - un único aparato (N) que tiene una zona sumergida en un baño fluido (N2) y un espacio libre en la parte superior en el que se acumula una fase de vapor (N1), - al menos una puerta de entrada para uno o más flujos de material frío procedentes de una fuente fría externa y al menos una puerta de entrada para uno o más flujos de material caliente procedentes de una fuente caliente externa, - una o más superficie(s) de intercambio de calor (6, 7, 8) que ceden calor a los flujos de material frío, - una o más superficie(s) de intercambio de calor (9, 10, 11) que absorben calor de los flujos de material caliente, - al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material enfriado y al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material calentado por medio de dichas superficies de intercambio de calor, - dicho sistema contiene todas las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) en el único aparato (N), - dichas superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) están completamente sumergidas en el baño fluido (N2) y están conectadas de forma fluida con las fuentes caliente y fría, exteriores a dicho sistema, a través de los flujos de material, dicho sistema caracterizado por que: comprende al menos un espacio intermedio (P) abierto en ambos extremos, situado dentro de dicho aparato y completamente inmerso en el baño fluido (N2), - las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8) que ceden calor a los flujos de material frío están situadas en el interior del espacio intermedio (P) y las superficies de intercambio de calor (9, 10, 11) que absorben calor de los flujos de material caliente están situadas en el espacio entre dicho espacio intermedio y las paredes del aparato.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de intercambio de calor
La presente invencion se refiere a un sistema de intercambio de calor que permite la recuperacion del calor asociado con los flujos de material que circulan en un proceso para la produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis. La presente invencion tambien permite al exceso de calor ser transformado en fase de vapor, en particular vapor. Mas espedficamente, la presente invencion permite la recuperacion del calor transferido en los procesos de oxidacion catalttica parcial, en particular el calor generado durante la reaccion de produccion de gas de smtesis y posiblemente durante las reacciones de Desplazamiento Agua Gas.
Los procesos para la produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis a partir de hidrocarburos y compuestos organicos se caracterizan por una secuencia de etapas que generan calor (etapas exotermicas) o que absorben calor (etapas endotermicas). Las diversas etapas se llevan a cabo a menudo a diferentes niveles de temperatura que pasan desde la temperatura ambiente de los procesos de limpieza de los gases hasta los 1.100 °C de los procesos de oxidacion catalftica parcial de bajo tiempo de contacto (SCT-CPO). Mas espedficamente, las temperaturas oscilan desde la temperatura ambiente de los procesos de limpieza de los gases hasta (600 °C-1000 °C) de los procesos SCT-CPO. Las fases intermedias de los procesos SCT-CPO consideran otros pasos de intercambio de calor con etapas de calefaccion y refrigeracion tales como la desulfuracion (350 °C-400 °C), el desplazamiento agua gas (280 °C-390 °C), la combustion de los efluentes gaseosos (600 °C-800 °C). Con el fin de alcanzar las temperaturas adecuadas para las diversas etapas del proceso, los diferentes flujos de material deben ser calentados y enfriados varias veces, por esta razon la optimizacion del intercambio de calor es un aspecto fundamental y lo es aun mas en todos los procesos de produccion de hidrogeno y Gas de Smtesis.
El intercambio de calor representa un punto cntico y de complejidad de la planta en todo proceso, tambien tiene un fuerte impacto en los costes en terminos, por ejemplo, del equipamiento de intercambio de calor, las tubenas, las valvulas de regulacion, los sistemas de automatizacion y control.
Las soluciones tecnicas conocidas explotan por ejemplo el enfriamiento de los gases calientes de un proceso para generar vapor saturado y/o vapor sobrecalentado utilizando uno o mas dispositivos de intercambio de calor.
La patente de Estados Unidos. 4.488.513 describe un intercambiador para refrigerar un gas caliente, en particular gas de smtesis procedente de los procesos de oxidacion parcial, que recupera, de este modo, el calor sensible y produce, simultaneamente, vapor sobrecalentado. El intercambiador comprende dos zonas separadas y distintas superpuestas, conectadas entre sf por medio de una serie de lmeas de paso de los gases calientes, adecuadamente encamisadas. La parte superior comprende una vasija vertical, cilmdrica y cerrada a presion que tiene una salida en la parte superior para el vapor sobrecalentado. Esta vasija se llena parcialmente con agua en ebullicion que forma la primera zona de enfriamiento de los gases calientes, mientras que la parte superior esta libre y saturada con vapor sobrecalentado que forma la segunda zona de enfriamiento. Los haces de tubos helicoidales se colocan de manera uniforme radialmente alrededor del eje central, en el que una helice es ascendente y una es descendente. El bano de agua en ebullicion llena la vasija hasta la parte inferior de la vasija y esta conectada con la alimentacion de agua. La parte inferior esta recubierta con un material refractario y es la zona de alimentacion de gas caliente. En esta zona, el gas caliente se divide en una serie de tubos de paso encamisados conectados con los haces de tubos helicoidales de la zona superior. La camisa de los tubos de paso tiene la funcion de prevenir el dano debido a las altas temperaturas.
La patente de Estados Unidos 4.462.339 describe un intercambiador para la refrigeracion de los gases calientes por medio de agua, tales como los procedentes de oxidaciones parciales, que recupera, de este modo, el calor sensible y produce, simultaneamente, vapor saturado y/o vapor sobrecalentado. El intercambiador comprende dos partes distintas y separadas, conectadas entre sf por medio de pasos anulares encamisados en los que circula el agua. La parte inferior esta recubierta con un material refractario y forma la camara de alimentacion de gas caliente. La parte superior es una vasija cerrada, vertical, cilmdrica a presion que contiene una camara cilmdrica central cerrada en la parte inferior y abierta en la parte superior que contiene al menos un haz de tubos helicoidales, una salida central en la parte superior para el gas saturado, varios haces de tubos helicoidales que se extienden en la zona anular entre la camara central y la pared de la vasija. La salida de los tubos helicoidales de la zona anular esta conectada con la entrada de los tubos helicoidales de la camara central. El agua que circula en la zona anular se evapora y produce vapor saturado. El vapor saturado puede ser descargado o sobrecalentado en la camara central a traves de una salida de descarga situada en la parte inferior de la camara. La zona en la que el agua esta presente es la parte inferior de la vasija vertical superior y se divide en dos zonas mediante un tabique horizontal: la zona entre la parte inferior de la vasija y el tabique a lo largo de la cual se extienden los tubos de paso encamisados de gas y la zona debajo de la camara central y por encima del tabique en la cual circula el agua en ebullicion. Los tubos estan encamisados para prevenir danos debidos a las altas temperaturas de los gases entrantes.
El documento US 2009/194257 describe un sistema de intercambio de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
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Por lo tanto, el solicitante ha encontrado una solucion tecnica innovadora para efectuar y optimizar la recuperacion del calor generado y transferido a traves de los flujos de material fno y caliente que circulan en los procesos para la produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis. Dicha solucion, objeto de la presente invencion, se refiere a un sistema de intercambio de calor en el que los diversos flujos de material procedentes de las diferentes fases de un proceso de produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis, con los que estan asociados los flujos termicos correspondientes, intercambian calor por medio de un unico sistema central que integra las funciones de precalentamiento o calentamiento de los reactivos, la refrigeracion de los productos y la generacion de vapor en un unico aparato. Dicho sistema comprende una o mas superficies de intercambio de calor completamente sumergidas en un bano fluido, preferiblemente agua, que tiene tanto una funcion de enfriamiento como una funcion de calentamiento. De esta manera, se crea una fuerte circulacion natural en el bano fluido que permite el intercambio de calor y equilibrar y transformar el exceso de energfa termica en fase de vapor, preferiblemente vapor, siendo dicho vapor recogido y separado en la parte superior del aparato incluido en el sistema de intercambio de calor.
El objetivo de la presente invencion es simplificar la complejidad de las soluciones de las plantas asociadas con fenomenos de intercambio termico y mejorar la eficiencia energetica y la seguridad de las operaciones de produccion de hidrogeno y gas de smtesis.
La presente invencion se refiere a un sistema de intercambio de calor que comprende:
- un unico aparato (N) que tiene una zona sumergida en un bano fluido (N2) y un espacio libre en la parte superior en el que se acumula una fase de vapor (N1),
- al menos una puerta de entrada para uno o mas flujos de material fno procedentes de una fuente fna externa y al menos una puerta de entrada para uno o mas flujos de material caliente procedentes de una fuente caliente externa,
- una o mas superficie(s) de intercambio de calor (6, 7, 8) que ceden calor a los flujos de material fno,
- una o mas superficie(s) de intercambio de calor (9, 10, 11) que absorben calor de los flujos de material caliente,
- al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material enfriado y al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material calentado por medio de dichas superficies de intercambio de calor,
- dicho sistema contiene todas las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) en el unico aparato (N),
- dichas superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) estan completamente sumergidas en el bano fluido
(N2) y estan conectadas de forma fluida con las fuentes caliente y fna, exteriores a dicho sistema, a traves de los flujos de material, dicho sistema caracterizado por que: comprende al menos un espacio intermedio (P) abierto en ambos extremos, situado dentro de dicho aparato y completamente inmerso en el bano fluido (N2),
- las superficies de intercambio de calor que ceden calor a los flujos de material fno estan situadas en el interior del espacio intermedio (P) y las superficies de intercambio de calor que absorben calor de los flujos de material caliente estan situadas en el espacio entre dicho espacio intermedio y las paredes del aparato.
Las superficies de intercambio de calor en el interior del espacio intermedio ceden calor a los flujos de material fno calentandolos y las superficies de intercambio de calor situadas entre el espacio intermedio y las paredes del deposito absorben calor de los flujos de material caliente enfriandolos.
La invencion permite ventajosamente recuperar el calor producido por las distintas etapas exotermicas de un proceso de produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis. El calor sensible se transfiere por medio del bano fluido a los flujos de material implicados en las etapas del proceso endotermico, contribuyendo, de este modo, a la optimizacion energetica del proceso y la reduccion de sus costes energeticos. En los procesos de oxidacion catalftica parcial, por ejemplo, el sistema puede recuperar ventajosamente calor de las etapas exotermicas normalmente a traves de los productos de reaccion y los productos de reaccion del desplazamiento agua gas, y suministrar calor a los flujos que estan operando en las etapas endotermicas tales como la desulfuracion. Este sistema puede contribuir ventajosamente al enfriamiento de los flujos de material a la temperatura deseada.
El exceso de calor se transforma ventajosamente en vapor que puede por lo tanto ser reutilizado para propositos dentro del proceso o para usos externos. La presente invencion permite ventajosamente una reduccion en las cargas necesarias, los costes del equipamiento y contribuye a la posibilidad de disenar un sistema para la produccion de gas de smtesis, la refrigeracion y la produccion de vapor.
Finalmente, la presente invencion permite la produccion de unidades premontadas, que pueden ser transportadas e instaladas en los sitios de uso con costes y riesgos de interferencia extremadamente reducidos.
Otros objetivos y ventajas de la presente invencion seran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion y los dibujos adjuntos, proporcionados con fines puramente ilustrativos y no limitativos.
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La figura 1 ilustra un sistema de intercambio de calor para la recuperacion del calor transferido a traves de flujos de material aplicado a un proceso de oxidacion catalttica parcial en el que el vapor generado por el exceso de calor se utiliza para la produccion de energfa electrica. En la figura 1, se pueden observar los siguientes flujos y elementos:
- A es una etapa de desulfuracion,
- B es una etapa de oxidacion catalttica parcial,
- C es una etapa de desplazamiento agua gas,
- D es una etapa de separacion y/o purificacion de hidrogeno,
- E es una etapa de combustion de los gases de descarga o efluentes gaseosos,
- F es una turbina de vapor acoplada con G un generador electrico,
- L es un condensador,
- M es una bomba de reintegracion,
- N es un unico aparato de intercambio de calor,
- 1a es un flujo fno de reactivos,
- 1b es un flujo oxidante fno,
- 1c es un flujo inerte fno,
- 2 es un flujo caliente de productos de reaccion,
- 3 es un flujo caliente que comprende hidrogeno y dioxido de carbono,
- 4 es un flujo caliente que comprende gas de combustion,
- 5 es la fase de vapor generado, preferiblemente vapor,
- 12 es la electricidad generada,
- 13 es un flujo fno de los gases de escape.
El aparato N comprende el espacio intermedio P, un bano de fluido N2 (preferiblemente agua) y un espacio de recogida de la fase de vapor generado N1 (preferiblemente vapor), una o mas superficies de intercambio de calor 6, 7, 8, 9, 10 y 11 que tienen una forma helicoidal.
Descripcion detallada
El sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, tiene el proposito de recuperar el calor sensible de los flujos de material asociados con los flujos termicos procedentes de fuentes calientes y/o fuentes fnas de un proceso. Dichos flujos son preferiblemente productos y/o reactivos procedentes de las diversas etapas de un proceso para la produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis y aun mas preferiblemente de las diversas etapas de un proceso de oxidacion catalftica parcial. El calor sensible recuperado, de este modo, se puede utilizar para las etapas endotermicas de dichos procesos y los flujos de material se pueden enfriar a la temperatura deseada mediante una determinada etapa del proceso.
La caractenstica principal de este sistema es que el intercambio de calor tiene lugar en un sistema central unico que comprende un unico aparato dividido en dos zonas: una zona sumergida en un bano fluido y un espacio libre en la parte superior del bano en el que se acumula una fase de vapor. El bano fluido puede actuar tanto como un medio de refrigeracion (lfquido de refrigeracion) que como un medio de calentamiento (fluido de calentamiento). El fluido es preferiblemente agua y la fase de vapor es preferiblemente vapor. Dicho sistema de intercambio de calor puede comprender una o mas puertas de entrada para uno o mas flujos de material fno procedentes de una fuente fna externa, preferiblemente al menos tres puertas de entrada y una o mas puertas de entrada para uno o mas flujos de material caliente procedentes de una fuente caliente, preferiblemente al menos tres.
Al menos un espacio intermedio, preferentemente cilmdrico, abierto en ambos extremos, esta situado dentro del deposito, dicho espacio intermedio esta completamente sumergido en el bano fluido. Un elemento caractenstico del sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, es el que contiene todas las superficies de intercambio en un unico aparato, y que dichas superficies estan completamente sumergidas en el bano fluido, y que cada superficie esta conectada de forma fluida con una fuente fluida de material caliente o fno fuera del sistema.
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Una o mas superficies de intercambio de calor estan situadas en el interior del espacio intermedio, mientras que una o mas superficies de intercambio de calor estan situadas en el espacio entre el espacio intermedio y las paredes del deposito. Las superficies de intercambio de calor situadas en el interior del espacio intermedio liberan calor a los flujos de material fno, calentandolos, mientras que las superficies de intercambio de calor situadas entre el espacio intermedio y las paredes del deposito absorben calor de los flujos de material caliente, enfriandolos.
Hay preferiblemente al menos seis superficies de intercambio de calor. Las superficies de intercambio de calor pueden ser elementos preferiblemente helicoidales en los que circulan los flujos de material caliente o fno. Los elementos helicoidales pueden ser preferiblemente al menos seis.
El sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, comprende finalmente una o mas puertas de salida para los flujos de material calentado y enfriado. Dicho sistema tambien puede comprender al menos una turbina de vapor acoplada con al menos un generador de vapor.
El hecho de que todas las superficies de intercambio de calor esten completamente sumergidas en un bano fluido, dentro del mismo aparato, crea una fuerte circulacion natural en el bano fluido que es tal como para permitir el intercambio de calor y el equilibrio y transformar el exceso de energfa termica en fase de vapor, preferiblemente vapor. La fase de vapor se recoge y separa en la parte superior del aparato. Durante la transferencia de calor entre la superficie de intercambio de calor y el bano fluido, se forma una zona bifasica en el interior del espacio intermedio, mientras que fuera se crea una zona monofasica. El diferencial de densidad que se puede crear entre la zona interna del espacio intermedio y la zona externa puede generar una fuerte circulacion interna en el bano fluido y favorecer el intercambio de calor. El bano fluido circulante representa un excelente fluido de intercambio de calor entre las superficies “proveedoras” y las superficies “consumidoras” de calor con un coeficiente de intercambio extremadamente alto.
El exceso de calor presente en el sistema, objeto de la presente invencion, calculado como la diferencia entre el calor suministrado y calor consumido, se puede transformar en vapor y recoger en el espacio libre en la parte superior del aparato, por encima del bano fluido. Cuando la fase de vapor en exceso es espedficamente vapor, puede ser utilizado en un sistema de suministro de vapor preexistente o para la generacion de energfa electrica por medio de una turbina de vapor acoplada con un generador electrico. El vapor se condensa y reintegra en el sistema central de intercambio de calor a traves de una bomba de reintegracion que reinyecta el agua condensada en la zona entre el deposito a presion y espacio intermedio.
El sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, puede utilizarse ventajosamente en los procesos para la produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis y preferiblemente en los procesos de oxidacion catalttica parcial, que son fuertemente exotermicos y por lo tanto normalmente producen exceso de calor, lo que permite la generacion de vapor. La presente invencion tambien se refiere a un proceso de recuperacion e intercambio de calor que utiliza el sistema de intercambio de calor descrito y reivindicado en el presente texto, que comprende las siguientes fases:
- enfriar un flujo de material procedente de una fuente caliente externa, en dicho sistema, por medio de agua,
- calentar un flujo de material procedente de una fuente fna externa, en dicho sistema, por medio de vapor,
- transformar el exceso de calor presente en el sistema en vapor.
Cuando el proceso de recuperacion e intercambio de calor se acopla con un mismo proceso de oxidacion catalttica parcial, los flujos de material calentado entran en la desulfuracion y/o las etapas de reaccion de la oxidacion catalftica parcial, mientras que los flujos de material fno entran en una etapa de desplazamiento agua gas, una etapa de purificacion y/o separacion de hidrogeno.
Finalmente, el vapor generado durante el proceso descrito anteriormente alimenta preferiblemente a un sistema de suministro de vapor o se utiliza para la generacion de energfa electrica.
Se ilustra ahora una forma de realizacion particular, que se refiere a la figura 1. El sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, se aplica a un proceso de oxidacion catalftica parcial. Los flujos de material fno que comprenden los reactivos (1a), los oxidantes (1b) y los productos inertes (1c) se calientan por medio de los elementos helicoidales 9, 10 y 11 situados en el espacio entre el espacio intermedio P cilmdrico y el deposito N. Los flujos de material caliente procedentes de la etapa de reaccion B (2), la etapa de desplazamiento agua gas C (3) y la etapa de combustion E (4) son enfriados por medio de los elementos helicoidales 6, 7 y 8 situados en el interior del espacio intermedio P. Despues del calentamiento, los flujos de material circulan hacia la etapa de desulfuracion A y la etapa de reaccion B, mientras que los flujos de material, despues del enfriamiento, continuan hacia la etapa de desplazamiento agua gas C, la etapa de purificacion y/o separacion de hidrogeno D. Los gases de escape 13 van a la antorcha. El vapor generado 5, entra en un sistema que consta de una turbina de vapor F acoplada con un generador electrico G para la produccion de una corriente electrica 12. A continuacion se condensan los vapores de escape (L) y se reinyectan con una bomba de reinsercion M en el sistema de intercambio de calor.
Con referencia a un proceso para la generacion de gases calientes, el sistema de intercambio de calor, objeto de la presente invencion, tiene tres funciones principales:
1. calentar los reactivos fnos que sirve como una etapa de precalentamiento,
2. enfriar los gases calientes producidos que sirve como un intercambiador de enfriamiento, en particular en el caso de gas de smtesis,
3. enviar el exceso de vapor producido en la alimentacion a un sistema de suministro de vapor o transformarlo en 5 energfa electrica.
De esta manera, se aumenta la eficiencia energetica de los procesos que generan gases calientes, tales como aquellos para producir gas de smtesis e hidrogeno. La invencion tambien permite una reduccion en las cargas necesarias para las operaciones de intercambio de calor, ya que puede efectuar todo el proceso de transferencia de calor en un unico aparato. Ademas, contribuye a la proyeccion de un sistema para la produccion de gas de smtesis, 10 la refrigeracion y la produccion de vapor en volumenes extremadamente limitados a fin de permitir la produccion de unidades premontadas que puedan ser transportadas e instaladas en los sitios de uso con costes y riesgos de interferencia considerablemente reducidos.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de intercambio de calor que comprende:
    - un unico aparato (N) que tiene una zona sumergida en un bano fluido (N2) y un espacio libre en la parte superior en el que se acumula una fase de vapor (N1),
    - al menos una puerta de entrada para uno o mas flujos de material fno procedentes de una fuente fna externa y al menos una puerta de entrada para uno o mas flujos de material caliente procedentes de una fuente caliente externa,
    - una o mas superficie(s) de intercambio de calor (6, 7, 8) que ceden calor a los flujos de material fno,
    - una o mas superficie(s) de intercambio de calor (9, 10, 11) que absorben calor de los flujos de material caliente,
    - al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material enfriado y al menos una puerta de salida para al menos un flujo de material calentado por medio de dichas superficies de intercambio de calor,
    - dicho sistema contiene todas las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) en el unico aparato (N),
    - dichas superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) estan completamente sumergidas en el bano fluido (N2) y estan conectadas de forma fluida con las fuentes caliente y fna, exteriores a dicho sistema, a traves de los flujos de material, dicho sistema caracterizado por que: comprende al menos un espacio intermedio (P) abierto en ambos extremos, situado dentro de dicho aparato y completamente inmerso en el bano fluido (N2),
    - las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8) que ceden calor a los flujos de material fno estan situadas en el interior del espacio intermedio (P) y las superficies de intercambio de calor (9, 10, 11) que absorben calor de los flujos de material caliente estan situadas en el espacio entre dicho espacio intermedio y las paredes del aparato.
  2. 2. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 1, que tambien comprende al menos una turbina de vapor (F) acoplada con al menos un generador electrico (G).
  3. 3. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 2, en donde las superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11) tienen la forma de elementos helicoidales por los que circulan los flujos de material.
  4. 4. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 3, en donde el espacio intermedio(P) tiene forma cilmdrica.
  5. 5. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 4, en donde el fluido es agua y la fase de vapor es vapor.
  6. 6. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las fuentes calientes y las fuentes fnas externas representan las etapas para el proceso de produccion de hidrogeno y/o gas de smtesis.
  7. 7. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 6, en donde hay al menos tres puertas de entrada para el flujo de material fno y al menos tres puertas de entrada para el flujo de material caliente.
  8. 8. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 7, en donde hay al menos seis superficies de intercambio de calor (6, 7, 8, 9, 10, 11).
  9. 9. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde hay al menos seis elementos helicoidales.
  10. 10. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 9, en donde los flujos de material fno son reactivos, oxidantes y/o productos inertes procedentes del mismo proceso de oxidacion catalftica parcial.
  11. 11. El sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 10, en donde los flujos de material caliente son productos procedentes de al menos una etapa de reaccion de oxidacion catalftica parcial (B), una etapa de desplazamiento agua gas (C) y/o una etapa de combustion (E) del mismo proceso de oxidacion catalftica parcial.
  12. 12. Un proceso de recuperacion e intercambio de calor, caracterizado por que utiliza el sistema de intercambio de calor de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 11, que comprende las siguientes fases:
    - enfriar un flujo de material procedente de una fuente caliente externa, en dicho sistema, por medio de agua,
    - calentar un flujo de material procedente de una fuente fna externa, en dicho sistema, por medio de vapor,
    - transformer el exceso de calor presente en dicho sistema de intercambio de calor en vapor.
  13. 13. El proceso de recuperacion e intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 12, en donde las superficies de intercambio de calor en el interior del espacio intermedio (6, 7, 8) incluidas en el sistema de intercambio de calor,
    5 transfieren calor a los flujos de material fno, calentandolos, y las superficies de intercambio de calor entre el espacio intermedio y las paredes del aparato (9, 10, 11) absorben calor de los flujos de material caliente, enfriandolos.
  14. 14. El proceso de recuperacion e intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 13, en donde el vapor generado alimenta a un sistema de suministro de vapor o se utiliza para generar energfa electrica.
  15. 15. El proceso de recuperacion e intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 13, en donde los flujos de 10 material calentado entran en la desulfuracion (A) y/o las etapas de reaccion de la oxidacion catalftica parcial (B) del
    mismo proceso de oxidacion catalftica parcial.
  16. 16. El proceso de recuperacion e intercambio de calor de acuerdo con la reivindicacion 13, en donde los flujos de material enfriado entran en una etapa de desplazamiento agua gas, una etapa de purificacion y/o separacion de hidrogeno (D) del mismo proceso de oxidacion catalftica parcial.
    15
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