FR3075073A1 - REFORMING TUBE EQUIPPED WITH MULTILAYER BULK CATALYST - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un tube de reformage contenant un empilement de particules de catalyseurs de tailles différentes, les particules de catalyseur les plus grandes étant empilées le long de la paroi en périphérie du tube et les particules de catalyseur les plus petites dans la partie la plus centrale du tube de sorte que le tube est muni d'au moins deux couches concentriques de particules. Elle concerne aussi une méthode de remplissage du tube dans laquelle on empile les particules de catalyseur les plus grandes le long de la paroi en périphérie du tube, et on empile les particules de catalyseur les plus petites dans la partie la plus centrale du tube de sorte à former dans le tube plusieurs couches concentriques de particules de tailles différentes, ainsi qu'un procédé de production d'hydrogène comprenant une étape de reformage à la vapeur utilisant lesdits tubes de reformage. The invention relates to a reforming tube containing a stack of catalyst particles of different sizes, the largest catalyst particles being stacked along the wall at the periphery of the tube and the smallest catalyst particles in the smallest part. center of the tube so that the tube is provided with at least two concentric layers of particles. It also relates to a method of filling the tube in which the largest catalyst particles are stacked along the wall at the periphery of the tube, and the smallest catalyst particles are stacked in the most central part of the tube so forming in the tube several concentric layers of particles of different sizes, as well as a method for producing hydrogen comprising a step of steam reforming using said reforming tubes.
Description
La présente invention concerne un tube de reformage contenant des particules de catalyseurs empilées ainsi qu'une méthode pour le remplissage du tube avec lesdites particules.The present invention relates to a reforming tube containing particles of stacked catalysts as well as a method for filling the tube with said particles.
L'invention est particulièrement intéressante pour la production d'un gaz comprenant de l'hydrogène et du monoxyde de carbone en mélange à partir de méthane et de vapeur dans un reformeur de méthane à la vapeur (en anglais : « SMR » pour Steam Methane Reformer). En effet, le procédé de reformage de méthane à la vapeur fait appel généralement à une pluralité de réacteurs tubulaires placés dans un four, remplis de catalyseurs et alimentés à une extrémité du tube avec le gaz de procédé, mélange de méthane et de vapeur d'eau ; les réactions essentiellement mises en jeu sont endothermiques et se déroulent sur une base de temps typiquement élevée, elles requièrent donc un apport de chaleur additionnelle et un catalyseur.The invention is particularly advantageous for the production of a gas comprising hydrogen and carbon monoxide in mixture from methane and steam in a methane steam reformer (in English: "SMR" for Steam Methane Re-form). In fact, the steam methane reforming process generally uses a plurality of tubular reactors placed in an oven, filled with catalysts and supplied at one end of the tube with the process gas, mixture of methane and steam. water; the reactions essentially involved are endothermic and take place on a typically long time basis, they therefore require an additional supply of heat and a catalyst.
La qualité des transferts de chaleur et de masse au sein du réacteur tubulaire (ou tube de reformage) est donc importante, et ceci sur la totalité de la section du tube (dans le contexte de la présente invention, on entend par section de tube la section de tube dans la direction perpendiculaire à la longueur).The quality of the heat and mass transfers within the tubular reactor (or reforming tube) is therefore important, and this over the entire section of the tube (in the context of the present invention, the term “tube section” means tube section in the direction perpendicular to the length).
Des réacteurs tubulaires garnis de catalyseur sont utilisés de façon courante dans le cadre du reformage de méthane à la vapeur. Le garnissage peut être constitué soit de particules de catalyseur de formes spécifiques remplissant de façon aléatoire le tube de reformage - on parle de catalyseur en vrac - ou bien le garnissage peut être de type structuré.Tubular reactors packed with catalyst are commonly used in the context of steam methane reforming. The lining can consist either of catalyst particles of specific shapes randomly filling the reforming tube - we speak of bulk catalyst - or else the lining can be of structured type.
Concernant le transfert de chaleur, comme les réactions catalytiques sont endothermiques, il est nécessaire que la chaleur soit transférée efficacement au cœur du réacteur. De même, afin que la catalyse s'opère, les réactifs doivent être transférés efficacement vers la surface du catalyseur, il est aussi souhaitable d'augmenter la surface spécifique de catalyseur pour améliorer l'efficacité de la réaction.Regarding heat transfer, as the catalytic reactions are endothermic, it is necessary that the heat is transferred efficiently to the heart of the reactor. Likewise, for the catalysis to take place, the reactants must be transferred efficiently to the surface of the catalyst, it is also desirable to increase the specific surface of the catalyst to improve the efficiency of the reaction.
Il est bien connu que l'efficacité de mélange d'un lit de catalyseur en vrac augmente avec la vélocité du gaz d'alimentation et/ou la taille des particules. Pour un même flux massique, il est connu aussi que la perte de charge induite par des particules de catalyseur de grandes dimensions est réduite, comparée à celle induite par des particules plus petites. Cependant, l'efficacité de la réaction catalytique diminue avec la diminution de la surface spécifique lorsque la taille des particules augmente. Le choix de tailles adéquates pour les particules de catalyseur est ainsi un compromis entre d'un côté la surface spécifique et l'efficacité de réaction, et de l'autre côté l'amélioration du transfert de chaleur et la réduction de la perte de charge.It is well known that the mixing efficiency of a bulk catalyst bed increases with the velocity of the feed gas and / or the particle size. For the same mass flow, it is also known that the pressure drop induced by large catalyst particles is reduced, compared to that induced by smaller particles. However, the efficiency of the catalytic reaction decreases with the decrease in the specific surface as the particle size increases. The choice of suitable sizes for the catalyst particles is thus a compromise between on the one hand the specific surface and the reaction efficiency, and on the other hand the improvement of the heat transfer and the reduction of the pressure drop. .
Les garnissages structurés peuvent être considérés comme plus efficaces en matière de réduction de perte de charge, d'augmentation des transferts de masse et de chaleur ainsi que d'efficacité de la réaction catalytique.Structured packings can be considered more effective in reducing pressure drop, increasing mass and heat transfer, and the efficiency of the catalytic reaction.
Le document US 7, 320, 778 B2 décrit ainsi un support de catalyseur structuré visant à augmenter le transfert de chaleur de la paroi vers le centre du tube. Cependant, l'inconvénient du garnissage structuré par rapport au garnissage en vrac est l'existence d'un espace vide entre la structure de remplissage et la paroi du tube, espace dû en particulier à l'expansion du tube à température élevée. Les documents US 2010/00440190 et US 2010/0038593 témoignent des efforts pour résoudre le problème de la disparité entre la dilatation thermique et le transfert de chaleur à proximité d'une paroi, aidé par des flux aérodynamiques comme des jets incidents.Document US 7, 320, 778 B2 thus describes a structured catalyst support aimed at increasing the heat transfer from the wall to the center of the tube. However, the drawback of structured packing compared to loose packing is the existence of an empty space between the filling structure and the wall of the tube, space due in particular to the expansion of the tube at high temperature. Documents US 2010/00440190 and US 2010/0038593 bear witness to efforts to resolve the problem of the disparity between thermal expansion and heat transfer near a wall, aided by aerodynamic flows such as incident jets.
Il y a peu expérimentations disponibles concernant l'opération et l'efficacité des garnissages structurés. Les avantages et les inconvénients de la technologie traditionnelle utilisant les garnissages en vrac sont par contre bien connus.There is little experience available regarding the operation and efficiency of structured packings. The advantages and disadvantages of traditional technology using bulk packings are however well known.
C'est ainsi que plusieurs formes améliorées de particules de catalyseurs ont été décrites. L'enseignement des documents WO 2010/029323 et WO 2004/014549 vise ainsi à améliorer à la fois la surface spécifique d'un garnissage en vrac et le transfert de chaleur tout en maintenant ou même en diminuant la perte de charge.Several improved forms of catalyst particles have thus been described. The teaching of documents WO 2010/029323 and WO 2004/014549 thus aims to improve both the specific surface of a loose packing and the heat transfer while maintaining or even reducing the pressure drop.
Cependant, les mécanismes détaillés de transfert de chaleur dans le lit de catalyseur et à proximité de la paroi de tube étant difficiles à caractériser en détail, peu d'efforts ont été consacrés à l'amélioration de l'empilage des catalyseurs en vrac.However, the detailed mechanisms of heat transfer in the catalyst bed and near the tube wall being difficult to characterize in detail, little effort has been devoted to improving the stacking of bulk catalysts.
Il y a un besoin d'amélioration du transfert de chaleur, de la conductivité effective interne et de la cinétique des réactions sur l'ensemble de la section du tube - du centre à la paroi - de sorte à améliorer l'efficacité du reformage.There is a need to improve the heat transfer, the internal effective conductivity and the reaction kinetics over the entire section of the tube - from the center to the wall - so as to improve the reforming efficiency.
Les inventeurs de la présente solution ont trouvé qu'une solution permettant d'améliorer les transferts à la périphérie du tube est d'associer judicieusement des particules de catalyseur de tailles différentes, selon une distribution spécifique en formant un lit de garnissage en vrac multicouches sur la largeur du tube.The inventors of the present solution have found that a solution making it possible to improve the transfers at the periphery of the tube is to judiciously combine catalyst particles of different sizes, according to a specific distribution, by forming a multilayer bulk packing bed on the width of the tube.
Par l'association, selon l'invention, de particules de catalyseur de tailles différentes, on améliore le transfert de chaleur à proximité de la paroi des tubes, la conductivité effective interne du garnissage et la surface spécifique au moyen d'une distribution optimisée de la taille des particules de catalyseur selon la direction radiale du réacteur tubulaire.By combining, according to the invention, catalyst particles of different sizes, the heat transfer near the wall of the tubes is improved, the effective internal conductivity of the lining and the specific surface by means of an optimized distribution of the size of the catalyst particles in the radial direction of the tubular reactor.
L'invention enseigne d'installer au moins deux tailles différentes de particules sur la largeur du tube (c'est-à-dire son diamètre mesuré selon la section du tube). Les particules les plus grandes sont placées à la périphérie du tube à proximité de la paroi, tandis que les plus petites sont chargées dans la partie centrale du tube et donc au cœur du courant de gaz circulant dans le tube.The invention teaches installing at least two different sizes of particles over the width of the tube (that is to say its diameter measured according to the section of the tube). The largest particles are placed at the periphery of the tube near the wall, while the smallest are loaded in the central part of the tube and therefore at the heart of the gas stream flowing in the tube.
La présente invention a pour objet un tube de reformage contenant un empilement de particules de catalyseur de tailles différentes, les particules de catalyseur les plus grandes étant empilées le long de la paroi en périphérie du tube et les particules de catalyseur les plus petites dans la partie la plus centrale du tube de sorte que le tube est muni d'au moins deux couches concentriques de particules.The present invention relates to a reforming tube containing a stack of catalyst particles of different sizes, the largest catalyst particles being stacked along the wall at the periphery of the tube and the smallest catalyst particles in the part the most central of the tube so that the tube is provided with at least two concentric layers of particles.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention a aussi pour objet tube de reformage tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que le tube est équipé avec un ou plusieurs grillages métalliques concentriques pouvant être conservés en opération, lesdits grillages délimitant des espaces remplis de particules de catalyseur, les mailles de chacun desdits grillages ayant une dimension inférieure à la dimension des grandes particules adjacentes, mais supérieure à la dimension des petites particules adjacentes placées de l'autre côté du grillage, de sorte que les petites particules puissent s'insérer dans des vides présents entre les grandes particules contenues dans l'espace adjacent.According to another embodiment, the invention also relates to a reforming tube as described above, characterized in that the tube is equipped with one or more concentric metal grids which can be kept in operation, said grids delimiting spaces filled with catalyst particles, the meshes of each of said gratings having a dimension less than the dimension of the large adjacent particles, but greater than the dimension of the small adjacent particles placed on the other side of the mesh, so that the small particles can be inserted in voids present between the large particles contained in the adjacent space.
Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci concerne une méthode de remplissage d'un tube de reformage avec des particules de catalyseur de tailles différentes dans lequel on empile les particules de catalyseur les plus grandes le long de la paroi en périphérie du tube et on empile les particules de catalyseur les plus petites dans la partie la plus centrale du tube, de sorte à former dans le tube plusieurs couches concentriques de particules de tailles différentes.According to another aspect of the invention, this relates to a method of filling a reforming tube with catalyst particles of different sizes in which the larger catalyst particles are stacked along the wall at the periphery of the tube and the smallest catalyst particles are stacked in the most central part of the tube, so as to form in the tube several concentric layers of particles of different sizes.
Selon d'autres modes de réalisation, l'invention a aussi pour objet :According to other embodiments, the invention also relates to:
- une méthode telle que définie précédemment caractérisée en ce que deux tailles de particules sont utilisées lors du remplissage, formant deux couches concentriques ;- A method as defined above characterized in that two particle sizes are used during filling, forming two concentric layers;
- une méthode telle que définie précédemment caractérisée en ce que préalablement à son remplissage par les particules de catalyseur, on équipe le tube de reformage avec un ou plusieurs moyen(s) amovible(s) de sorte à délimiter autant d'espaces que de tailles différentes de particules, et en fin de remplissage, on enlève le ou lesdits moyens amovibles ;- A method as defined above characterized in that prior to its filling with the catalyst particles, the reforming tube is equipped with one or more removable means (s) so as to delimit as many spaces as sizes different particles, and at the end of filling, the removable means are removed;
- une méthode telle que définie précédemment caractérisée en ce que deux tailles de particules étant utilisées lors du remplissage, ledit moyen amovible est un cylindre dont le diamètre est égal au diamètre du tube de reformage diminué de deux fois la dimension des particules de plus grande taille ;- A method as defined above, characterized in that two particle sizes being used during filling, said removable means is a cylinder whose diameter is equal to the diameter of the reforming tube reduced by twice the size of the larger particles ;
- une méthode telle que définie précédemment, caractérisée en ce que préalablement au remplissage par les particules de catalyseur, on équipe le tube de reformage avec un ou plusieurs grillages métalliques pouvant être conservées en opération, lesdits grillages délimitant des espaces à remplir par les particules, les mailles de chacun desdits grillages ayant une dimension inférieure à la dimension des grandes particules adjacentes, mais supérieure à la dimension des petites particules adjacentes, de sorte que les petites particules puissent s'insérer dans des vides présents entre les grandes particules contenues dans l'espace adjacent.a method as defined above, characterized in that prior to filling with the catalyst particles, the reforming tube is fitted with one or more metallic grids which can be kept in operation, said grids delimiting spaces to be filled with the particles, the meshes of each of said gratings having a dimension less than the dimension of the large adjacent particles, but greater than the dimension of the adjacent small particles, so that the small particles can be inserted into voids present between the large particles contained in the adjacent space.
Selon encore un autre aspect de l'invention, celle-ci concerne un procédé de production d'hydrogène comprenant une étape de reformage de méthane à la vapeur utilisant des tubes de reformage contenant un empilement de particules de catalyseur de tailles différentes, les particules de catalyseur les plus grandes étant empilées le long de la paroi en périphérie du tube et les particules de catalyseur les plus petites dans la partie la plus centrale du tube de sorte que le tube est muni d'au moins deux couches concentriques de particules.According to yet another aspect of the invention, the latter relates to a process for the production of hydrogen comprising a step of steam methane reforming using reforming tubes containing a stack of catalyst particles of different sizes, the particles of the largest catalysts are stacked along the wall at the periphery of the tube and the smallest catalyst particles in the most central part of the tube so that the tube is provided with at least two concentric layers of particles.
Selon un autre mode de réalisation, le procédé de production d'hydrogène selon la revendication précédente utilise des tubes équipés avec un ou plusieurs grillages métalliques concentriques pouvant être conservés en opération, lesdits grillages délimitant des espaces remplis de particules de catalyseur, les mailles de chacun desdits grillages ayant une dimension inférieure à la dimension des grandes particules adjacentes, mais supérieure à la dimension des petites particules adjacentes, de sorte que les petites particules puissent s'insérer dans des vides présents entre les grandes particules contenues dans l'espace adjacent.According to another embodiment, the hydrogen production method according to the preceding claim uses tubes equipped with one or more concentric metallic grids which can be kept in operation, said grids delimiting spaces filled with catalyst particles, the meshes of each said gratings having a dimension less than the dimension of the large adjacent particles, but greater than the dimension of the small adjacent particles, so that the small particles can be inserted into voids present between the large particles contained in the adjacent space.
L'expression « tube de reformage » telle qu'utilisée dans la présente demande se rapporte à tous réacteurs en forme de tubes - aussi appelés réacteurs tubulaires - placés dans un four, remplis de catalyseurs et alimentés à une extrémité du tube avec un gaz de procédé, dans lesquels les réactions essentiellement mises en jeu sont endothermiques et se déroulent sur une base de temps typiquement élevée, requérant un apport de chaleur additionnelle et un catalyseur.The expression “reforming tube” as used in the present application relates to all tube-shaped reactors - also called tubular reactors - placed in an oven, filled with catalysts and supplied at one end of the tube with a gas of process, in which the reactions essentially involved are endothermic and take place on a typically long time basis, requiring an additional supply of heat and a catalyst.
L'expression « section du tube » signifie dans le contexte de la présente demande la section de tube dans la direction perpendiculaire à la longueur dudit tube.The expression “tube section” means in the context of the present application the tube section in the direction perpendicular to the length of said tube.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures 1 à 3 dans lesquelles :The invention will be better understood using FIGS. 1 to 3 in which:
La figure 1 illustre un tube de reformage selon l'invention, présenté selon un plan de coupe longitudinale, dans lequel ont été empilées des particules de catalyseur de deux tailles différentes, formant deux couches concentriques.FIG. 1 illustrates a reforming tube according to the invention, presented according to a longitudinal section plane, in which catalyst particles of two different sizes have been stacked, forming two concentric layers.
La figure 2 présente la variation du taux de production d'hydrogène calculée à partir d'une simulation réalisée pour le modèle de tube de la figure 1 en faisant varier les tailles des petites particules empilées dans la partie centrale (de 4 mm à 10 mm selon axe horizontal), pour différentes tailles des grandes particules (15, 20, 23, 25 mm)Figure 2 shows the variation in the hydrogen production rate calculated from a simulation performed for the tube model of Figure 1 by varying the sizes of the small particles stacked in the central part (from 4 mm to 10 mm along horizontal axis), for different sizes of large particles (15, 20, 23, 25 mm)
La figure 3 présente la variation de la perte de charge calculée à partir de la simulation réalisée pour le même modèle de tube avec la même répartition des tailles de particules que celle de la figure 2.Figure 3 shows the variation in pressure drop calculated from the simulation performed for the same tube model with the same distribution of particle sizes as that of Figure 2.
Selon le schéma de la figure 1, le tube de reformage 1 est divisé en deux espaces concentriques : un espace 2 au centre du tube, isolé par un cylindre 3 d'un espace 4 compris entre le cylindre 3 et la paroi 5 du tube. L'espace 2 est rempli de particules 6 de petite dimension et l'espace 4 est rempli de particules 7 de grande dimension. Le diamètre 8 de l'espace intérieur 2 est égal au diamètre 9 du tube diminué de deux fois la dimension des particules 6. Le sens de circulation du gaz de procédé est indiqué par la flèche référencée 10.According to the diagram in FIG. 1, the reforming tube 1 is divided into two concentric spaces: a space 2 in the center of the tube, isolated by a cylinder 3 from a space 4 comprised between the cylinder 3 and the wall 5 of the tube. The space 2 is filled with particles 6 of small dimension and the space 4 is filled with particles 7 of large dimension. The diameter 8 of the interior space 2 is equal to the diameter 9 of the tube reduced by twice the size of the particles 6. The direction of flow of the process gas is indicated by the arrow referenced 10.
Les résultats présentés sur les figures 2 et 3 proviennent de simulations informatiques de dynamique des fluides (en anglais : « CFD numerical simuations» pour « Computational FluidThe results presented in Figures 2 and 3 come from computer simulations of fluid dynamics (in English: "CFD numerical simuations" for "Computational Fluid
Dynamics numerical simulations »). Les simulations ont été réalisées avec modélisation des transferts de chaleur par conduction, radiation et convection à travers le tube et de la réaction catalytique ; la référence est un lit catalytique monodimensionnel, avec une taille de particules de 17 millimètres conforme aux dimensions de particules de catalyseur utilisées dans les tubes de reformage conventionnels (diamètre de tube de l'ordre de 70 à 160 mm pour une longueur de tube de l'ordre d'une dizaine de mètres ou plus). Les simulations ont été réalisées pour deux dimensions de particules ; la dimension des grandes particules variant entre 15 mm et 25 mm, et la dimension des petites particules variant de 4 à 10 mm.Dynamics numerical simulations ”). The simulations were carried out with modeling of heat transfers by conduction, radiation and convection through the tube and of the catalytic reaction; the reference is a one-dimensional catalytic bed, with a particle size of 17 millimeters in accordance with the dimensions of catalyst particles used in conventional reforming tubes (tube diameter of the order of 70 to 160 mm for a tube length of l 'order of ten meters or more). The simulations were carried out for two particle dimensions; the size of large particles varying between 15 mm and 25 mm, and the size of small particles varying from 4 to 10 mm.
Avec ces simulations, l'effet de la variation de la taille des particules et de la porosité est pris en compte. Les conditions opératoires considérées pour ces simulations sont conformes aux conditions opératoires usuelles des fours SMR (pression, température, flux massique, composition du gaz de charge). Basées sur des modèles récents développés pour la macrosimulation de transfert de chaleur qui ont été largement validés pour les lits fixes aléatoires, et basées sur une description large des contributions des différents transferts de chaleur, ces simulations peuvent être considérées comme démontrant valablement plusieurs améliorations des performances des tubes selon l'invention comparées à un lit fixe aléatoire de type usuel.With these simulations, the effect of the variation in particle size and porosity is taken into account. The operating conditions considered for these simulations comply with the usual operating conditions for SMR ovens (pressure, temperature, mass flow, composition of the feed gas). Based on recent models developed for the macrosimulation of heat transfer which have been widely validated for random fixed beds, and based on a broad description of the contributions of the different heat transfers, these simulations can be considered as validly demonstrating several performance improvements. tubes according to the invention compared to a random fixed bed of the usual type.
En particulier, le modèle développé résout explicitement le transfert de chaleur à proximité des parois.In particular, the model developed explicitly solves the heat transfer near the walls.
Grâce aux simulations, il est démontré par exemple(voir courbes de la figure 2 et de la figure 3) que :Thanks to simulations, it is shown for example (see curves in Figure 2 and Figure 3) that:
- comparé au lit mono-dimension de référence (taille de particule unique égale à 17 mm), l'utilisation des lits fixes à double couche de particules (de 4 mm à 10 mm selon axe horizontal) pour différentes tailles des grandes particules (15, 20, 23, 25 mm) permet dans tous les cas d'augmenter le taux de production d'hydrogène ;- compared to the reference mono-dimension bed (single particle size equal to 17 mm), the use of fixed beds with double layer of particles (from 4 mm to 10 mm along the horizontal axis) for different sizes of large particles (15 , 20, 23, 25 mm) makes it possible in all cases to increase the rate of production of hydrogen;
- des lits à double couche de particules (avec une taille de 4mm pour les particules intérieures et une taille de 25 mm pour les particules de la couche externe, vont augmenter le taux de production d'hydrogène de l'ordre de 2% pour une perte de charge sensiblement identique ;- beds with double layer of particles (with a size of 4mm for the interior particles and a size of 25 mm for the particles of the external layer, will increase the rate of production of hydrogen of the order of 2% for a substantially identical pressure drop;
- avec des tailles de particules variant de 4 à 10 mm pour les particules intérieures et de 23 à 25 mm pour les particules externes, on voit aussi qu'une augmentation de la production d'hydrogène de 1% peut être obtenue conjointement avec une diminution de la perte de charge proche de 20% ;- with particle sizes varying from 4 to 10 mm for internal particles and from 23 to 25 mm for external particles, we also see that an increase in hydrogen production of 1% can be obtained in conjunction with a decrease pressure drop close to 20%;
- une augmentation du taux de production d'hydrogène de l'ordre de plus de 1,5 à 2,5% peut être obtenue avec une augmentation modérée (0 à 50 %) de la perte de charge pour une dimension des particules extérieures de l'ordre de 20mm ;- an increase in the rate of hydrogen production of the order of more than 1.5 to 2.5% can be obtained with a moderate increase (0 to 50%) in the pressure drop for a dimension of the external particles of around 20mm;
- finalement, on note que l'amélioration des performances de la production d'hydrogène présente des limites : au-delà de 2,5 % d'augmentation de cette production d'hydrogène, on observe conjointement une augmentation de la perte de charge de 90% - à tout le moins pour une configuration avec deux tailles de particules.- finally, it is noted that the improvement in the performance of hydrogen production has limits: beyond 2.5% increase in this hydrogen production, an increase in the pressure drop of 90% - at least for a configuration with two particle sizes.
On peut prévoir que des optimisations supplémentaires des tailles et répartitions des particules conformément à l'invention pourraient conduire à une diminution supplémentaire 5 de la perte de charge pour une production d'hydrogène au moins équivalente.It can be foreseen that further optimizations of the particle sizes and distributions in accordance with the invention could lead to a further reduction in the pressure drop for at least equivalent hydrogen production.
L'amélioration des performances montrées par ces simulations laisse attendre des améliorations encore plus importantes à partir de modèles de lit fixe multi-couches plus élaborés : forme et/ou distribution optimisée, sur la base du principe multi-couches.The improvement in performance shown by these simulations leaves room for even greater improvements from more elaborate multi-layer fixed bed models: optimized shape and / or distribution, based on the multi-layer principle.
Parmi les avantages de l'invention, on citera :Among the advantages of the invention, there will be mentioned:
l'amélioration du transfert de chaleur à l'intérieur du tube, dans le lit de catalyseur au voisinage de la paroi, la simplicité du chargement des particules par l'utilisation de supports cylindriques pour séparer les lits de particules de catalyseur de tailles différentes,the improvement of the heat transfer inside the tube, in the catalyst bed in the vicinity of the wall, the simplicity of the loading of the particles by the use of cylindrical supports to separate the beds of catalyst particles of different sizes,
- le maintien des particules dans leurs lits spécifiques durant les opérations de reformage par utilisation d'un grillage cylindrique adapté pour le chargement des particules et compatible avec le déroulement du procédé de reformage.- Maintaining the particles in their specific beds during the reforming operations by using a cylindrical mesh suitable for loading the particles and compatible with the progress of the reforming process.
Claims (9)
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|---|---|---|---|
| FR1762350A FR3075073A1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | REFORMING TUBE EQUIPPED WITH MULTILAYER BULK CATALYST |
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| FR1762350A FR3075073A1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | REFORMING TUBE EQUIPPED WITH MULTILAYER BULK CATALYST |
| FR1762350 | 2017-12-18 |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
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