JPH01501224A - 水蒸気によってガス状の炭化水素を触媒分解するための改質器、およびそのための１次改質器と２次改質器を備えた設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、第１に、圧力容器と、容器の中で互に平行に配置される多くの分割 管と、触媒とを有し、対流熱が嘴高温の加熱ガスから、触媒を流過するプロセス ガスに、胃壁を通して伝達できる、特に水蒸気によって・ガス状の炭化水素を生 成ガスに触媒分解するための・設備に関する。 出願人の−ｌンフレット「プロセス技術−ｐＮｐ’したはＨＴＲモジエール概念 に対する蒸気改質器および中間熱交換器ＪＩＩＥ２頁には、かかる改質器が開示 され、これにおいては、触媒材料が、圧力容器の中で吊下げ支持された分割管の 中に満たされる。 触媒の交換の際には、分割管が個個に引出されなければならない。その他の点で は、吊下げ支持されている管束が、振動する傾向を有し、また加熱ガスから供給 される熱の使用が、最適ではない。 支持板に分割管を吊下げ支持するので、改質器ユニットは比較的小さくなければ ならず、高い作動温度の際の引張荷重の結果として、支持板は重くしなければな らない。 この発明の課題は、第１に、触媒交換が容易であり、同時に管束の安定性が改善 された、改質器を提供することにある。 この課題は、加熱ガスを、分割管の中で導き、触媒を、堆積として、分割管の間 で圧力容器の中に収容することによって、解決される。 触媒交換の際には、管を引出すことは必要でなく、触媒堆積は、適当な方法で、 例えば全容積から吸引することによって、離脱できる。堆積の中に管が沈漬され ることによって、これが安定化される。 この部分１１題は、分割管および触媒を容器の中に吊下げ支持することによって 、解決される。 しかしながら、この発明の別の課題は、比較的大きな改質器ユニットを建設でき るように、圧力容器の中での分割管の支持を改善することにある。 このｖｌＭは、セラミック材料で構成され、生成ガスのためのガス集め空間の境 界となり、かつガス開口を備えた、蓋いドームを設けて、管を、この蓋いドーム の立っていて触媒と共に支持されるようにすることによって、解決される。 分割管および触媒を支持するセラミック材料の蓋いドームを利用する場合には、 圧力容器へのこの重量の負荷除去が、著しく望ましいものになる。付属的に、膨 張差が極めて充分に低減される。蓋いドームは、自己支持でもよく、中央でまた は多重に支持することもできる０分割管が、吊下げ構造であっても、支持構造で あっても、触媒を、周知の方法で分割管の中に配置し、これのまわりで、加熱ガ スをａすことが、可能でらる龜この発明による改質器では、分割管は、それ自身 知られている方法で、分離した個個の管として形成できる・しかし々から、分割 管が、容器軸線に同心のひれ壁として集合され、或いはうず巻状に巻かれて場合 によっては互に溶接されるひれ板として形成されれば、有利であろう。同心のひ れ壁またはうず巻状に巻かれた管は、触媒を、分割管の間に緩い堆積として収容 すべき場合に、特に採用される。うず巻状に巻かれた管の利用は、触媒の望まし くない沈下（低丁）を阻止できる。 分割管は・その下端に付属する集め器を介して、蒼いドームの上に支持できる。 しかしながら設備の構成および作動に対しては、立っている分割管を、分配石材 からなる分配層を介して、覆いドームの上に支持することが、目的に通し、その 際に場合によっては、分配石材は蓋いドームの石材でよい。 １つのまたは少数のガス供給通路を介して導入されるガスを分配できるかかる分 配層では、望ましくは、分配石材が、並列配置の際に、平らで、層の下側に向っ て実質的に気密であり、その上側に向ってガス分配開口を備える・ガス分配網を 構成するように形成され、分配層の上に立っている分配管が１ガス案内管で分配 石材を貫通する。 触媒で満たされてプロセスガスを流過させる分割管のまわりを、加熱ガスが流れ る場合には、分割管を、それぞれ同心の包囲管によって、比較的せまい間隔で包 囲し、これを通るように、加熱ガスを流し、包囲管の外部に、改質器の区域にお ける流通なしの死空間を形成することが、熱伝達の改善のために、目的に適する 。 分配管を配置した圧力容器の区域を離れたのちに、加熱ガスの熱含有度が、なお 充分に高い場合には、さらに熱を排出するための装置が配備できる。 一方では、装置が、分割管の端部における特別の管巻回で形成できる。しかしな がら、容器の中における生成ガスの下流で、別の熱搬送回路の中に配置された特 別の熱交換器、特にうず巻熱交換器を・改質器に付属させることも、可能である 。 この発明はまた、多くの分割管および付属の集め器と１次触媒とを備えた加熱さ れる１次改質器を有し、１次改質器に、２次改質器が後続し、これにおいて、１ 次改質器から排出されるガスの少くとも一部分が、酸素の供給下に燃焼させられ 為その後にガスの残りと共に、２次触媒ベッドを通して導かれ、２次改質器に、 生成ガスに存する廃熱を利用するだめの装置が後続する、特に水蒸気によって、 ガス状の炭化水素を生成ガスに触媒分解するだめの設備、にも関する。 かかる設備は、雑誌［炭化水素処理Ｊ　１９８２年６月、１ｏｔ−１０５ページ 、特に第１図、に開示されている。 周知の設備では、１次改質器が、１次触媒材料で充たさ角形の室の中に配置され 、天井バーナによって加熱される。 分割管から離れたガスは、連続通路を通って・分離された容器の中に配置される ２次改質器に送入され、これの中に、中間ドームによって支持された２次触媒ベ ッドが設けられる。処理空気の供給によって、１次改質器から来るガスの少くと も一部分が、このガスの加熱のために燃焼させられる。高温のガスは、２次触媒 ベッドを流過し、ドームの下方のガス集め空間にはいｂｌここからガス冷却器に 送入さｎる。 この発明の別の課題は、かかる設備の構成を簡単にし熱工学的に改善することに ある。 この課題は、１次改質器と２次改質器を、単一の圧力容器の中に配置し、２次改 質器から排出される生成ガスを、（次改質器の対流加熱のために、１次改質器に 供給することによって、解決される。 この発明による設備によれば、生成ガスの熱が、１次改質器の作動に直接利用さ れる、すなわち生成ガスに存する廃熱を利用するための装置が、実質的に１次改 質器である、という利点が得られる。１次改質器と２次改質器を１つの圧力容器 の中に集合させたことくよって、圧力容器の中に装置の組合わせを構成するのに 対して、圧力を導くようなかり温度がＷわるような管通路は、実際上不要になる 。分割管は、１次触媒と２次触媒の圧力差を吸収できるだけでよくまた、接続さ れた通路を有する内方位置の集め器には、圧力差だけが印加される。 主な利点は、特に１次改質器および２次改質器並びに場合によっては廃熱系の間 に連結される、熱を通し同時に圧力を受ける通路が、避けられることにある。 共通の圧力容器は、煉瓦積みによって簡単に絶縁でき、２つの分離した装置と比 べて・必要な送入口および送出口の個数が実質的に少なくなる。 望ましくは、１次改質器の分割管および１次＠媒が、立っている圧力容器の上方 部分の中に配置され、２次改質器の燃焼区域が、容器の下方部分の中に配置され る。 特に簡単なガスの案内を、圧力容器の中で達成するためには、２次＠媒堆積を、 分割管および１次触媒の下方に配置することが望ましい。このようにすると、１ 次改質器から出て、２次改質器の中にはいり、ここから、分割管の対流加熱のた めに前進させられる加熱ガス（生成ガス）は、１度だけ変向するだけでよい。 分割管を、吊下げ配置した場合にも支持される配置にした場合にも、１次触媒を 、それ自身周知の方法で分割管の中に配置し、これのまわりに、対流加熱ガスと して作用する高温の生成ガスを流すことが、可能である。この場合に、２次触媒 堆積を、１次触媒で満たされた分割管の間に収容すること、すなわち蓋いドーム を、２次−媒の支持にも使用することも、考慮できる。この方法によれば、設備 のなおコン−ダクトな構成が、達成できる。 しかしながら、冒頭に引用した「羨化水素処理」による先行技術から偏って、１ 次触媒を、堆積として分割管の間に収容し、この管の中に、高温の生成ガスを流 過させることも、提供できる。 さらに望ましくは・　２次触媒堆積が・周知の２次改質器でも達成されるように 、ガス開口を備えたセラミック材料からなる中間ドームによって支持され、１次 改質器から出るガスの送入および部分燃焼が、ドームの下方で、または堆積の上 方で達成される。 望ましくは、１次改質器は、請求項１から１３による改質器のように形成される 。 分配管を配置した圧力容器の区域を離れたのちに、加熱ガスと利用された生成ガ スの熱含有度が、なお充分に高い場合には、さらに熱を排出するだめの装置が配 備できる。 一万では・装置が・分割管の端部における特別の管巻回で形成できる。しかしな がら、容器の中で１次改質器における生成ガスの下流に、別の熱搬送回路の中に 配置された特別の熱交換器、特にうず巻熱交換器を付属させることも、可能であ る。 この発明について、添付図面を参照しながら次に詳述する。 第１図は、分割管が、集め器を介して、セラミックの蓋いドームの上に支持され る、改質器の第１実施例を通る図解的長手断面図を示す。 第２図は、分割管の１実施例を示す。 第３Ａ図およびＩＥＥＢ図は、別の実施例を示す。 第４図は、セラミックの形状石材からなる分配層の上に直接支持された分配管を 備えた、改質器を通る長手断面図を示す。 第５図（ま、望ましくは外部に位置する集め器に導かれ、膨張の補償と同時に廃 熱の利用とにも役立つ、分割管の上端に設けられた管巻回、を説明するだめの部 分断面図を示す。 第６図は、多くの集合した分配石材の断面図を示す。 第７図は、ＩＥ６図の■−■線に沿う断面図を示す。 ＠８図は、分配石材による分配の変型を通る断面図を示す。 第９図は、吊下げられた分割管と、分割管の間の＠媒堆積とを備えた、改質器を 通る長手断面図を示す。 第１０図は・触媒で満たされた吊下がり分割管を備える、改質器の長手断面図を 示す。 第１１因は、改質器の上部に、これの圧力容器の中に位置する廃熱伝熱面を配置 した、？ａ５図と比較できる改質器を通る部分断面図である。 第１２図は・分割管が、集め器を介して、セラミックの誓いドームの上に支持さ れる、１次２次改質器の第１実於例の図解的長手断面図を示す。 第１３図は、セラミックの形状石材からなる分配層の上に直接支持された分割管 を備える、１次２次改質器を通る長手断面図を示す。 第１４図は、吊下り分割管と、分割管の間の１次噛は堆積とを備える、３次２次 改質器を通る長手断面図を示すＯ 第１５図は、１次触媒で満たされた吊下がり分割管を備える・　１次２次改質器 を通る長手断面図を示す。 第１６因は、分配層の上に支持されかつ１次触媒で満たされ要分割管を備え、２ 次触媒が堆積として分割管の間に収容される、１次２次改質器を通る長手断面図 を示す。 第１図による実施例では、絶縁煉瓦積み１ｍおよび場合によっては１つまた多く の別の絶縁層を備えた、直立の圧力容器ｌの中には、改質器Ｒが配置され、これ は、多くの分割管２からなる。この分割管２は、その下端で、群に集められて集 め器３に連結され、その上端で、集め器４に連結される。 集め器３は、容器を横向きに通る覆いドーム５の上に静置され、この覆いドーム ５は、例えばＡＬ２０．または８Ｉ０２　のようなセラミック材料からなる高度 に固くて高温に耐える建築石材６で作られる。 集め器４０下端４１と１覆いドーム５の上＠５ｍとの間には、排除中空体７が、 流動のために必要な場合Ｋ。 配置される。分割ｆ２の間には、触媒の堆積Ｋが収容される。 容器ｌの上方で送入されるプロセスガスＰｚは、触媒の堆積Ｋを流過し、覆いド ーム５の中に設けられた通路５ｂを通過して、覆いドームで被われたガス集め空 間９の中にはいり、ここから下向きまたは横向きに引出されるＯ 外部からの高温の加熱ガスＨＧ、例えば高温反応器からのヘリウムは、１つまた は多くの送入通路］０を通って、集め器３の中に通入され、分割管２を流過し、 集め器４を通って導出される。 分割管２は、それ自身で上方に膨張できるように、分割管それ自身よりも直径を 小さくできるその上端で・集め器４に接近する。 覆いドーム５は、分割管２の負荷および触媒にの重量をしっかりとＴ向きで支え る。 分割管２は、互に分離して導かれる単独の管として形成することもできるが、こ れは、第２図および第３図に示された実施例のようであることが望ましい。 ｆＩＬ２図による実施例では、１固ｆｖＡの分割管２が、ウェブ２ａによって互 に連結されて、管内＠ＲＺを構成し、これら管内部が、互に同心に配置される。 すなわち、第２図と槙１■を比較すれば判るように、それぞれ３つの管内部が集 め器３に連結される。 管内部ＲＺの管の上端は、第２図に示される方法で、わん曲部分２ｂを介して集 め器４に連結される。 第３図による実於例では、多くの管２が、りｚｆ２　ｂによって互に連結さｎて 、管板Ｈａを構成し、こｎが、うず巻状に巻か１て、対応した方法で集め６３お よび４に連結される。 第４図による実施例では、＠媒には、１１１１の分割管２′の中に収容さ１．る 。管２′は、その上端で、環状の集め器４′に連結され、そのＦ端で、直径の小 さいガス案内管１５に連結される。′Ｗ２′とガス案内ｙｔ５は、互に一体に形 成することもできる。ガス案内管１５は、覆いドームの上（ｈｌ１５ａＫｅ！、 るガス分配石材１７からなる分配層１６と、榎いドームそｎ自身とを貫通する。 ガス集め空間９の中央を通って、ガス案内柱１８が、ガス集め空間９の底から分 配層１６まで延長する。 この実施例では、プロセスガスＰｚは、分配層］６の上に直立し触媒にで満たさ ｎた管２′に、分配器４′を介して分配される。このガスは、ガス案内管１５を 通って、空間９の中に導かれ、ここから排出される。加熱がスＨＧは、案内柱１ ８の底部開口１８ｍを通って送入され、上向きに流れ、ガス分配層１６に進入す る。ガス分配層１６によって、加熱ガスＨＧは、多くの管２′のまわりを均等に 導かれ、その後に上端で容器から離れる。 この場合にも、管２′の膨張差は、上端で吸収される。 第４因による実施例には、内方に位置する集め器４′が存するが、第５図を参照 して説明するように、外方に位置する集め器を利用することも可能である。 第５図に図示される実施例では、管２′の上端が、っる巻旋回部１９を介して、 外方に位置する集め器４′に連結される。この配備で、Ｘ熱ガスＨＧは・分割管 ２′に分って流れたのちに、つる巻状旋回１９によっても熱を離脱させる。 第６図から第８図を参照して、分配層１６０作用方法について詳説する。 填６図および第７図に示さｎる！！施例では、分配石材１７は、差部分１７ｍと 頭部分１７ｂとを有し、これらは、柱部分１７ｅによって互に連結される。差部 分１７ａおよび頭部分１７ｂは、六角形の横断面を備えているが、頭部分１７ｂ の場合には、かどが欠けている。柱部分１７ｅは、直径の小さい円形の横断面を 有する。 差部分１７＆は、その下側に案（ハ）栓１７ｄを備える。 各石材は、ガス集ｐ’３ｙｔｓの直径に適合する中央の通路１７ｅを備え、これ は、頭部分１７ｂの区域に、円錐拡大部１７ｆ１に有する。 触ｍＫは、ｍ個の管２′の中で有孔格子２７Ｃによって保持される。 蓋いドームの上（Ｑ５ｍには、または形状石材２０からなる特別の位置には、案 内栓１７ｍに適合するくほみ２］が設けられる。形状石材２０および蓋いドーム の石材には、通路１７ｅに対する開孔２０＆および通路５鼻がそれぞれ設けられ る。 第６図および第７図かられかるように、多くの形状石材１７を組立てた場合には 、柱部分１７ｅの間に格子状のガス分配中空空間２２が形成され、こｎの中に、 部熱ガスＨＧがｆス案円柱１８から送入できる。このがス谷配格子から、加熱ガ スは、頭部分における欠けたかどで形成されるガス案内通路２３を通って、＠媒 の区域に進入する。分配石材１７は、一方において、触媒で満たされた分配管２ ′の負荷を蓋いドーム５に伝えると共に、他方において、ガスの分配を可能にす る。石材は、同時に、分割管のための下方の案内根の役をする。故に、案内管１ ５から送出されるがスが、集め空間９にも流入するようにするためＫは、上方の 流れ区域に対する密閉が、達成されなければならない。この密閉は、一方では、 石材２０ないし蒼いドーム５の中への栓１７ｄの係合によって達成され、他方で は、円錐拡大部１７ｆの区域におけるｍ個の分配石材への分割管底２の載置によ って達成される。付加的に、石材２０およびドーム５の石材またはそのいずれか への案内管のせまい間隙は・いわゆる間隙密閉を達成する。この間隙密閉の作用 はなお、石材２０または蓋いドーム５の石材の区域にラビリンスシールを設ける ことくよって、高めることができる。 分割管２が、分配石材１７にだけ載置されるから、作動の際に、半径方向の力は 存しない。しかしながら、半径方向の力に関しで軽い非対称が生じるかも知れな いが・これは、円錐拡大部１７ｆの区域におけるガス案内管１５の軽い曲げによ って、吸収できる。ｍ個の分割管２′のガス案内管１５は、容易νこ形状石材１ ７がら引抜きでき、交換できる。ガス案内柱１８は、望ましくは、ドームに利用 されたセラばツク石材からなる支持用の外方煉瓦積み１８ｂを備えたドーム５と 、内方に位置する保護管１８ｅとから構成される。 第８図による実施例では、頭部分１７の六角形のかどが欠けているのではなく、 対応する空所が、頭部分における２つの石材の向い合う側面に設けられて、通路 ２３′を形成しく第８図における建築石材１７の左方の３個）、或いは石材の少 くとも１つの側面に、充分に大きな空所が設けられて、これが、空所なしの側面 と共同して、ガス案内通路２３′を形成する（ｇｇ図における分配石材の右方の ３個）。幾何学的構成および形状に関しては、特に第６図、第７図および！Ｅ８ 図に指示される。分配石材に対する他の幾何学的構成、例えば四角形状も考える ことができる。 第９図および眞１０図による実施例は、分割［２，２’カ蓋いドームで支持され ていない点で、前述した実施例と異なる。 第９図による実施例では、支持管２が、集め器４を介して支持構造体２４から吊 下り、これは、それ自身容器１で支持される。排除体７の下端には、ガスのため の開孔２５ｍおよび分割管のための開孔２５ｂを備えた底板２５が連結され、こ れを、管２が貫通して集め器３に達する。底板は、管２の間に投入された触媒の 堆積Ｋｆも支持する。生成ガスｐＤは、底板２５の下方からヅｌ出される。 集め器３には、下方から加熱ガスＨＧが送入される。 この実施例では、分割ｆ２が上述のように吊下げ暇付けされ、中央の排除体７と 共に、触媒の堆積にの重ｔを付属的に支持する。膨張の補償は、下方の集め器の 摺動によって、実質的に達成される。この実施例でも、１固１固の管に加えて、 ひれ壁内部およびつる巻状に巻かれたひれ壁も採用できる。明らかに、単一の集 め器３の代りに、第１図のように構成された多くの集め器も採用できる。 第１０図に示される実施例では、触媒が分割管の中に存し、これが、ｍ個に吊下 るように支持板２６に固定される。分割管２′の下端は、集め器３に連結され、 これの′ＦｇｌＡから、生成がスＰＤが引出される。第１０図の左半分に示され るように、１１個の分割管２′には、同心の包囲管２７が間隔を置いて付属でき 、これは、支持板２６の下方に配置される支持板２８から吊下がる。右半分は、 包囲管なしの配備を示す。 この実施例で、膨張の補償は、下方の集め器３の摺動によって達成される。対流 加熱は、包囲管が有っても無くても達成できる。 最後に、Ｍ１１図に示されるものでは、歴熱ガスの熱含有量が充分な場合には、 第５図の場合のようにするのにこれが重要なばかりでなく、直接の回路から離脱 した熱又換が達成できる。そのため、容器の中の分割管の上方に、つる巻熱交換 器のような熱交換器２９が配置され、これは、送入集め器２９＆、伝熱面２９ｂ 、送出果め器２９ｃおよび排除体２９ｄを備え、これに熱交侯体ＷＭが印加され る。 第１２図による実施例では、１次２次改質器が１次数＊６ｐｎｔ備え、これは、 符号で示され、対応する明細書の部分に指示されている限りは、第１図に示した ものに一致する。分割ｆ２の間には、１次咄媒堆積ＰＫが収容される。 上方で容器１の中にはいったプロセスガスｐ　ｚｌｄ、１次咄媒堆積ＰＫｔ−流 過し、蓋いドーム５に設けられた通路５ｂを通って、がス集め空間９に送入され る。バーナ８を備えた１つまたは多くの通路１０′を介して、集め空間９にはい ったガスには、少くとも酸素が混入され、そして場合によっては付属的に１つま たは多くの補助通路（図示なし）を介して、可燃の炭化水素、Ｃ０２および蒸気 またはそのいずれかが混入され、通路５ｂを介して空間９の中に送入されたガス の一部分が燃焼する。 蓋いドーム５の下方のドーム空間９は、中間ドーム１２によって区分される。ガ スが通路５ｂを通って送入される中間ドームの上方の空間の中には、２次触媒堆 積ＳＫが収容される。バーナ炎によって加熱されたガスは、２次１ｌｃ（媒ＳＫ 金流過し１通路１２ａを通って、中間ドーム１２の下方の別のガス集め空間１３ にはいる。 故に、容器］の下方部分には、２次改質器ＳＲが形成集め空間１３の中で果めら れた生成ガスＰＤは、通路１４を通って、集め器３の中に導入され、分割管２を 流遇する。すなわちこｎは、１次咄媒堆積およびこれを流ＡｆるプロセスガスＰ ｚの対流加熱のための加熱ガスとして用いられる。 ＠１２図の左半分に示されるように、云いドーム５の支持壁５ｅｒｉ、導入通路 １４を高温から保護し、２次触媒８にの中での相対膨張による摩擦運ａｔ回赴す るため、内向きに実質的に半径方向で、ドーム５と１２の間で軸線方向の、対応 して突出するノーズ１１ｔｌ−備える。図示を藺単にするため、環状集め器３は 、それぞｎ１個の導入通路１４だけを介して、集め空間１３に連結され、故に１ ｗ！Ａだけのノーズが必要である。 分＠管２は、互に分離されて導か几るｄ　ｔＪの管として形成できるが、しかし ながらこれは、第２図および第３図に示される実施例であることが望ましい。　 １次２次改質器の場合に考慮すべき符号は、第２図および＠３図で、カッコの中 に記載されている。 萬１３図による実施例では、１次咄媒ＰＫは、第４図による改質器に対応するよ うに形成される。対応した符号が保持される。 この実施例では、プロセスガスＰｚは、分配層１６の上に直立しＩ（ｉ触媒ＰＫ で満たされた管２′に、分配器４′を介して分配される。このガスが、ガスｉ内 管１５を通って空間９にはいり、ここでバーナ８の炎によって加熱され・　２次 鳴媒ＳＫを流過し・集め空間１３に送入される。これは、開口１８ｍを通って案 内杵１８に向′・）、上向きに流れて、ガス分配層１６に送入される。ガス分配 層１６によれば・高温の生成ガスｐｚは、上端で容器から離ルる以前に、多くの 管２′のまわりを均等ｖ′Ｃ導かルる（＊６図から與８区および対応する明細書 の部分ｔ−参照）。 ここでも、対応する符号が、第７図でカッコ書なされる。 第１３図による実施例では、内方に位置する集め器４′が存するが、ＦｆＬｓ図 を参照して記載したように、外方に位置する楽め器を利用することも可能である 。（ここでも、対応のガスが、第５図でカッコの中に記さｎる。）第１４図２よ び第１５図による実施例は、第９図および第１０図による実施例について述べた ように、分割管２．２′が蓋いドームによって支持されていない点で・上述した 第１２図および第１３図の実施例と異なる。 第１４図による実施例では・デ０ゝ３ガフ２２はゝ上方から容器ｌに送入され、 １次＠妹堆積ｐＫを流遇し、加熱され、中間ドーム１２で保持される２次咄媒堆 積５Ｋｔ−流過し、ガス集め空間１３を通って、集め器３に導入される。 第１５図に示される実施例では、１次触媒が、分配管の中に存し、これが、支持 ＆２６から吊下るようにこれに固定される。分配管２′の下端は、集め器３に連 結され・これのＦｔｉは、中間ドーム１２でおおわれたガス系め空間１３に連通 する。酸素供給１０’は、第１４図による冥施例とは異ってガス集め空間１３で 達成され、故に、加熱されたガスは、開口１２ａｉ通って、下方から２次触媒堆 積ＳＫの中にはいる。生成ガスＰＤは、２次触媒堆積ＳＫから出て、分割管２′ のまわりを流れ、板２６の下方で容器から引出される。 第１６図に示される実施例は、駆１に、ガス分配層への印部が、中央からではな く、壁５Ｃの中の通路５ｄ’を通して周辺から達成されるという点で、第４図ま たは第１３図による実施例から異なる。かかる案内は、明らかに、第４図または 第１３図の場合にも採用できる。第１３図からの実質的な差異は、燃焼が行なわ れるガス集め空間９の下方に、別のガス集め空間１３が設けられることなく、加 熱されたガスが、直接に分配層１６に送入され、分割管２′の間に堆積された２ 次触媒にはいることＫある。分配管２′の上端まで達する２次＠媒堆積が必要で ない場合には、排除体として、ダｉ−の触媒堆積すなわち触媒として不活性な被 覆層を、２次触媒堆積の上に重ねることも考えられる。 １次２次改質器の場合にも、第１１図による実施例の配置が重要であるかも知れ ない。 図面において、図示を簡単にするために、容器１は多くは一体として図示されて いる。しかしこれは、フランジによって連結されたいくつかの部分からなること もできる。さらに、マンホールおよび場合によっては設けられる１ｇ！！！媒材 料の出し入れのだめの特別の開口も、同様な理由で、−示されていない。さらに 、繊４図および第１３図における格子３０のような、１つまたは多くの間隔保持 案内格子が、管に８って配備できる。 手続ネ市正書（自発） 昭和６３年　５月１６日

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．圧力容器と、容器の中で互に平行に前置される多くの分割管と、触媒とを有 し、対流熱が、高温の加熱ガスから、触媒を流過するプロセスガスに、管壁を通 して伝達できる、特に水蒸気によつて、ガス状の炭化水素を生成ガスに触媒分解 するための改質器において、加熱ガス（ＨＧ）が、分割管（２′）の中を導かれ 、触媒（Ｋ）が、堆積として、分割管の間で圧力容器（１）の中に収容されるこ と、を特徴とする改質器。
2. ２．分割管（２′）および触媒（Ｋ）が、容器（１）の中で吊下り支持される、 請求項１に記載の改質器。
3. ３．圧力容器と、容器の中で互に平行に配置される多くの分割管と、触媒とを有 し、対流熱が、高温の加熱ガスから、触媒を流過するプロセスガスに、管壁を通 して伝達できる、特に水蒸気によつて、ガス状の炭化ガスを生成ガスに触媒分解 するための改質器において、セラミック材料で構成され、生成ガス（ＰＤ）のた めのガス集め空間（９）の境界となり、かつガス開口（５ｂ）を備える、蓋いド ーム（５）が設けられ、管（２、２′）が、この蓋いドームの上に立つていて、 触媒（Ｋ）と共に支持されること、を特徴とする改質器。
4. ４．触媒（Ｋ）が分割管（２）の中に配置され、分割管のまわりを、加熱ガスが 流れる、請求項３に記載の改質器。
5. ５．触媒（Ｋ）が、堆積として分別管（２）の間に収容され、管を、加熱ガスが 流過する、請求項３に記載の改質器。
6. ６．分割管（２、２′）が、それ自身知られている方法で、分離した個個の管と して形成され、或いは、容器軸線に同心のひれ壁（ＲＺ）として、またはうず巻 状に巻かれて場合によつては互に溶接されるひれ板（ＲＢ）として形成される、 請求項１から５のいずれか１項に記載の改質器。
7. ７．立つている分割管（２）が、集め器（３）を介して、蓋いドーム５の上に支 持される、請求項３から６のいすれか１項に記載の改質器。
8. ８．立つている分割管（２）が、分配石材（１７）からなる分配層（１６）を介 して、覆いドーム（５）の上に支持される、請求項３から７のいずれか１項に記 載の改質器。
9. ９．分配石材（１７）が、並列配置の際に、平らで、層の下側に向つて実質的に 気密であり、その上側に向つてガス分配開口（２３、２３′、２３′′）を備え る、ガス分配網を構成するように形成され、分配層（１６）の上に立つている分 配管（２、２′）が、ガス案内管（１５）で分配石材（１７）を貫通する、請求 項８に記載の改質器。
10. １０．触媒（Ｋ）で満たされプロセヒスガス（ＰＺ）を流過させる分割管（２′ ）が、それぞれ同心の包囲管（２７）によつて、比較的せまい間隔て包囲され、 これを通つて、加熱ガス（ＨＧ）が流れ、包囲管の外部に、改質器の区域におけ る流過なしの死空間が形成される、請求項２から４および６から９のいずれか１ 項に記載の改質器。
11. １１．加熱ガス（ＨＧ）からさらに熱を排出するための装置（１９、２９）が、 触媒（Ｋ）対流加熱の以後設けらすれる、請求項１から１０のいずれか１項に記 載の改質器。
12. １２．さらに熱を排出するための装置が、分割管の一端における特別の管巻回（ １９）から形成される、請求項１１に記載の改質器。
13. １３．圧力容器（１）の中における加熱ガス（ＨＧ）の下流て、別の熱搬送回路 の中に配置された特別の熱交換器（２９）が、改質器（Ｒ）に付属する、請求項 １１に記載の改質器。
14. １４．多くの分割管および付属の集め器と１次触媒とを備えた加熱される１次改 質器を有し、１次改質器に、２次改質器が後続し、これにおいて、１次改質器か ら排出されるガスの少くとも一部分が、酸素の供給下に燃焼させられ、その後に ガスの残りと共に、２次触媒堆積を通して導かれ、２次改質器に、生成ガスに存 する廃熱を利用するための装置が後続する、特に水蒸気によつて、ガス状の炭化 水素を生成ガスに触媒分解するための設備において、１次改質器（ＰＲ）と２次 改質器（ＳＲ）が、単一の圧力容器（１９）の中に配置され、２次改質器（ＳＲ ）から排出される生成ガス（ＰＤ）が、１次改質器の対流加熱のために、１次改 質器（ＰＲ）に供給できること、を特徴とする設備。
15. １５．１次改質器（ＰＲ）の分割管（２）および１次触媒（ＰＫ）が、立つてい る圧力容器の上方部分の中に配置され、２次改質器（ＳＲ）の燃焼区域（８、９ 、１０）が、容器（１）の下方部分の中に配置される、請求項１４に記載の設備 。
16. １６．２次触媒堆積（ＳＫ）が、分割管（２）および１次触媒（ＰＫ）の下方に 配置される、請求項１４または１５に記載の設備。
17. １７．２次触媒堆積（ＳＫ）が、１次触媒（ＰＫ）で満たされた分割管（２′） の間に収容される、請求項１４または１５に記載の設備。
18. １８．２次触媒堆積（ＳＫ）が、ガス開口（１６ａ）を備えたセラミック材料か らなる中間ドーム（１２）によつて支持され、１次改質器（ＰＲ）から出るガス の送入（１０）および部分燃焼（８）が、ドーム（１２）の下方で、または堆積 （ＳＫ）の上方で達成される、請求項１４から１７のいすれか１項に記載の設備 。
19. １９．１次改質器（ＰＲ）が、請求項１から１３による改質器のように形成され る、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の設備。