KR101426979B1 - 복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기 - Google Patents

복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기 Download PDF

Info

Publication number
KR101426979B1
KR101426979B1 KR1020097019587A KR20097019587A KR101426979B1 KR 101426979 B1 KR101426979 B1 KR 101426979B1 KR 1020097019587 A KR1020097019587 A KR 1020097019587A KR 20097019587 A KR20097019587 A KR 20097019587A KR 101426979 B1 KR101426979 B1 KR 101426979B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
exchanger
tube
burner
range
Prior art date
Application number
KR1020097019587A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090127887A (ko
Inventor
파브리스 지루디에르
베아트리스 피셰
Original Assignee
아이에프피 에너지 누벨르
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이에프피 에너지 누벨르 filed Critical 아이에프피 에너지 누벨르
Publication of KR20090127887A publication Critical patent/KR20090127887A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101426979B1 publication Critical patent/KR101426979B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12—Radiant burners
    • F23D14/16—Radiant burners using permeable blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F23C99/006—Flameless combustion stabilised within a bed of porous heat-resistant material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03002—Combustion apparatus adapted for incorporating a fuel reforming device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/9901—Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
    • F23D2203/1012—Flame diffusing means characterised by surface shape tubular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/105—Porous plates
    • F23D2203/1055—Porous plates with a specific void range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 현장(in situ) 다공 버너를 이용하여 천연 가스 또는 나프타 스팀 개질과 같은 고도의 흡열 반응을 실시하도록 의도되는 신규의 교환기-반응기를 개시한다.

Description

복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기{COMPACT EXCHANGER REACTOR USING A PLURALITY OF POROUS BURNERS}
본 발명은 나프타 또는 천연 가스 스팀 개질 반응과 같은 고도의 흡열 화학 반응을 실시하도록 의도되는 신규의 교환기-반응기에 관한 것이다.
"교환기-반응기"라는 용어는, 반응(들)이 쉘 내에 에워싸인 튜브 다발의 내부에서 발생하며, 반응을 위해 필요한 에너지는 상기 쉘의 내측 및 튜브의 외측을 순환하고 그 열을 주로 대류에 의해 반응 튜브로 방출하는 고온 유체에 의해 공급되는 것인 화학 반응기를 의미한다.
본 발명의 교환기-반응기에 있어서, 에너지는 수소를 함유할 수 있는 연료의 연소에 의해 공급되며, 상기 연소는 상기 교환기-반응기 내부에서 적절하게 발생되고 연소 연기(combustion fume)를 발생시키며, 이 연소 연기의 일부는 그 에너지를 주로 복사에 의해 방출하고 이 연소 연기의 또 다른 부분은 그 에너지를 주로 대류에 의해 방출한다. "주로"라는 용어는, 복사 영역으로 명명되는 영역에서는 복사의 기여도가 적어도 70 %이며 대류 영역으로 명명되는 영역에서는 대류의 기여도가 적어도 70 %임을 의미한다.
이때, 본 발명의 교환기-반응기의 신규 양태는, 열전달이 주로 복사에 의해 이루어지는 소정 영역이 반응 튜브의 가열을 위해 존재한다는 점에 있다.
본 발명의 교환기-반응기에 마련되는 버너는 예혼합이 없는("노즐 혼합식"인) 원통형 형상의 버너로서, 연료 측과 산화제 측을 분리하는 다공 요소를 구비하며 연소는 상기 다공 요소의 내측 또는 다공 요소의 외측면에 근접하여 발생하여 후자의 경우에는 평면 화염(flat flame)을 발생시키는 것인 버너이다. 본 명세서의 나머지 부분에서, "다공 버너"라는 용어는 본 발명의 교환기-반응기에서 사용되는 특정 버너를 지칭하기 위해 사용된다. 이들 다공 버너의 전체적인 설명은 프랑스 특허 출원 제06/10999호에서 찾을 수 있다.
본 발명의 내용상 사용되는 연료는, 천연 가스와 같은 기상 탄화수소 계열의 연료일 수 있다. 일부 경우에 연료는 수소를 함유할 수 있으며, 몇몇 경우에 연료는 수소를 주성분으로 할 수 있다.
사용되는 산화제는 임의의 산소 함유 가스, 특히 공기일 수 있지만, 또한 산소 농후 공기 또는 산소 고갈 공기일 수 있다. 한 가지 특정한 경우에 있어서, 산화제는 심지어 순수한 산소일 수 있다.
일반적으로, 교환기-반응기는, 화학 반응을 위해 필요한 에너지가 고온 유체에 의해 공급되며 복수 개의 튜브 내부에서 순환하는 처리 대상 공급물과 상기 고온 유체 사이의 열교환이 주로 대류에 의해 이루어지는 것인 소정 카테고리의 반응기로서 정의될 수 있다. 보통, 교환기-반응기는 소용량이며(1000 내지 5000 Nm3/h정도의 H2 생산), 소규모의 국지적 생산을 위해 사용된다. 인용될 수 있는 소용량 교환기-반응기의 예는, 국제 특허 공개 제WO-A-2001056690호 또는 미국 특허 제US- A-4 919 844호에 개시된 반응기이다.
본 발명의 반응기는, 종래 기술의 교환기-반응기와 마찬가지로 소량의 수소를 생산할 수 있는 교환기-반응기이지만, 또한 스팀 개질 노에서 통상적으로 달성되는 것과 유사하게 100000 Nm3/h 정도의 대용량으로 H2 생산을 구현할 수도 있는 교환기-반응기이다.
본 발명의 교환기-반응기에서의 에너지 발생은 평면 화염의 형태인 교환기-반응기 내부에서의 적절한 연소에 의해 이루어지기 때문에, 이는 또한 노와 비교될 수 있다. 그러나, 상기 교환기-반응기는 가압 하에서 작동되는 교환기-반응기의 능력에 의해 스팀 개질 노와 구분되는데, 스팀 개질 노 내부의 압력은 일반적으로 절대 압력 2 바아(bar)로 제한된다.
반응물 유체의 분배와 관련된 특정 장치에 따라, 본 발명의 반응기는 10 바아(1 바아 = 105 파스칼) 정도의 쉘측 압력을 허용한다.
본 발명의 교환기-반응기는 이에 따라 현장 연소에 의해 열을 발생시키는 교환기-반응기이며, 평면 화염이 발생되도록 하고 500 내지 100000 Nm3/h의 수소 발생 능력을 가질 수 있는 특수한 버너를 이용한다.
"현장" 연소를 이용하는 교환기-반응기 분야의 종래 기술은 다음 문헌에 의해 제시된 바 있다.
국제 특허 공개 제WO-A1-2007 000244호는, 양적으로 1000 Nm3/hour 정도의 수소를 생산하도록 의도되며 버너를 이용하여 열을 발생시키기 위한 제1 영역과, 내부에서 반응성 혼합물이 순환하는 튜브 및 제1 영역에서 발생되는 연소 연기 사이의 대류에 의한 교환을 위한 제2 영역이 후속하는 것인 소용량 교환기-반응기를 개시하고 있다. 이 반응기에 있어서, 버너에 의해 열을 발생시키기 위한 영역은 반응 튜브를 포함하지 않으며, 버너는 통상적인 버너이다.
미국 특허 제US-A-6 136 279호는, 가열 대상인 복수 개의 튜브를 둘러싸는 원통형 엔벨로프 및 이 원통형 엔벨로프의 내측 엔벨로프에 수용되고 연소실을 형성하는 버너 자체를 포함하는 스팀 개질 노를 개시하고 있다. 버너를 수용하는 내측 엔벨로프는, 튜브가 화염에 노출되지 않고 오로지 고온 연기의 대류에 의해서만 가열되도록 하는 방식으로 가열 대상 튜브와 떨어져 있다.
본 발명의 반응기에서는, 다공 요소를 포함하는 특정 버너를 사용하기 때문에, 상기 버너를 가열 대상 튜브들 사이에 직접 설치할 수 있으며, 이에 따라 튜브는 고온 연기의 대류에 의해 가열되고 또한 그 길이의 적어도 일부에 걸쳐 직접 복사에 의해 가열된다.
본 발명의 교환기-반응기는 950 ℃만큼 고온일 수 있는 온도에서 고도의 흡열 반응을 수행하도록 의도된다. 보통, 교환기-반응기는 수소 생산의 관점에서 탄화수소 유분(cut), 구체적으로는 나프타 또는 천연 가스를 스팀 개질하기 위해 사용될 수 있다.
반응기에서 사용되는 버너의 특성 및 가열 대상 튜브에 대한 이들 버너의 구조가 주어지면, 종래 기술을 이용하여 달성할 수 있었던 것보다 상기 튜브의 길이를 따라 훨씬 정밀한 열 프로파일을 생성할 수 있다.
사용되는 버너는, 가열 대상 튜브의 종축 및 교환기-반응기 자체의 종축과 동일한 버너의 종축을 따라 열유속을 조절할 수 있도록 각각 주어진 오리피스 직경을 갖는 복수 개의 섹션 형태로 구성되는 연료 분배기를 구비한다.
둘째로, 버너의 구조에 다공 요소가 존재하기 때문에, 결과적인 화염은 전통적인 화염보다 훨씬 더 균질하게 연소되는 "평면" 화염(즉, 훨씬 더 제어된 3차원 체적에서 전개되는 화염)이다. 이러한 평면 화염은 핫 스팟(hot spot)의 위험을 상당히 감소시키는데, 수십 바아에 이를 수 있는 튜브측 상의 압력을 이용하고 수소를 함유하는 배출물을 발생시키는 이러한 유형의 반응기에서 작업 안정성을 고려할 때, 이는 특히 중요한 고려사항이다.
마지막으로, "평면" 형태의 이러한 화염, 즉 상기 버너의 일부를 형성하는 다공 요소의 바로 부근에서 버너를 둘러싸는 링 형태로 한정되는 화염은, 가열 대상 튜브에 근접하게 되며, 구체적으로 국제 특허 공개 제WO-A-2007/000244호에 개시된 종래 기술에 비해 실질적으로 컴팩트성(compactness)을 개선한다.
본 발명의 교환기-반응기는 이에 따라 고도의 흡열 반응을 수행하기 위한 교환기-반응기로서 정의될 수 있다. 교환기-반응기는, 실질적으로 타원체 형상인 캡(2)에 의해 상부가 폐쇄되고 실질적으로 타원체 형상인 바닥(3)에 의해 하부가 폐쇄되는 대체로 원통형 형상인 쉘(1)에 의해 구성되며, 상기 쉘(1)은 쉘(1)의 원통형 부분을 따라 연장되는 소정 길이(Lt)의 복수 개의 수직 튜브(4)를 둘러싼다. 반응물 유체는 튜브(4) 내측에서 순환하며, 상기 튜브는 교환기-반응기의 외부와 연통하는 적어도 하나의 단부를 갖고, 상기 튜브는 길이가 Lb인 예혼합이 없는 복수 개의 다공 버너(7)에 의해 가열되며, 이때 상기 다공 버너는 Lb / Lt의 비율이 0.1 내지 0.8의 범위, 바람직하게는 0.2 내지 0.7의 범위가 되도록 가열 대상 튜브들(4) 사이에서 수직으로 연장된다.
주어진 버너 및 이웃하는 튜브(들) 사이의 중심 대 중심 거리는 일반적으로 100 mm 내지 500 mm 범위이다.
반응기의 높이(H)와 반응기의 직경(D) 사이의 비율인 H/D는 일반적으로 1 내지 10의 범위, 바람직하게는 2 내지 8의 범위이다.
가열 대상 튜브(4)는 바람직하게는 베이어넷 튜브(Bayonet tube)이며, 반응물은 반응기의 상부(I)로 유입되고 배출물은 이 상부로부터 빠져나가며, 다공 버너(7) 내의 연료는 반응기의 하부(Ⅱ)에서 분배된다.
대류 가열 영역에는 일반적으로 배플이 마련되어, 가열 튜브를 따라 대체로 5 m/s 내지 60 m/s의 범위, 바람직하게는 20 m/s 내지 50 m/s의 범위인 연소 연기 순환 속도를 달성한다.
반응기 단면의 제곱미터당 가열 대상 튜브의 개수는 일반적으로 4 개 내지 17 개의 범위, 바람직하게는 5 개 내지 13 개의 범위이다. 처리 수단에 있어서 "단면"이라는 용어는, 어떠한 내부 장치도 없는 반응기의 기하학적 단면을 의미한다.
튜브는 보통, 바람직하게는 튜브의 내경의 2 배 내지 4 배 범위인 중심 대 중심 거리를 갖는 삼각형 배치 패턴을 형성한다.
보다 구체적으로, 튜브가 베이어넷 유형일 때, 이들 튜브는 보통, 바람직하게는 외측 엔벨로프(6)의 내경의 2 배 내지 4 배의 범위인 중심 대 중심 거리를 갖는 삼각형 배치 패턴을 형성한다.
연기 순환 영역의 상부는 일부 경우에 있어서 편향판(14)을 포함할 수 있으며, 이 편향판은 편향판에 의해 보호되는 관형 플레이트(15)로부터 적어도 5 cm 거리만큼 떨어져 위치한다.
다공 버너에서 사용되는 연료는 일반적으로 임의의 화학 조성의 기상 연료, 구체적으로는 천연 가스와 같은 기상 연료이다. 일부 경우에 있어서, 연료는, 반응하여 CO를 CO2로 변환시키고 CO2 및 물을 제거한 이후의 반응 배출물 중 일부를 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 연료는 몰 비율에 있어서 5 % 내지 100 %의 수소로 구성될 수 있으며, 즉 선택적으로는 순수한 수소로 구성될 수도 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 교환기-반응기를 채용하고, 바람직하게는 수소의 생산을 위한 공급물(feed)로서 천연 가스를 사용하는 스팀 개질 공정과 관련된다.
도 1은 본 발명의 교환기-반응기의 단면 프로파일을 도시한다.
도 2는 버너 및 튜브의 상대적인 배치가 가시화될 수 있도록 하는 교환기-반응기의 수평 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 교환기-반응기에서 사용되는 다공 버너를 도시한다.
이하의 설명은 본 발명의 반응기의 길이방향 단면에 대응하는 도 1을 참고하여 이루어진다.
교환기-반응기는, 대략 수직인 원통형 부분(1)을 포함하는 외측 엔벨로프로 이루어지는데, 원통형 부분의 상부는 대략 타원체 형상인 캡(2)에 의해 완성되고, 원통형 부분의 하부는 대략 타원체 형상인 바닥(3)에 의해 완성된다. 이러한 부분들(1, 2 및 3)의 조합을 쉘이라고 지칭한다.
쉘은 반응기의 수직축을 따라 연장되는 복수 개의 튜브(4)를 둘러싸며, 쉘을 통과하고 외부와 상기 반응기의 연통을 허용하는 반응물 분배 수단(8) 및 배출물 수집 수단(11)을 구비한다.
도 1은, 반응기의 동일한 상단 상에 위치하는 반응물을 위한 입구(8) 및 배출물을 위한 출구(11)를 구비하는 것인 베이어넷 유형의 튜브를 도시한다. 이러한 도시내용은 어떠한 방식으로도 한정하는 것이 아니며 반응물 유체를 위한 입구 및 출구는 반응기의 하단에 위치할 수도 있음은 분명하다.
베이어넷 유형의 튜브는 본 발명을 위한 튜브의 바람직한 유형이지만, 본 발명의 반응기는 또한 상기 반응기의 상단(또는 하단)에 하나가 위치하고 상기 반응기의 하단(또는 상단)에 다른 하나가 위치하는 입구 및 출구를 갖는 간단한 튜브를 이용하여 기능할 수 있다.
처리 대상 유체의 베이어넷 튜브(4)는 외측 원통형 엔벨로프(6)에 의해 구성 되며, 이 엔벨로프 내측에서는 반응기의 상부(I)로의 상단 개구에서 개방되고 원통형 엔벨로프(6)로의 하단 개구에서 개방되는 튜브(5)가 존재한다.
이하의 설명에 있어서 명확히 하기 위해, 처리 대상 유체는, 교환기-반응기의 외부와 연통되는 적어도 하나의 개구(8)를 구비하고 처리 대상 유체의 유입을 허용하며 튜브(4)의 환형 부분과 직접 연통되는 복수 개의 개구를 구비하는 분배 수단을 매개로 반응기의 상부(Ⅲ)를 통해 유입된다고 가정한다.
영역(Ⅲ)은, 튜브(4)의 외측 엔벨로프(6)가 고정되는 제1 관형 플레이트(16)와 내측 튜브(5)가 고정되는 제2 관형 플레이트(15) 사이에 포함된다.
튜브(4)의 환형 영역은 엔벨로프(6)의 내벽 및 내측 튜브(5)의 외벽에 의해 한정되며, 상기 환형 영역은 일반적으로 촉매로 충전되어 있다. 스팀 개질 촉매는 일반적으로 니켈 계열이며, 보통 8 mm 내지 15 mm 범위의 직경 및 5 mm 내지 10 mm 범위의 높이를 갖는 작은 원통 형태이다. 본 발명은 어떠한 방식으로도 촉매의 유형 또는 그 특정 형상과 관련되지 않는다.
처리 대상 유체는 상기 환형 영역을 따라 하향류로서 환형 영역의 하단까지 순환한 이후 180 °로 방향을 바꾼 다음 내측 튜브(5)의 내부로 진행한다. 처리 대상 유체는 상기 내측 튜브(5)를 따라 상승하며, 이 내측 튜브의 상단은 교환기-반응기의 상부(I)로 개방된다. 튜브(4)의 환형 영역 내부에서 그 경로의 하강 부분을 따라, 처리 대상 유체는 초기에 주로 대류에 의해 소정 길이(Lc)에 걸쳐 가열된 후 부가적으로 주로 복사에 의해 소정 길이(LR)에 걸쳐 가열된다. 길이(Lc) 및 길이(LR)에 대응하는 영역들은 각각 대류 영역 및 복사 영역이라고 지칭된다. 대류 영역 및 복사 영역의 배분이 다공 버너(7)의 길이를 변경함으로써 조정될 수 있고 또한 다공 버너(7)에서 연료를 위한 출구 오리피스의 분포를 변경함으로써 조정될 수 있다는 점은, 본 발명의 중요한 양태이다.
대류에 의한 가열에 대응하는 부분(Lc)은, 배플 또는 대류에 의해 열교환을 촉진하도록 튜브(4)의 길이에 실질적으로 평행한 방향으로 연소 연기를 가속할 수 있는 임의의 다른 등가 시스템(12)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 대류 영역을 따르는 연기의 종방향 속도는 5 m/s 내지 60 m/s의 범위이며, 보다 바람직하게는 10 m/s 내지 50 m/s의 범위이다.
도 3은 본 발명의 교환기-반응기에서 사용되는 다공 버너의 개략도이다.
본 발명의 교환기-반응기에서 사용되는 다공 버너는, 예혼합이 없으며 길이가 Lb이고 직경이 Db인 원통형 형상이며 Lb / Db의 비율은 일반적으로 10 내지 500의 범위, 바람직하게는 30 내지 300의 범위인 버너이다. 이들 버너는, 불균일한 분포의 오리피스(20)를 갖는 중앙 연료 분배기(17)를 구비하고, 적어도 그 전체 길이(Lb)에 걸쳐 중앙 분배기(17)를 둘러싸는 환형 형상의 다공 요소(18)를 구비하며, 상기 다공 요소(18)의 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5 cm의 범위이고, 상기 다공 요소(18)의 내측면은 바람직하게는 중앙 분배기(17)로부터 0.5 cm 내지 10 cm 범위의 거리에 위치한다. 이는 엄밀하게는 도 3에 표시된 영역(19)에 대응하는 거리이다.
다공 요소(18)의 공극율은 일반적으로 50 % 미만, 바람직하게는 30 % 미만이다. 이러한 공극율은 다공 요소의 전체 체적에 대한 공극 체적으로서 정의된다. 보통, 이러한 공극율은 다공 요소 전체에 걸쳐 균일하지만, 일부 경우에 있어서는 상이할 수 있으며, 즉 상기 다공 요소의 다양한 영역에서 상이한 값을 가질 수 있다.
본 발명에서 사용되는 다공 버너(7)는 중앙 분배기(17)를 구비하는데, 이 중앙 분배기는 단일 오리피스 직경을 갖는 단일 섹터를 구비할 수 있거나, 혹은 각각의 섹터가 동일한 직경의 오리피스(20)를 구비하고 다양한 섹터의 직경은 서로에 대해 상이한 것인 적어도 2개의 섹터로 분할될 수 있다.
예로서, 중앙 분배기(17)는 적어도 2개의 섹터로 분할될 수 있으며, 각각의 섹터는 분배기를 따라 연료 유동의 방향으로 축방향 거리에 따라 직경이 증가하는 오리피스(20)를 구비한다.
다공 버너(7)를 위한 분배기의 다양한 실시예의 비한정적인 예로서, 중앙 분배기(17)는 적어도 2개의 섹터로 분할될 수 있으며, 각각의 섹터는 연료의 유동 방향으로 지수 함수에 따라 직경이 증가하는 오리피스(20)를 구비한다. 이러한 배치에 따라 다공 버너(7)의 길이에 걸쳐 대체로 일정한 열유속을 얻을 수 있으며, 이 경우는 단일 직경 오리피스를 갖는 경우가 아닌데, 이는 상기 분배기에 연료가 도입되는 단부로부터 가장 멀리 위치하는 오리피스에 대해 보다 낮은 연료 유속을 필연적으로 초래하는 분배기를 따른 압력 강하 때문이다. 이러한 양태는, 다공 버너의 길이(Lb)가 10 m 이상일 때 본 발명의 내용상 더욱 더 중요하며, 이때 다공 버너는 길이가 15 m에 이를 수 있다.
복수 개의 다공 버너(7)에 균일하게 공급하기 위해, 다공 버너(7)에는 당업 자에게 공지된 임의의 유형, 예컨대 레이크(rake) 형태일 수 있는 분배 수단(9)을 매개로 연료가 공급된다[도 3에서 (H)로 표시됨]. 본 발명은 특정 유형의 연료 분배기로 한정되지 않는다.
버너(7)는 소정 길이(Lb)에 걸쳐 수직하게 연장되고, 주어진 버너와 가장 가까운 튜브(들) 사이의 거리가 바람직하게는 100 mm 내지 700 mm 범위, 보다 바람직하게는 150 mm 내지 500 mm 범위에 있도록 배치된다. 이러한 거리는 튜브의 축선으로부터 버너의 축선이 떨어져 있는 거리로서 정의되며, "중심 대 중심" 거리로 지칭한다. 다공 버너의 길이(Lb)는 가열 대상 튜브의 길이(Lt)와 관련되며, 일반적으로 상기 튜브의 길이의 0.1 내지 0.8 배이고, 바람직하게는 튜브의 길이의 0.2 내지 0.7 배이다. 가열 대상 튜브의 길이에 따라, 다공 버너의 길이는 일반적으로 2 내지 15 미터의 범위이며, 바람직하게는 4 내지 12 미터의 범위이다.
도 2는 가열 대상 튜브(4) 및 다공 버너(7)의 통상적인 배치를 도시하며, 특정한 경우에 있어서, 튜브는 튜브들 사이의 중심 대 중심 거리가 튜브(4)의 외측 엔벨로프(6)의 내경의 3배인 삼각형 배치 패턴으로 구성된다.
도 2의 평면도는, 주어진 튜브가 평균 6 개의 버너에 의해 둘러싸여 있음을 도시하며, 이때 버너는 육각형 배치 패턴을 형성한다.
도 2의 구조는 버너(7) 및 튜브(4)를 가정할 수 있는 다양한 분포 구조에 대해 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다. 특히, 튜브는 일부 경우에 있어서 정사각형 배치 패턴을 형성할 수 있다. 컴팩트성을 이유로, 튜브의 구조는 삼각형 배치 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
연료는, 교환기-반응기가 설치되는 장소에서 이용 가능한 임의의 유형의 연료일 수 있으며, 상기 장소는 보통 정제 복합 시설 또는 석유화학 복합 시설이다. 예로서, 연료는 특정 정련 단위의 퍼지[오프가스(off-gas)]로부터 추출된 가스 또는 천연 가스일 수 있다.
연료는 몰 비율로 5 % 내지 100 % 범위의 수소를 함유할 수 있고, 즉 순수한 수소로 구성될 수도 있다.
이러한 가스의 조성의 일례는 몰 백분율로 아래에 제시되어 있다.
H2 : 27.6 %
CH4 : 35.6 %
C2H6 : 19.2 %
C3H8 : 9.9 %
C4H10 및 보다 무거운 탄화수소 : 7.7 %
연료는 또한 부분적으로 H2 농후 가스 산출물, 또는 CO를 CO2로 변환하고 상기 CO2를 추출하며 물을 응축시킨 이후의 교환기-반응기로부터의 배출물로 구성될 수 있다.
이러한 연료의 전형적인 예는 몰 백분율로 아래에 제시되어 있다.
H2: 92.10 %
CH4: 5.35 %
CO2: 0.78 %
CO: 1.5 %
N2: 0.25 %
본 발명에서 사용되는 다공 버너는 몰 비율로 5 % 내지 100 % 범위의 수소를 함유하는 임의의 연료를 처리할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 연료는 부분적으로 교환기-반응기로부터의 반응 배출물의 일부로 구성될 수 있다.
산화제, 일반적으로 산소가 농후할 수 있는 공기는, 반응기의 하부에 위치하는 튜브(10)를 매개로 유입 가능하다.
연소는 일반적으로 버너(7)를 구성하는 다공 요소의 표면에서 이루어진다. 이러한 다공 요소 때문에, 상기 버너는 예혼합이 없는 버너이다. 연소로부터 형성되는 화염은 다공 요소의 바로 부근에 국한되는 화염이며 이러한 이유로 평면 화염이라 부른다.
1000 ℃(정확한 값은 사용되는 과잉 공기에 따라 좌우됨)에 이를 수 있는 온도에서 방출되는 연소 연기는, 버너의 길이(Lb)에 대략 대응하는 일부 길이(LR)에 걸쳐 주로 복사에 의해 튜브를 가열한 후 보호용 플레이트(14)까지 연장되는 튜브의 나머지 길이(Lc)에 걸쳐 주로 대류에 의해 튜브를 가열한다.
연기는 상기 관형 플레이트의 2개의 면 사이의 지나치게 큰 온도차와 관련된 임의의 문제를 해소하기 위해 관형 플레이트(15)와 접촉하지 않으며, 영역(Ⅲ)을 향해 배향되는 면의 온도는 반응물 유체의 허용 온도이고, 즉 일반적으로 300 ℃ 내지 550 ℃ 범위의 온도이며, 영역(I)을 향해 배향되는 면의 온도는 반응 배출물의 출구 온도에 가까운 온도이며, 즉 일반적으로 550 ℃ 내지 850 ℃ 범위의 온도이다.
관형 플레이트(15)에 실질적으로 평행한 보호용 플레이트(14)는 이에 따라 상기 관형 플레이트(15)의 상류에 설치되어 상기 플레이트(15)에 대한 열 보호를 제공한다.
연기는 출구 파이프(13)를 매개로 교환기-반응기로부터 배기되며, 상기 출구 파이프는 바람직하게는 보호용 플레이트(14)와 배플(12) 사이에 위치한다.
예
예1 : 본 발명에 따라 7000 Nm 3 / hour 의 수소 생산 용량을 갖는 교환기-반응기의 치수
스팀 개질 천연 가스에 의해 7000 Nm3/hour의 수소를 생산하도록 교환기-반응기를 구성하였다.
사용되는 연료는 다음의 몰 조성을 갖는 정련 오프가스(off-gas)이었다.
H2 : 27.6 %
CH4 : 35.6 %
C2H6 : 19.2 %
C3H8 : 9.9 %
C4H10 및 보다 무거운 탄화수소 : 7.7 %
연료의 유속은 시간당 150 킬로몰이었다.
전체 반응기 높이(상부 캡과 하부 캡 포함) : 15 m.
반응기 직경 : 2 m.
H/D 비율 : 7.5.
베이어넷 유형의 튜브가 사용되었다.
튜브 길이 : 12 m.
가열 대상 튜브의 외경 : 200 mm.
내측 튜브의 외경 : 40 mm.
다공 버너의 외경 : 100 mm.
다공 버너의 길이 : 5 m.
가열 대상 튜브의 중심 대 중심 거리 : 300 mm.
튜브의 개수 : 19 개의 튜브가 삼각형 배치 패턴으로 분포됨.
다공 버너의 개수 : 36 개.
예2 : 본 발명에 따라 90000 Nm 3 / hour 의 수소 생산 용량을 갖는 교환기-반응기의 치수
스팀 개질 천연 가스에 의해 90000 Nm3/hour의 수소를 생산하도록 교환기-반응기를 구성하였다.
사용된 연료는 CO를 CO2로 변환하고 물을 포집한 후의 교환기-반응기로부터의 배출물의 일부이었다.
H2 : 92.10 %
CH4 : 5.35 %
CO2 : 0.78 %
CO : 1.5 %
N2 : 0.25 %
전체 반응기 높이(상부 캡과 하부 캡 포함) : 16 m.
반응기 직경 : 7 m.
H/D 비율 : 2.3.
베이어넷 유형의 튜브가 사용되었다.
튜브 길이 : 12 m.
가열 대상 튜브의 외경 : 200 mm.
내측 튜브의 외경 : 40 mm.
다공 버너의 외경 : 100 mm.
다공 버너의 길이 : 5 m.
가열 대상 튜브의 중심 대 중심 거리 : 300 mm.
튜브의 개수 : 235 개의 튜브가 삼각형 배치 패턴으로 분포됨.
다공 버너의 개수 : 445 개.

Claims (19)

  1. 고도의 흡열 반응을 수행하기 위한 교환기-반응기로서,
    실질적으로 타원체 형상인 캡(2)에 의해 상부가 폐쇄되고 실질적으로 타원체 형상인 바닥(3)에 의해 하부가 폐쇄되는 대체로 원통형인 쉘(1)을 포함하며, 상기 쉘(1)은 쉘(1)의 원통형 부분을 따라 연장되는 소정 길이(Lt)의 복수 개의 수직 튜브(4)를 둘러싸고, 반응물 유체는 상기 수직 튜브의 내부에서 순환하며, 상기 수직 튜브는 교환기-반응기의 외부와 연통되는 하나 이상의 단부를 갖고, 상기 수직 튜브는 길이가 Lb인 예혼합이 없는 복수 개의 다공 버너(7)에 의해 가열되며, 이때 상기 다공 버너는 Lb/Lt의 비율이 0.1 내지 0.8의 범위가 되도록 가열 대상 수직 튜브들(4) 사이에서 수직으로 연장되고, 상기 다공 버너(7)의 중앙 분배기(17)는 2개 이상의 섹터로 분할되며, 각각의 섹터는 분배기를 따라 연료 유동의 방향으로 축방향 거리에 따라 직경이 증가하는 수직으로 간격을 둔 오리피스(20)를 갖고, 상기 수직으로 간격을 둔 오리피스는 대류 가열 수단이 축방향으로 중첩되는 복사 가열 수단을 제공하며, 상기 다공 버너의 수직 길이는 10m 내지 15m인 교환기-반응기.
  2. 제1항에 있어서, 주어진 버너와, 이웃하는 수직 튜브(들) 사이의 중심 대 중심 거리는 100 mm 내지 500 mm의 범위인 것인 교환기-반응기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반응기의 높이(H)와 반응기의 직경(D) 사이의 비율(H/D)은 1 내지 10의 범위인 것인 교환기-반응기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 대상 수직 튜브(4)는 베이어넷 튜브(bayonet tubes)이며, 상기 반응물은 반응기의 상부(I)로 유입되고 배출물은 반응기의 상부(I)로부터 빠져나가며, 다공 버너(7) 내의 연료는 반응기의 하부(Ⅱ)에서 분배되는 것인 교환기-반응기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 대류 가열 영역에는 배플이 마련되어 가열 튜브를 따라 5 m/s 내지 60 m/s의 범위인 연소 연기(combustion fume) 순환 속도를 얻는 것인 교환기-반응기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유효 반응기 단면의 제곱미터당 가열 대상 수직 튜브의 개수는 4 개 내지 17 개의 범위인 것인 교환기-반응기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직 튜브는 중심 대 중심 거리가 상기 수직 튜브의 내경의 2 내지 4 배의 범위인 삼각형 배치 패턴을 형성하는 것인 교환기-반응기.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직 튜브는 베이어넷 유형이며, 상기 수직 튜브의 외측 엔벨로프(6)의 내경의 2 내지 4 배인 중심 대 중심 거리를 갖는 삼각형 배치 패턴을 형성하는 것인 교환기-반응기.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연기 순환 영역의 상부는 편향판을 포함하며, 이 편향판은 편향판에 의해 보호되는 관형 플레이트(15)에 대해 5 cm 이상의 거리에 위치하는 것인 교환기-반응기.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공 버너에서 사용되는 연료는 몰 비율로 5 % 내지 100 % 범위의 수소를 함유하는 것인 교환기-반응기.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공 버너(7)의 다공 구성 요소의 공극율은 50 % 미만인 것인 교환기-반응기.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 교환기-반응기를 채용하는 스팀 개질 공정으로서, 공급물로서 나프타 유분(naphtha cut)을 사용하고 수소를 생산하기 위한 것인 스팀 개질 공정.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 교환기-반응기를 채용하는 스팀 개질 공정으로서, 공급물로서 천연 가스를 이용하고 수소를 생산하기 위한 것인 스팀 개질 공정.
  14. 제1항에 있어서, 상기 Lb/Lt의 비율은 0.2 내지 0.7의 범위인 것인 교환기-반응기.
  15. 제3항에 있어서, 상기 비율(H/D)은 2 내지 8의 범위인 것인 교환기-반응기.
  16. 제5항에 있어서, 상기 연소 연기 순환 속도는 20 m/s 내지 50 m/s의 범위인 것인 교환기-반응기.
  17. 제6항에 있어서, 유효 반응기 단면의 제곱미터당 가열 대상 수직 튜브의 개수는 5 개 내지 13 개의 범위인 것인 교환기-반응기.
  18. 제11항에 있어서, 상기 공극율은 30 % 미만인 것은 교환기-반응기.
  19. 삭제
KR1020097019587A 2007-03-30 2008-03-05 복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기 KR101426979B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0702410 2007-03-30
FR0702410A FR2914395B1 (fr) 2007-03-30 2007-03-30 Nouveau reacteur echangeur compact utilisant un bruleur poreux
PCT/FR2008/000293 WO2008132313A2 (fr) 2007-03-30 2008-03-05 Réacteur échangeur compact utilisant une pluralité de brûleurs poreux

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090127887A KR20090127887A (ko) 2009-12-14
KR101426979B1 true KR101426979B1 (ko) 2014-08-06

Family

ID=38630463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097019587A KR101426979B1 (ko) 2007-03-30 2008-03-05 복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8834586B2 (ko)
EP (1) EP2132486B1 (ko)
JP (1) JP5298118B2 (ko)
KR (1) KR101426979B1 (ko)
CA (1) CA2679528C (ko)
FR (1) FR2914395B1 (ko)
RU (1) RU2459172C2 (ko)
WO (1) WO2008132313A2 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2936723B1 (fr) * 2008-10-07 2011-09-16 Inst Francais Du Petrole Enceinte reactionnelle favorisant l'echange de chaleur entre les reacteurs et les gaz produits
FR2936724B1 (fr) * 2008-10-07 2011-09-16 Inst Francais Du Petrole Enceinte reactionnelle favorisant l'echange de chaleur entre les reactifs et les gaz produits
DE102009039276A1 (de) * 2009-08-28 2011-03-10 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Reaktormodul für endotherme Reaktionen sowie Reaktor mit einer Mehrzahl von solchen Reaktormodulen
CN102211002B (zh) * 2010-04-12 2013-03-27 中科合成油技术有限公司 一种热油循环和冷激式固定床费托合成反应器及其应用
FR2966814B1 (fr) 2010-10-28 2016-01-01 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'hydrogene par vaporeformage d'une coupe petroliere avec production de vapeur optimisee.
ITRM20110176A1 (it) * 2011-04-07 2012-10-08 Francesco Giacobbe "perfezionamento nei reattori catalitici per reazioni endotermiche, in particolare per la produzione di idrogeno e gas di sintesi"
FR2979257B1 (fr) * 2011-08-26 2013-08-16 Ifp Energies Now Reacteur echangeur pour la production d'hydrogene avec faisceau de generation vapeur integre
FR3020968B1 (fr) * 2014-05-16 2016-05-13 Ifp Energies Now Reacteur a lit radial multitubulaire
US10632437B2 (en) 2014-10-22 2020-04-28 Korea Institute Of Energy Research Shell-and-tube type reactor for reforming natural gas and a preparation method of syngas or hydrogen gas by using the same
FR3071174A1 (fr) * 2017-09-19 2019-03-22 IFP Energies Nouvelles Nouveau reacteur a cartouches catalytiques a ecoulement radial pour les procedes d'hydrotraitement ou d'hydrocraquage
FR3072684A1 (fr) * 2017-10-25 2019-04-26 IFP Energies Nouvelles Procede d'hydrotraitement de charge hydrocarbonee
GB201813431D0 (en) * 2018-08-17 2018-10-03 Weedon Geoffrey Gerald Process & apparatus for steam reforming
PL3647658T3 (pl) 2018-11-01 2021-11-22 L'air Liquide, Société Anonyme pour l'Étude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Piec do procesu endotermicznego i sposób działania pieca z ulepszonym układem palników
CN110575792A (zh) * 2019-08-26 2019-12-17 清华大学 一种换热式硫酸催化分解反应器及催化方法
EP4021630A4 (en) * 2019-08-29 2023-04-26 Watt Fuel Cell Corp. MULTITUBULAR CHEMICAL REACTOR WITH IGNITOR TO INTRODUCE GAS PHASE REDUCED EXOTHERMAL REACTIONS
RU207959U1 (ru) * 2021-05-21 2021-11-26 Антон Сергеевич Пашкин Быстропроточный термохимический реактор высокого давления
CN115353909B (zh) * 2022-08-17 2024-03-26 西安交通大学 一种超临界水多孔介质氢氧化放热反应器及其工作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19905327A1 (de) 1998-09-04 2000-03-09 Linde Ag Verfahren und Primärreformer zur Erzeugung von Synthesegas
DE19921420A1 (de) 1999-05-08 2000-11-16 Krupp Uhde Gmbh Primärreformer zum Einsatz bei der Methanol- oder Ammoniakgewinnung
KR100323275B1 (ko) 1993-06-16 2002-06-22 더 스탠다드 오일 캄파니 흡열반응장치및방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3119671A (en) * 1960-09-28 1964-01-28 Chemical Coustruction Corp Upright fluid heating furnace with heat recovery system
US3449671A (en) * 1966-02-18 1969-06-10 Tektronix Inc Oscillographic apparatus for measuring the magnitude and duration of input waveforms
US4900245A (en) * 1988-10-25 1990-02-13 Solaronics Infrared heater for fluid immersion apparatus
DE69016952T2 (de) * 1989-12-01 1995-06-14 Inst Francais Du Petrol Verfahren und Apparat für die Umwandlung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffeinsätzen in einem mit fluidisierten Teilchen geheizten Reaktor.
ZA911838B (en) * 1990-04-03 1991-12-24 Standard Oil Co Ohio Endothermic reaction apparatus
SU1745329A1 (ru) * 1990-09-25 1992-07-07 Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета Газожидкостный аппарат
EP0834465B1 (en) * 1996-10-04 2000-07-19 Haldor Topsoe A/S Steam reforming process
EP0983964A3 (de) * 1998-09-04 2000-07-26 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Primärreformer zur Erzeugung von Synthesegas
US6296814B1 (en) * 1998-11-10 2001-10-02 International Fuel Cells, L.L.C. Hydrocarbon fuel gas reformer assembly for a fuel cell power plant
JP2001009264A (ja) * 1999-04-26 2001-01-16 Toyo Eng Corp 熱交換器様式反応器
GB2359764A (en) 2000-03-01 2001-09-05 Geoffrey Gerald Weedon An endothermic tube reactor
US6497856B1 (en) * 2000-08-21 2002-12-24 H2Gen Innovations, Inc. System for hydrogen generation through steam reforming of hydrocarbons and integrated chemical reactor for hydrogen production from hydrocarbons
US7250151B2 (en) * 2002-08-15 2007-07-31 Velocys Methods of conducting simultaneous endothermic and exothermic reactions
US6796369B1 (en) * 2003-04-04 2004-09-28 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus to prevent metal dusting
JP3966831B2 (ja) * 2003-04-21 2007-08-29 大阪瓦斯株式会社 改質装置用の加熱バーナ
JP4477432B2 (ja) * 2004-06-29 2010-06-09 東洋エンジニアリング株式会社 改質器
TW200624376A (en) * 2004-09-21 2006-07-16 Worcester Polytech Inst Reactor and process for steam reforming

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100323275B1 (ko) 1993-06-16 2002-06-22 더 스탠다드 오일 캄파니 흡열반응장치및방법
DE19905327A1 (de) 1998-09-04 2000-03-09 Linde Ag Verfahren und Primärreformer zur Erzeugung von Synthesegas
DE19921420A1 (de) 1999-05-08 2000-11-16 Krupp Uhde Gmbh Primärreformer zum Einsatz bei der Methanol- oder Ammoniakgewinnung

Also Published As

Publication number Publication date
CA2679528A1 (fr) 2008-11-06
JP2010524811A (ja) 2010-07-22
WO2008132313A2 (fr) 2008-11-06
RU2459172C2 (ru) 2012-08-20
JP5298118B2 (ja) 2013-09-25
US8834586B2 (en) 2014-09-16
RU2009140147A (ru) 2011-05-20
CA2679528C (fr) 2015-09-15
FR2914395A1 (fr) 2008-10-03
WO2008132313A3 (fr) 2009-01-08
EP2132486B1 (fr) 2015-05-13
US20100189638A1 (en) 2010-07-29
FR2914395B1 (fr) 2009-11-20
KR20090127887A (ko) 2009-12-14
EP2132486A2 (fr) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101426979B1 (ko) 복수 개의 다공 버너를 이용하는 컴팩트한 교환기-반응기
JP5216758B2 (ja) 固定床吸熱反応用の内部燃焼交換反応器
US20080247942A1 (en) Method and Reactor for Carrying Out Endothermic Catalytic Reactions
US3958951A (en) Convective power reformer equipment and system
US8512645B2 (en) Bayonet tube exchanger-reactor allowing operation with pressure differences of the order of 100 bars between the tube side and the shell side
EP0241166B1 (en) Catalytic reaction apparatus
CA2165449C (en) Endothermic reaction apparatus and method
US6835360B2 (en) Compact endothermic catalytic reaction apparatus
US4909809A (en) Apparatus for the production of gas
KR100848047B1 (ko) 낮은 전원 범위에서 기상 탄화수소로부터 수소를 생성하기위한 고효율, 소형 개질 장치
EP2830994B1 (en) Steam reformer furnace, and method for the same
EP1329256B1 (en) Apparatus and method for production of synthesis gas
US20050158678A1 (en) Reformer process with variable heat flux side-fired burner system
EP0911076A1 (en) Reformer furnace with internal recirculation
KR101459167B1 (ko) 다공성 버너를 이용한 신규의 증기 개질로
US3262758A (en) Apparatus for reforming synthesis gas
KR20130104248A (ko) 다관 원통형 수증기 개질기
US6395251B1 (en) Steam-hydrocarbon reformer and process
CN109798508B (zh) 原料预热部一体型水蒸气改质器及含其的氢制备系统
JPS63197534A (ja) 反応装置
KR20240040401A (ko) 연료 개질기
JPH01282101A (ja) 燃料改質装置の加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170726

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180726

Year of fee payment: 5