FR2811976A1 - PROCESS AND DEVICE FOR PRODUCING A GASEOUS MIXTURE CONTAINING HYDROGEN AND CO BY STAGE OXIDATION OF A HYDROCARBON - Google Patents
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Abstract
Proc ed e et installation de production d'un m elange gazeux contenant de l'hydrogène et du CO par oxydation d'un hydrocarbure gazeux par un milieu oxyg en e, selon lequel on introduit ledit hydrocarbure gazeux et ledit milieu oxyg en e dans un r eacteur renfermant un lit catalytique. On introduit ledit hydrocarbure pour partie en amont dudit lit catalytique et, pour le restant, au sein dudit lit catalytique en au moins un niveau situ e à l'int erieur dudit lit catalytique.Process and installation for producing a gaseous mixture containing hydrogen and CO by oxidation of a gaseous hydrocarbon with an oxygen medium in e, according to which said gaseous hydrocarbon and said oxygen medium in e are introduced into a reactor containing a catalytic bed. Said hydrocarbon is introduced partly upstream of said catalytic bed and, for the remainder, within said catalytic bed at at least one level situated inside said catalytic bed.
Description
L'invention concerne le domaine de la production d'atmosphères réductricesThe invention relates to the field of the production of reducing atmospheres
comportant de l'hydrogène et du CO telles H2/CO ou H2/CO/N2 containing hydrogen and CO such as H2 / CO or H2 / CO / N2
telles qu'obtenues par oxydation d'un hydrocarbure gazeux. as obtained by oxidation of a gaseous hydrocarbon.
Les atmosphères protectrices constituées d'un mélange réducteur H2/CO ou H2/CO/N2 sont couramment utilisées dans l'industrie métallurgique pour diverses opérations de traitement des métaux telles que: le recuit, le revenu, la chauffe avant trempe, le recuit décarburant, le brasage ou encore le frittage. Ces atmosphères doivent être strictement contrôlées au niveau io de leurs teneurs en eau et en CO2 afin de protéger les pièces contre l'oxydation. Des exemples d'applications sont donnés dans le brevet Protective atmospheres consisting of a reducing mixture H2 / CO or H2 / CO / N2 are commonly used in the metallurgical industry for various metal processing operations such as: annealing, tempering, heating before quenching, decarburizing annealing , soldering or sintering. These atmospheres must be strictly controlled at the level of their water and CO2 contents in order to protect the parts against oxidation. Examples of applications are given in the patent
EP-A-482 992.EP-A-482,992.
Le mélange H2/CO ou H2/CO/N2 est avantageusement obtenu par une oxydation partielle de méthane (ou d'un autre hydrocarbure gazeux) par un milieu oxygéné sur un lit catalytique contenu dans un réacteur, et dans le rapport stoechiométrique de 1 mole de méthane pour 1/2 mole d'oxygène suivant la réaction globale (lorsque le milieu oxygéné est un mélange d'oxygène et d'azote tel que l'air): CH4 + 1/202 + xN2-->CO + 2H2 + xN2 Si l'atmosphère obtenue est trop riche en CO et H2 pour l'usage qui doit en être fait, une dilution par un apport d'azote supplémentaire peut être pratiquée. Ce type de réacteur peut être utilisé également pour la production d'hydrogène, après séparation avec le CO. Il est aussi possible d'ajouter un réacteur de gaz à l'eau en sortie pour convertir le monoxyde de carbone en The H2 / CO or H2 / CO / N2 mixture is advantageously obtained by partial oxidation of methane (or another gaseous hydrocarbon) by an oxygenated medium on a catalytic bed contained in a reactor, and in the stoichiometric ratio of 1 mole methane per 1/2 mole of oxygen depending on the overall reaction (when the oxygenated medium is a mixture of oxygen and nitrogen such as air): CH4 + 1/202 + xN2 -> CO + 2H2 + xN2 If the atmosphere obtained is too rich in CO and H2 for the use to be made of it, dilution by adding additional nitrogen may be practiced. This type of reactor can also be used for the production of hydrogen, after separation with CO. It is also possible to add a gas reactor to the outlet water to convert carbon monoxide to
CO2 et H2.CO2 and H2.
Le mécanisme réactionnel généralement admis peut être schématisé en deux réactions globales ayant lieu essentiellement dans deux zones successives du réacteur: - une zone exothermique o a lieu la réaction exothermique: The generally accepted reaction mechanism can be schematized in two global reactions taking place essentially in two successive zones of the reactor: - an exothermic zone where the exothermic reaction takes place:
CH4 + 202 -> C02 +2H20CH4 + 202 -> C02 + 2H20
- une zone endothermique o ont lieu les réactions endothermiques de reformage: - an endothermic zone where endothermic reforming reactions take place:
CH4 + H20 -- CO + 3H2CH4 + H20 - CO + 3H2
CH4 + CO2 --> 2CO + 2H2CH4 + CO2 -> 2CO + 2H2
Il est également connu de réaliser un préchauffage du milieu oxygéné à une température de l'ordre de 500 C avant son entrée dans le réacteur, par échange de chaleur avec les gaz sortant du réacteur avant leur envoi sur leur lieu d'utilisation. Mais ce préchauffage seul est insuffisant, et doit être complété par un apport de calories, effectué à l'intérieur du réacteur. Le catalyseur généralement utilisé dans ce réacteur est à base de Ni, ou encore Pt, Rh, Pd ou d'un autre métal noble, déposé sur un support poreux en silice It is also known to preheat the oxygenated medium to a temperature of the order of 500 C before entering the reactor, by heat exchange with the gases leaving the reactor before they are sent to their place of use. But this preheating alone is insufficient, and must be supplemented by an intake of calories, carried out inside the reactor. The catalyst generally used in this reactor is based on Ni, or else Pt, Rh, Pd or another noble metal, deposited on a porous silica support
ou en alumine.or alumina.
Les réacteurs présentant une zone endothermique, il est nécessaire de les équiper d'un dispositif de chauffage annexe par brûleurs ou résistances électriques et/ou de réaliser un fort préchauffage d'au moins le milieu oxygéné. C'est ainsi que l'on peut atteindre un niveau de température tel que les réactions de reformage endothermiques se déroulent à une vitesse suffisante pour que la température de sortie du mélange H2/CO soit suffisamment élevée pour l'obtention d'une faible quantité résiduelle du CO2 et H20. D'autre part, la température radiale à l'intérieur du lit catalytique du réacteur doit être la plus homogène possible afin d'éviter la présence de zones plus froides que souhaité, qui conduiraient fatalement à l'augmentation de la Since the reactors have an endothermic zone, it is necessary to equip them with an additional heating device by burners or electrical resistances and / or to carry out a strong preheating of at least the oxygenated medium. Thus it is possible to reach a temperature level such that the endothermic reforming reactions take place at a speed sufficient for the outlet temperature of the H2 / CO mixture to be high enough to obtain a small amount. residual CO2 and H20. On the other hand, the radial temperature inside the catalytic bed of the reactor must be as homogeneous as possible in order to avoid the presence of cooler zones than desired, which would inevitably lead to an increase in the
teneur en H20 et CO2 dans les gaz produits. H20 and CO2 content in the gases produced.
Habituellement, I'injection de l'hydrocarbure dans le réacteur est réalisée en un seul point de celui-ci, en amont du lit catalytique, dans un espace qui constitue une chambre o les espèces gazeuses se mélangent. Il peut être avantageux de réaliser les injections d'hydrocarbure et du milieu oxygéné de manière concentrique pour former un brûleur, à condition de protéger la partie supérieure du lit catalytique par un milieu isolant réfractaire Usually, the injection of the hydrocarbon into the reactor is carried out at a single point thereof, upstream of the catalytic bed, in a space which constitutes a chamber where the gaseous species mix. It may be advantageous to inject the hydrocarbon and the oxygenated medium concentrically to form a burner, provided that the upper part of the catalytic bed is protected by a refractory insulating medium.
qui arrête la flamme du brûleur.which stops the burner flame.
Un inconvénient de ce type de réacteur est le risque que la combustion de l'hydrocarbure s'effectue de manière incomplète et aboutisse à la formation de suies. Or, cette formation de suies est très dommageable pour les performances du lit catalytique, dont les pores sont progressivement bouches. Et, de manière générale, la formation de suies provoque un encrassement progressif des conduites de l'installation, qu'il faut donc arrêter One drawback of this type of reactor is the risk that the combustion of the hydrocarbon will be incomplete and lead to the formation of soot. However, this formation of soot is very damaging for the performance of the catalytic bed, the pores of which are progressively blocked. And, in general, the formation of soot causes progressive fouling of the installation pipes, which must therefore be stopped.
et nettoyer périodiquement.and clean periodically.
Le but de l'invention est de proposer un procédé de conduite d'un réacteur de formation d'une atmosphère CO/H2 ou CO/H2/N2 par oxydation d'un hydrocarbure sur un lit catalytique dans lequel on évite de manière fiable la The object of the invention is to propose a process for operating a reactor for forming a CO / H2 or CO / H2 / N2 atmosphere by oxidation of a hydrocarbon on a catalytic bed in which the
formation de suies, ainsi qu'un réacteur pour la mise en oeuvre de ce procédé. soot formation, as well as a reactor for the implementation of this process.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de production d'un mélange gazeux contenant de l'hydrogène et du CO par oxydation d'un hydrocarbure gazeux par un milieu oxygéné, selon lequel on introduit ledit hydrocarbure gazeux et ledit milieu oxygéné dans un réacteur renfermant un lit catalytique, et caractérisé en ce l'on réalise la combustion du mélange To this end, the subject of the invention is a process for producing a gaseous mixture containing hydrogen and CO by oxidation of a gaseous hydrocarbon by an oxygenated medium, according to which said gaseous hydrocarbon and said oxygenated medium are introduced. in a reactor containing a catalytic bed, and characterized in that the combustion of the mixture is carried out
hydrocarbure/oxygène de façon étagée à l'intérieur du réacteur. hydrocarbon / oxygen in a stepped fashion inside the reactor.
Selon un des modes de réalisation de l'invention, on réalise la combustion du mélange hydrocarbure/oxygéne de façon étagée par le fait que l'on introduit ledit hydrocarbure pour partie en amont dudit lit catalytique et, pour le restant, au sein dudit lit catalytique en au moins un niveau situé à According to one of the embodiments of the invention, the combustion of the hydrocarbon / oxygen mixture is carried out in a staggered manner by the fact that said hydrocarbon is introduced partly upstream of said catalytic bed and, for the remainder, within said bed at least one level catalytic
I5 l'intérieur dudit lit catalytique. I5 inside said catalytic bed.
Avantageusement le rapport stoechiométrique 02/hydrocarbure Advantageously the stoichiometric ratio 02 / hydrocarbon
mis en oeuvre à chaque étage est supérieur à 0,5. implemented on each floor is greater than 0.5.
L'invention a également pour objet une installation de production d'un mélange gazeux contenant de l'hydrogène et du CO par oxydation d'un hydrocarbure gazeux par un milieu oxygéné, introduits dans un réacteur comportant un lit catalytique, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens The subject of the invention is also an installation for producing a gaseous mixture containing hydrogen and CO by oxidation of a gaseous hydrocarbon by an oxygenated medium, introduced into a reactor comprising a catalytic bed, characterized in that it includes means
pour injecter ledit hydrocarbure de façon étagée à l'intérieur du réacteur. to inject said hydrocarbon in a stepped manner inside the reactor.
Selon une des mises en oeuvre de l'invention, lesdits moyens pour injecter ledit hydrocarbure permettent son injection pour partie à l'entrée dudit réacteur en amont du lit catalytique et, pour le restant, à au moins un According to one of the embodiments of the invention, said means for injecting said hydrocarbon allow its injection in part at the inlet of said reactor upstream of the catalytic bed and, for the remainder, at least one
niveau situé à l'intérieur dudit lit catalytique. level located inside said catalytic bed.
Les moyens pour injecter ledit hydrocarbure à l'entrée dudit réacteur peuvent être disposés concentriquement aux moyens pour injecter The means for injecting said hydrocarbon at the inlet of said reactor can be arranged concentrically with the means for injecting
ledit milieu oxygéné dans ledit réacteur. said oxygenated medium in said reactor.
L'installation comporte alors préférentiellement une couche de The installation then preferably comprises a layer of
matériau inerte disposée sur la surface supérieure du lit catalytique. inert material disposed on the upper surface of the catalytic bed.
L'installation peut comporter des moyens pour préchauffer ledit milieu oxygéné avant son entrée dans le réacteur, au moins certains desdits moyens fonctionnant de manière thermiquement indépendante du restant de The installation may include means for preheating said oxygenated medium before it enters the reactor, at least some of said means operating thermally independently from the remainder of
l'installation.installation.
Elle peut aussi comporter des moyens de préchauffage de It can also include means for preheating
l'hydrocarbure avant son entrée dans le réacteur. the hydrocarbon before entering the reactor.
Comme on l'aura compris, selon l'invention on réalise la combustion du mélange hydrocarbure/oxygène de façon étagée par le fait que l'on introduit As will be understood, according to the invention the combustion of the hydrocarbon / oxygen mixture is carried out in a staggered manner by the fact that one introduces
l'hydrocarbure sur différents niveaux (profondeurs) à l'intérieur du réacteur. the hydrocarbon on different levels (depths) inside the reactor.
Avantageusement, on ne réalise dans la partie supérieure du réacteur, en amont du lit catalytique, I'injection que d'une fraction de l'hydrocarbure, le restant étant injecté au sein du lit catalytique luimême, à un ou plusieurs niveaux (profondeurs) à l'intérieur de celui-ci. De cette manière, o on s'assure que l'ensemble de l'hydrocarbure injecté à un niveau donné sera brûlé intégralement, sans que ne se produisent significativement les réactions Advantageously, only the fraction of the hydrocarbon is injected into the upper part of the reactor, upstream of the catalytic bed, the remainder being injected into the catalytic bed itself, at one or more levels (depths). inside of it. In this way, o we make sure that all of the hydrocarbon injected at a given level will be burned completely, without any significant reactions occurring
parasites qui forment les suies.parasites that form soot.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui The invention will be better understood on reading the description which
suit, donnée en référence aux figures annexées: - la figure 1 qui montre schématiquement vu en coupe un premier exemple d'installation de production d'un mélange H2/CO ou H2/CO/N2 selon l'invention; - la figure 2 qui montre similairement un deuxième exemple d'une follows, given with reference to the appended figures: - Figure 1 which shows schematically seen in section a first example of installation for producing an H2 / CO or H2 / CO / N2 mixture according to the invention; - Figure 2 which similarly shows a second example of a
telle installation selon l'invention. such installation according to the invention.
L'installation représentée sur la figure 1 comporte de manière connue une conduite I de transport d'un milieu gazeux oxygéné, par exemple un mélange oxygène/azote tel que de l'air comprimé et débarrassé de ses impuretés (CO2, vapeur d'eau, composés soufrés notamment). Ce mélange 02/N2 est préchauffé à l'intérieur d'un échangeur de chaleur 2, puis est introduit dans un réacteur 3 comportant un lit catalytique 4. Celui-ci est, habituellement, formé par des billes de silice ou d'alumine revêtues extérieurement par du nickel ou encore par un métal précieux tel que le platine, le rhodium, le palladium.... Le lit catalytique 4 est enserré entre une couche supérieure 5 et une couche inférieure 6 composées d'un matériau inerte perméable, tel que de la silice ou de l'alumine en billes. Le réacteur 3 comporte à sa périphérie des moyens de chauffage tels que des résistances électriques 7 qui réchauffent le lit catalytique 4 et les gaz qui le traversent de manière à ce que les réactions endothermiques de reformage citées plus haut y soient suffisamment poussées. Dans la partie supérieure du réacteur 3, en amont de la couche 3s supérieure 5 de matériau inerte sur le parcours des gaz, se trouve un espace vide 8 formant une chambre de mélange pour les différents gaz introduits dans The installation shown in FIG. 1 comprises, in a known manner, a pipe I for transporting an oxygenated gaseous medium, for example an oxygen / nitrogen mixture such as compressed air and freed of its impurities (CO2, water vapor , sulfur compounds in particular). This mixture 02 / N2 is preheated inside a heat exchanger 2, then is introduced into a reactor 3 comprising a catalytic bed 4. This is usually formed by coated silica or alumina beads externally by nickel or by a precious metal such as platinum, rhodium, palladium, etc. The catalytic bed 4 is enclosed between an upper layer 5 and a lower layer 6 composed of an inert permeable material, such as silica or alumina beads. The reactor 3 comprises at its periphery heating means such as electrical resistances 7 which heat the catalytic bed 4 and the gases which pass through it so that the endothermic reforming reactions mentioned above are sufficiently advanced therein. In the upper part of the reactor 3, upstream of the upper layer 3s 5 of inert material on the gas path, there is an empty space 8 forming a mixing chamber for the different gases introduced into
le réacteur 3.reactor 3.
L'installation comporte également une conduite 9 d'amenée d'un hydrocarbure gazeux CxHy tel que du méthane, ou d'un mélange de tels s hydrocarbures. Selon l'invention, cette conduite 9 est scindée en plusieurs sous-conduites 10, 11, 12, 13 dans lesquelles l'admission de l'hydrocarbure est commandée et réglée par un ensemble de vannes non représentées. La première sous-conduite 10 introduit une proportion donnée de l'hydrocarbure The installation also includes a pipe 9 for supplying a gaseous hydrocarbon CxHy such as methane, or a mixture of such hydrocarbons. According to the invention, this pipe 9 is split into several sub-pipes 10, 11, 12, 13 in which the admission of the hydrocarbon is controlled and regulated by a set of valves not shown. The first sub-pipe 10 introduces a given proportion of the hydrocarbon
CxHy dans la chambre de mélange 8.CxHy in the mixing chamber 8.
Comme il est connu, la première sous-conduite 10 peut être concentrique à la conduite 1 d'introduction du mélange 02/N2 de manière à former un brûleur dont la flamme est arrêtée par la couche supérieure 5 de matériau inerte. Cette couche 5 protège le lit catalytique 4 d'une dégradation qui serait provoquée par un contact direct avec la flamme ou avec son rayonnement. Les autres sous-conduites 11, 12, 13 introduisent chacune une fraction de l'hydrocarbure restant, à un niveau donné du lit catalytique 4. On réalise ainsi non plus la totalité de l'injection de l'hydrocarbure dans la chambre de mélange 8 (o, comme on l'a dit, il y aurait un risque de combustion incomplète de l'hydrocarbure), mais une injection " étagée " de cet As is known, the first sub-pipe 10 can be concentric with the pipe 1 for introducing the O 2 / N 2 mixture so as to form a burner whose flame is stopped by the upper layer 5 of inert material. This layer 5 protects the catalytic bed 4 from degradation which would be caused by direct contact with the flame or with its radiation. The other sub-conduits 11, 12, 13 each introduce a fraction of the remaining hydrocarbon, at a given level of the catalytic bed 4. The injection of the hydrocarbon into the mixing chamber 8 is therefore no longer carried out either. (o, as we said, there would be a risk of incomplete combustion of the hydrocarbon), but a "staged" injection of this
hydrocarbure répartie sur la hauteur du réacteur 3. hydrocarbon distributed over the height of the reactor 3.
Pour plus de clarté, on a représenté sur la figure 1 des conduites , 11, 12, 13 décalées radialement mais il serait préférable que toutes les injections gazeuses dans le réacteur 3 s'effectuent dans son axe vertical, afin d'obtenir une température aussi homogène radialement que possible à un For the sake of clarity, FIG. 1 shows pipes, 11, 12, 13 offset radially, but it would be preferable for all the gaseous injections into the reactor 3 to be carried out in its vertical axis, in order to obtain a temperature also radially homogeneous as possible at a
niveau donné du réacteur 3.given level of reactor 3.
Cette injection étagée de l'hydrocarbure permet de limiter le risque de combustion incomplète, donc la formation de suies. On peut ainsi proposer, par exemple, de réaliser l'injection de 10% de la quantité totale d'hydrocarbure a l'entrée du générateur 3 par la première sous-conduite 9, et O de 30% de cette quantité à chacun des trois autres niveaux d'injection, situés respectivement a 10, 20 et 30 cm de la surface supérieure du lit catalytique 4 lorsque celui-ci a une hauteur totale de 80 cm. Ce mode d'injection a en outre l'avantage de prolonger la zone du lit catalytique 4 o se produit un dégagement de chaleur, ce qui est favorable à l'établissement régulier des réactions endothermiques de reformage sur au moins la plus grande partie de la hauteur du lit catalytique 4. On peut ainsi réduire les teneurs en C02 et vapeur d'eau du mélange gazeux produit. Au total, on peut obtenir une température de sortie des gaz plus élevée de quelques dizaines de degrés que dans le cas o on a un point d'injection unique de l'hydrocarbure a l'entrée du générateur 3. D'autre part, on évite les fortes surchauffes du générateur 3, localisées au voisinage du point d'injection unique de l'hydrocarbure, qui peuvent dégrader rapidement à leur niveau le lit catalytique 4 et les parois du This staged injection of the hydrocarbon makes it possible to limit the risk of incomplete combustion, therefore the formation of soot. It is thus possible, for example, to carry out the injection of 10% of the total quantity of hydrocarbon at the inlet of the generator 3 by the first sub-pipe 9, and O of 30% of this quantity to each of the three other injection levels, located respectively 10, 20 and 30 cm from the upper surface of the catalytic bed 4 when the latter has a total height of 80 cm. This injection mode also has the advantage of prolonging the zone of the catalytic bed 4 where heat is produced, which is favorable to the regular establishment of endothermic reforming reactions over at least most of the height of the catalytic bed 4. It is thus possible to reduce the CO 2 and water vapor contents of the gaseous mixture produced. In total, it is possible to obtain a gas outlet temperature higher by a few tens of degrees than in the case where there is a single point of injection of the hydrocarbon at the inlet of generator 3. On the other hand, avoids the strong overheating of the generator 3, located in the vicinity of the single injection point of the hydrocarbon, which can rapidly degrade the catalytic bed 4 and the walls of the
générateur 3.generator 3.
Comme il est connu, le mélange H2/CO/N2 produit par le réacteur o 3 en sort par une conduite 14 qui en assure le transport jusqu'à son lieu d'utilisation. Dans l'exemple représenté, cette conduite 14 traverse l'échangeur de chaleur 2 pour que le mélange H2/CO/N2 contribue au préchauffage du As is known, the H2 / CO / N2 mixture produced by the reactor o 3 leaves therefrom via a pipe 14 which ensures its transport to its place of use. In the example shown, this pipe 14 passes through the heat exchanger 2 so that the H2 / CO / N2 mixture contributes to the preheating of the
mélange 02/N2 circulant dans la conduite 1. mixture 02 / N2 flowing in line 1.
L'injection étagée de l'hydrocarbure, en répartissant la réaction exothermique sur une grande partie de la hauteur du lit catalytique 4, au lieu de la concentrer dans sa partie supérieure, peut même contribuer à rendre inutile l'installation de chauffage 7 si, par ailleurs, on préchauffe le mélange 02/N2 à une valeur suffisamment élevée de l'ordre de 550 C ou davantage. Ce préchauffage peut être réalisé à l'aide de l'échangeur 2 uniquement, ou également à l'aide d'un dispositif supplémentaire inséré sur la conduite 1 entre The staged injection of the hydrocarbon, by distributing the exothermic reaction over a large part of the height of the catalytic bed 4, instead of concentrating it in its upper part, can even contribute to making the heating installation 7 useless if, moreover, the O 2 / N 2 mixture is preheated to a sufficiently high value of the order of 550 C or more. This preheating can be carried out using the exchanger 2 only, or also using an additional device inserted in the pipe 1 between
l'échangeur 2 et le réacteur 3.exchanger 2 and reactor 3.
Ce dispositif supplémentaire de chauffage du milieu oxygéné peut être constitué, comme représenté sur la figure 2, par une chambre 15 disposée sur la conduite 1 entre l'échangeur 2 et le réacteur 3, à l'intérieur de laquelle on place une résistance électrique 16. Celle-ci communique au milieu oxygéné les quelques dizaines ou quelques centaines de degrés qui sont nécessaires pour se passer d'un dispositif de chauffage intégré au réacteur 3, ou au moins pour limiter sa puissance et/ou l'étendue de sa zone d'action. Un tel dispositif supplémentaire a l'avantage d'être thermiquement indépendant des autres organes de l'installation, et peut être réglé de manière souple sans This additional device for heating the oxygenated medium can be constituted, as shown in FIG. 2, by a chamber 15 arranged on the pipe 1 between the exchanger 2 and the reactor 3, inside which an electrical resistance 16 is placed. This communicates to the oxygenated medium the few tens or a few hundred degrees which are necessary to dispense with a heating device integrated into the reactor 3, or at least to limit its power and / or the extent of its zone d 'action. Such an additional device has the advantage of being thermally independent of the other members of the installation, and can be adjusted flexibly without
perturber le fonctionnement du restant de l'installation. disrupt the operation of the rest of the installation.
Dans le même but, on peut également pratiquer un préchauffage de l'hydrocarbure avant son entrée dans le réacteur 3, à condition que ce préchauffage ne conduise pas à un craquage prématuré de l'hydrocarbure. Ce préchauffage peut, avantageusement, être réalisé en accolant une portion de la conduite 9 à l'échangeur 2 et/ou au dispositif de préchauffage indépendant 15. Si on n'utilise pas de dispositif de réchauffage intégré au réacteur 3 ou si on n'utilise qu'un dispositif de réchauffage très localisé ou peu puissant, on évite ainsi l'établissement de forts gradients thermiques radiaux dans le lit catalytique 4. Ils pourraient conduire soit à une dégradation rapide du catalyseur à la périphérie du lit 4, soit à une température insuffisante dans la région centrale dudit lit 4. Dans tous les cas, le lissage des gradients thermiques radiaux facilite l'exploitation optimale du lit catalytique 4 et permet o d'obtenir de moindres teneurs en C02, H2,O et en hydrocarbure non brûlé dans le mélange gazeux produit par l'installation. De plus, la carcasse interne du réacteur 3 subit de moindres sollicitations thermiques que lorsqu'un For the same purpose, it is also possible to preheat the hydrocarbon before it enters the reactor 3, provided that this preheating does not lead to a premature cracking of the hydrocarbon. This preheating can advantageously be carried out by attaching a portion of the pipe 9 to the exchanger 2 and / or to the independent preheating device 15. If a heating device integrated into the reactor 3 is not used or if no uses a very localized or not very powerful heating device, thus avoiding the establishment of strong radial thermal gradients in the catalytic bed 4. They could lead either to a rapid degradation of the catalyst at the periphery of the bed 4, or to a insufficient temperature in the central region of said bed 4. In all cases, the smoothing of the radial thermal gradients facilitates optimal exploitation of the catalytic bed 4 and allows o to obtain lower contents of C02, H2, O and unburned hydrocarbon in the gas mixture produced by the installation. In addition, the internal carcass of reactor 3 undergoes less thermal stress than when
dispositif de chauffage 7 puissant doit être utilisé. 7 powerful heater should be used.
Il va de soi que l'invention est applicable à l'utilisation de tout milieu oxygéné et de tout hydrocarbure susceptibles de conduire à la formation de l'atmosphère souhaitée. Le milieu oxygéné peut être non seulement de l'air, mais tout mélange 02/N2 (par exemple un mélange gazeux contenant 35 à 40% d'oxygène et 60 à 65% d'azote prélevé initialement à l'état liquide en pied d'un appareil de production d'azote cryogénique), ou oxygène/argon, voire de I'oxygène pur. L'hydrocarbure peut être non seulement du gaz naturel, mais It goes without saying that the invention is applicable to the use of any oxygenated medium and of any hydrocarbon capable of leading to the formation of the desired atmosphere. The oxygenated medium can be not only air, but any O 2 / N 2 mixture (for example a gaseous mixture containing 35 to 40% of oxygen and 60 to 65% of nitrogen taken initially in the liquid state at the bottom of the gas). 'a device for producing cryogenic nitrogen), or oxygen / argon, or even pure oxygen. Hydrocarbon can be not only natural gas, but
par exemple du propane, du butane, du GPL. for example propane, butane, LPG.
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