KR102088413B1 - Catalyst regenerator - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 파우더(powder) 형태의 코킹된 촉매의 내부에 기체연료(즉 자열개질된 기체연료)를 공급할 수 있는 자열개질반응기를 구비하며, 기체연료의 버블(bubble) 크기를 최소로 유지하는 촉매 재생기를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 재생기는, 유동층 반응기에서 흡열 촉매 반응을 일으킨 후, 촉매와 생성된 생성물을 분리하고, 촉매의 온도를 상승시키거나 촉매 표면의 부산물을 산화시키며, 촉매의 재생공간을 설정하고, 출구를 통하여 온도가 상승하고 촉매 표면의 부산물이 제거된 재생된 촉매를 공급하는 용기, 상기 재생공간으로 공급되는 촉매에 공기를 분사하도록 상기 재생공간에 설치되는 공기공급부, 상기 흡열 촉매 반응의 생성물과 분리된 메탄을 주 성분으로 하는 분리기체연료를 공급받아서 개질용기에 내장된 개질촉매에서 자열개질반응하는 자열개질반응기, 및 상기 자열개질반응기에 연결되고 상기 공기공급부의 상방에서 상기 재생공간에 설치되어, 상기 자열개질반응기에서 공급되는 수소와 일산화탄소를 주 성분으로 개질된 기체연료를 상기 재생공간의 촉매에 분사하는 기체연료 공급부를 포함한다.One embodiment of the present invention is provided with an autothermal reforming reactor capable of supplying gaseous fuel (that is, autothermal reformed gaseous fuel) to the inside of a powdered coke catalyst, and has a bubble size of gaseous fuel. It is to provide a catalyst regenerator that is kept to a minimum. The catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention, after causing an endothermic catalytic reaction in a fluidized bed reactor, separates the catalyst from the produced product, increases the temperature of the catalyst or oxidizes byproducts on the surface of the catalyst, and regenerates the catalyst Set, and the temperature rises through the outlet and a container for supplying the regenerated catalyst from which by-products on the surface of the catalyst have been removed, the air supply unit installed in the regeneration space to inject air into the catalyst supplied to the regeneration space, the endothermic catalyst The autothermal reforming reactor for autothermal reforming reaction in a reforming catalyst embedded in a reforming container by receiving a separator gas mainly composed of methane separated from the product of the reaction and the autothermal reforming reactor connected to the autothermal reforming reactor and regenerating above the air supply A group installed in a space and modified with hydrogen and carbon monoxide supplied as main components in the autothermal reforming reactor as main components. It includes a gas fuel supply for injecting body fuel to the catalyst in the regeneration space.

Figure R1020180053736
Figure R1020180053736

Description

촉매 재생기 {CATALYST REGENERATOR}Catalyst regenerator {CATALYST REGENERATOR}

본 발명은 촉매 재생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매 분해 시스템을 이용하는 유동층 반응공정 중, 코킹 된 촉매를 재생할 때, 파우더(powder) 형태의 코킹된 촉매 내부에 기체연료(즉 자열개질된 기체연료)를 공급할 수 있는 자열개질반응기를 구비하고, 기체연료의 버블(bubble) 크기를 최소로 유지하여, 촉매밀집영역(catalyst dense zone)에서 개질된 기체연료의 연소 및 열전달을 가속화 하는 촉매 재생기에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst regenerator, and more specifically, during the fluidized bed reaction process using a catalytic decomposition system, when regenerating the coke catalyst, gaseous fuel (ie autothermal reformed gaseous fuel) inside the cokeed catalyst in powder form ) Is provided with a self-heating reforming reactor capable of supplying, and maintaining the bubble size of the gaseous fuel to a minimum, thereby accelerating the combustion and heat transfer of the reformed gaseous fuel in the catalyst dense zone. will be.

일반적으로, 에틸렌은 석유화학에서 기초 원료의 대표적인 물질이다. 석유화학 공정은 에틴렌, 프로필렌과 같은 올레핀 화합물을 근간으로 다양한 공정을 통하여 다양한 물질을 생산한다.In general, ethylene is a representative material of basic raw materials in petrochemicals. The petrochemical process produces various substances through various processes based on olefin compounds such as ethene and propylene.

올레핀(olefin)은 납사(naphtha)의 분해를 통해서 얻어지거나, 에탄으로부터 얻어지게 되는데, 우리 나라에서는 주로 납사를 원료로 하여 에틸렌과 같은 올레핀 화합물을 생산하고 있다.Olefin is obtained through the decomposition of naphtha or from ethane. In Korea, olefin compounds such as ethylene are mainly produced using naphtha as a raw material.

종래에는 납사의 열분해 과정(NCC(naphtha cracking center) 납사 분해 공정)을 이용해서 1000℃ 이상의 고온에서 공정을 수행하여 납사에서 올레핀을 생산하였다.Conventionally, olefins were produced from naphtha by performing a process at a high temperature of 1000 ° C. or more using a thermal decomposition process of naphtha (naphtha cracking center (NCC) naphtha cracking process).

최근에는 촉매를 이용해서 700℃ 정도의 보다 낮은 온도에서 납사로부터 올레핀을 생산하는 공정이 상용화 되고 있다.Recently, a process for producing olefins from naphtha at a lower temperature of about 700 ° C using a catalyst has been commercialized.

촉매를 이용하는 경우를 예로 들면, 라이저(riser)의 하단으로 납사를 스팀과 함께 공급하고, 촉매 재생기로부터 밀려 나온 재생 촉매를 라이저의 하단으로 공급하므로, 납사와 촉매가 혼합되어 라이저를 타고 상승하면서 납사의 분해 반응이 계속 일어난다.For example, when using a catalyst, the naphtha is supplied to the bottom of the riser with steam, and the regenerated catalyst pushed out from the catalyst regenerator is supplied to the bottom of the riser. The decomposition reaction of continues to occur.

라이저는 촉매 재생기의 상부에 구비되는 사이클론에 연결된다. 따라서 생성된 올레핀 기체는 사이클론에서 분리되며, 코킹 된 촉매는 사이클론에서 분리되어 스트립퍼 베셀(stripper vessel)을 거쳐 아래로 떨어져 재생기의 바닥에 쌓이게 된다. The riser is connected to a cyclone provided on top of the catalyst regenerator. Thus, the resulting olefin gas is separated from the cyclone, and the coke catalyst is separated from the cyclone and falls down through a stripper vessel and accumulates on the bottom of the regenerator.

촉매는 라이저에서 납사 분해 반응을 경유하는 과정에서 코킹(coking) 된다. 즉 카본(carbon) 입자들이 촉매의 표면을 덮게 된다. 납사 분해가 아닌 다른 종류의 유동층 반응기에서는 반응에서 촉매의 무게 대비 수%의 상당히 많은 양의 카본 입자를 발생시킨다.The catalyst is coking in the process of passing through the naphtha cracking reaction in the riser. That is, carbon particles cover the surface of the catalyst. In other types of fluidized bed reactors other than naphtha cracking, the reaction produces a significant amount of carbon particles in the order of several percent by weight of the catalyst.

촉매는 재생 후, 다시 라이저로 보내져 납사와 혼합되어 납사의 분해 반응에 사용되는 순환을 거쳐야 한다. 그런데 촉매가 코킹 되면, 납사의 분해 반응을 원활히 일으키기 어렵게 된다.After regeneration, the catalyst must be sent back to the riser and mixed with naphtha to undergo a cycle used for the decomposition reaction of the naphtha. However, when the catalyst is cocked, it is difficult to smoothly cause the decomposition reaction of naphtha.

따라서 촉매 재생기의 바닥으로 떨어진 코킹 된 촉매는 재생된다. 즉 재생은 촉매에 부착된 카본 입자를 태워 없애는 것이다. 이때 발생되는 발열량은 촉매의 재생 과정에서 40~60℃ 정도의 온도 상승을 얻을 수 있다.Thus, the cocked catalyst that has fallen to the bottom of the catalyst regenerator is regenerated. That is, regeneration is to burn out carbon particles attached to the catalyst. At this time, the calorific value generated in the regeneration process of the catalyst may obtain a temperature increase of about 40 to 60 ° C.

라이저에서 일어나는 납사 분해 반응은 흡열 반응이므로 라이저의 상단으로 상승하면서 반응 온도가 40~50℃ 정도 하강한다. 이 과정에서 하강된 온도는 촉매의 재생 과정에서의 발열을 통해 보상되어야 한다. Since the naphtha cracking reaction occurring in the riser is an endothermic reaction, the reaction temperature decreases by about 40-50 ° C as it rises to the top of the riser. The temperature lowered in this process must be compensated through exotherm in the catalyst regeneration process.

따라서 촉매 재생을 위하여, 촉매 재생기의 하단에서 고온공기(hot air)를 공급한다. 공급되는 고온공기는 카본 입자를 연소시켜 코킹 된 촉매의 재생을 유도한다. 재생된 촉매는 다시 라이저로 공급되어 납사의 분해 반응에 사용된다.Therefore, for the catalyst regeneration, hot air is supplied from the bottom of the catalyst regenerator. The supplied hot air burns the carbon particles to induce regeneration of the cokeed catalyst. The regenerated catalyst is fed back to the riser and used for the decomposition reaction of naphtha.

납사는 카본 함유량에 따라서 라이트 납사(light naphtha)와 헤비 납사(heavy naphtha)로 구분되며, 라이트 납사의 경우, 촉매 납사 분해 공정에서 생성되는 카본 입자의 발생량이 1% 이하로 적어진다.Naphtha is divided into light naphtha and heavy naphtha according to the carbon content. In the case of light naphtha, the amount of carbon particles generated in the catalytic naphtha cracking process is less than 1%.

카본 입자의 발생량이 1% 이하 정도로 적기 때문에 이 카본 입자가 모두 연소되는 경우에도 40~60℃ 정도의 온도 상승이 구현되지 않는다. 따라서 유동층 촉매 적용 납사 분해 공정에서는 촉매에 액체연료(fuel oil)를 분사한 후, 액체연료와 접촉된 상태의 촉매에 고온공기(hot air)를 공급하여, 액체연료를 추가로 연소시킴으로써 열량을 발생시키도록 하는 방식이 채택되고 있다.Since the amount of carbon particles generated is less than 1%, even when all of these carbon particles are burned, a temperature increase of about 40 to 60 ° C is not realized. Therefore, in the naphtha cracking process using a fluidized bed catalyst, after the fuel oil is injected to the catalyst, hot air is supplied to the catalyst in contact with the liquid fuel, thereby generating heat by additionally burning the liquid fuel. The method of making it is adopted is adopted.

즉 파우더 형태의 촉매 유동층에 액체연료를 분사하여 공급하는 방식이 있다. 이 경우, 액체연료의 분산 성능이 낮고, 이에 따라 핫스팟(hot spot)이 발생될 수 있다. 핫스팟은 촉매 유동층을 고온에 노출시켜 촉매의 재생 성능을 감소시키며, 고온 노출에 의한 촉매의 손상으로 촉매의 교체 주기를 증가시킨다.That is, there is a method in which liquid fuel is injected and supplied to a catalyst fluidized bed in a powder form. In this case, the dispersion performance of the liquid fuel is low, and thus hot spots may be generated. Hot spots reduce the regeneration performance of the catalyst by exposing the catalyst fluidized bed to high temperatures, and increase the replacement cycle of the catalyst due to damage to the catalyst by high temperature exposure.

본 발명의 일 실시예는 촉매 분해 시스템을 이용하는 유동층 촉매 반응 공정 중, 코킹 된 촉매를 재생할 때, 파우더(powder) 형태의 코킹된 촉매의 내부에 개질된 기체연료(즉 자열개질된 기체연료)를 공급할 수 있는 자열개질반응기를 구비하고, 기체연료의 버블(bubble) 크기를 최소로 유지하여, 촉매밀집영역(catalyst dense zone)에서 개질된 기체연료의 연소 및 열전달을 가속화 하는 촉매 재생기를 제공하는 것이다.In one embodiment of the present invention, during the fluidized bed catalytic reaction process using a catalytic decomposition system, when regenerated coke catalyst, gaseous fuel (ie, autothermal reformed gaseous fuel) reformed inside the powdered cokeed catalyst is regenerated. Provided is a self-heating reforming reactor capable of supplying, and maintaining a bubble size of gaseous fuel to a minimum, thereby providing a catalyst regenerator that accelerates combustion and heat transfer of the reformed gaseous fuel in a catalyst dense zone. .

본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 재생기는, 유동층 반응기에서 흡열 촉매 반응을 일으킨 후, 촉매와 생성된 생성물을 분리하고, 촉매의 온도를 상승시키거나 촉매 표면의 부산물을 산화시키며, 촉매의 재생공간을 설정하고, 출구를 통하여 온도가 상승하고 촉매 표면의 부산물이 제거된 재생된 촉매를 공급하는 용기, 상기 재생공간으로 공급되는 촉매에 공기를 분사하도록 상기 재생공간에 설치되는 공기공급부, 상기 흡열 촉매 반응의 생성물과 분리된 메탄을 주 성분으로 하는 분리기체연료를 공급받아서 개질용기에 내장된 개질촉매에서 자열개질반응하는 자열개질반응기, 및 상기 자열개질반응기에 연결되고 상기 공기공급부의 상방에서 상기 재생공간에 설치되어, 상기 자열개질반응기에서 공급되는 수소와 일산화탄소를 주 성분으로 개질된 기체연료를 상기 재생공간의 촉매에 분사하는 기체연료 공급부를 포함한다.The catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention, after causing an endothermic catalytic reaction in a fluidized bed reactor, separates the catalyst from the produced product, increases the temperature of the catalyst or oxidizes byproducts on the surface of the catalyst, and regenerates the catalyst Set, and the temperature rises through the outlet and a container for supplying the regenerated catalyst from which by-products on the surface of the catalyst have been removed, the air supply unit installed in the regeneration space to inject air into the catalyst supplied to the regeneration space, the endothermic catalyst The autothermal reforming reactor for autothermal reforming reaction in a reforming catalyst embedded in a reforming container by receiving a separation gas fuel mainly composed of methane separated from the product of the reaction, and connected to the autothermal reforming reactor and regenerating the air above the air supply A group installed in a space and modified with hydrogen and carbon monoxide supplied as main components in the autothermal reforming reactor as main components. It includes a gas fuel supply for injecting body fuel to the catalyst in the regeneration space.

상기 출구는 상기 용기의 바닥으로부터 설정된 높이에 설치되며, 상기 재생공간은 상기 출구보다 낮은 높이에서 설정되는 촉매밀집영역, 및 상기 출구의 상측에서 설정되는 촉매희박영역을 포함할 수 있다.The outlet is installed at a height set from the bottom of the container, and the regeneration space may include a catalyst dense region set at a lower height than the outlet, and a catalyst lean region set at an upper side of the outlet.

상기 용기는 상기 기체연료 공급부의 상측에 다공판(perforate plate)을 구비하며, 상기 다공판은 상기 촉매밀집영역에 단층 또는 복층으로 구비될 수 있다.The container is provided with a perforate plate on the upper side of the gas fuel supply unit, and the perforated plate may be provided as a single layer or a multi-layer in the catalyst dense region.

상기 공기공급부는 상기 촉매밀집영역에 설치되는 공기분배링 및 상기 공기분배링에 형성되는 공기오리피스를 포함하고, 상기 기체연료 공급부는 상기 촉매밀집영역에서 상기 공기분배링에 대응하여 설치되는 연료분배링 및 상기 연료분배링에 형성되는 연료오리피스를 포함할 수 있다.The air supply part includes an air distribution ring installed in the catalyst dense area and an air orifice formed in the air distribution ring, and the gas fuel supply part is a fuel distribution ring installed corresponding to the air distribution ring in the catalyst dense area And a fuel orifice formed in the fuel distribution ring.

상기 용기는 하방으로 볼록한 바닥을 형성하며, 분리된 상기 촉매를 공급하는 스탠드 파이프는 상기 용기의 중앙에서, 상기 공기분배링 및 상기 연료분배링의 중심에 상하 방향으로 설치되고, 상기 스탠드 파이프의 하단 개구는 상기 바닥과 설정된 간격을 형성할 수 있다.The container forms a convex bottom downward, and the stand pipe for supplying the separated catalyst is installed in the center of the container, in the vertical direction at the center of the air distribution ring and the fuel distribution ring, and at the bottom of the stand pipe. The opening may form a set distance from the floor.

상기 자열개질반응기는 상기 분리기체연료에 더하여 공기와 물을 더 공급받을 수 있다.The autothermal reforming reactor may be supplied with air and water in addition to the separator gas fuel.

상기 자열개질반응기의 자열개질반응은 부분산화 조건인 O2/CH4 비율 0.5에 비해 같거나 높은 조건인 O2/CH4 비율 0.5 내지 1.0에서 운용될 수 있다.The autothermal reforming reaction of the autothermal reforming reactor may be operated at an O 2 / CH 4 ratio of 0.5 to 1.0 which is the same or higher than the partial oxidation condition of O 2 / CH 4 ratio of 0.5.

상기 자열개질반응기는 상기 분리기체연료 외에 상기 개질용기의 외부로부터 외부기체연료(예, 메탄)를 더 공급받을 수 있다.The autothermal reforming reactor may further receive external gas fuel (eg, methane) from the outside of the reforming vessel in addition to the separator gas fuel.

상기 자열개질반응기는 O2/CH4 비율이 2.0에서 연소 반응을 시작하는 파일럿 버너(pilot burner) 또는 점화기(igniter)를 상기 개질용기에 구비할 수 있다.The autothermal reforming reactor may include a pilot burner or an igniter in which the O 2 / CH 4 ratio starts a combustion reaction at 2.0.

상기 자열개질반응기는 고온의 연소 생성물 가스를 내부로 공급하는 외부 연소기를 상기 개질용기에 연결할 수 있다.The autothermal reforming reactor may connect an external combustor supplying hot combustion product gas therein to the reforming vessel.

상기 자열개질반응기는 상기 분리기체연료와 공기가 공급되는 상기 개질용기에 구비되어 분리기체연료와 공기를 혼합하는 제1믹서, 상기 제1믹서의 하류 방향에 구비되어 상기 개질용기에 공급되는 물을 분사하는 물공급부, 상기 개질용기에 내장된 상기 개질촉매의 상류 방향 및 상기 물공급부 사이에 구비되어 분리기체연료와 공기 및 물을 혼합하는 제2믹서를 포함할 수 있다.The autothermal reforming reactor is provided in the reforming vessel to which the separator gas fuel and air are supplied, a first mixer for mixing the separator gas fuel and air, and provided in a downstream direction of the first mixer to supply water supplied to the reforming vessel. It may include a second mixer that is provided between the water supply unit to be injected, the upstream direction of the reforming catalyst embedded in the reforming container and the water supply unit to mix the separator gas fuel, air and water.

상기 자열개질반응기는 상기 분리기체연료와 공기가 공급되는 상기 개질용기에 구비되어 분리기체연료와 공기를 혼합하는 믹서, 및 상기 개질용기에 내장된 상기 개질촉매의 상류 방향 및 상기 믹서 사이에 구비되어 상기 개질용기의 하류 방향에서 공급되는 물을 분사하는 물공급부를 포함할 수 있다.The autothermal reforming reactor is provided in the reforming vessel to which the separator gas fuel and air are supplied, and is provided between a mixer for mixing the separator gas fuel and air, and an upstream direction of the reforming catalyst contained in the reforming vessel and between the mixer. It may include a water supply for spraying water supplied in the downstream direction of the reforming vessel.

상기 물공급부는 상기 개질용기의 하류 방향에 연결되고 상기 개질용기의 내부에서 넓은 면적으로 열을 교환하는 열교환부를 더 포함할 수 있다.The water supply part may further include a heat exchange part connected to a downstream direction of the reforming container and exchanging heat with a large area inside the reforming container.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예는, 자열개질반응기가 흡열 촉매 반응의 생성물 중에서 분리된 메탄을 주 성분으로 하는 분리기체연료를 공급받아서 개질용기에 내장된 개질촉매에서 자열개질반응하고, 기체연료 공급부가 자열개질반응기에서 공급되는 수소와 일산화탄소를 주 성분으로 개질된 기체연료를 재생공간의 촉매에 분사한다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the autothermal reforming reactor receives a separation gas fuel containing methane separated from a product of an endothermic catalytic reaction as a main component, and reacts autothermal reforming in a reforming catalyst embedded in the reforming vessel, and gaseous fuel. The supply part injects hydrogen and carbon monoxide, which are supplied from the autothermal reforming reactor, into gaseous fuel reformed as the main components to the catalyst in the regeneration space.

따라서 일 실시예는 파우더(powder) 형태의 코킹된 촉매의 촉매밀집영역(catalyst dense zone) 내부에서도 안정적인 수소 및 일산화탄소의 연소를 통해 온도를 승온시킬 수 있다.Therefore, in one embodiment, the temperature can be increased through the combustion of stable hydrogen and carbon monoxide even within the catalyst dense zone of the powdered coke catalyst.

일 실시예는 촉매 재생기의 내부에 다공판을 구비하여 개질된 기체연료의 버블(bubble) 크기를 최소로 유지할 수 있다. 따라서 일 실시예는 촉매밀집영역(catalyst dense zone)에서 개질된 기체연료의 연소 및 열전달을 가속화 할 수 있다.One embodiment may be provided with a porous plate inside the catalyst regenerator to keep the bubble size of the reformed gaseous fuel to a minimum. Therefore, one embodiment can accelerate the combustion and heat transfer of the reformed gaseous fuel in the catalyst dense zone.

또한, 일 실시예는 기체연료 중 하나인 메탄을 분리기체연료로 활용할 경우(대부분의 탄화수소(hydrocarbon) 연료(예, 납사, 프로판 등)의 유동층 반응기에서 부산물로 발생하는 메탄을 활용하여 개질된 기체연료), 코킹 된 촉매를 재생하는 공정비용을 줄일 수 있다.In addition, in one embodiment, when methane, which is one of the gaseous fuels, is used as a separation gas fuel (mostly hydrocarbon) (eg, naphtha, propane, etc.), a gas reformed by using methane generated as a by-product in a fluidized bed reactor. Fuel), reducing the process cost of regenerating the coke catalyst.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다.
도 4는 도 3에 적용되는 자열개질반응기의 구동 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다.
도 6은 도 5에 적용되는 자열개질반응기의 구동 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다.1 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an autothermal reforming reactor applied to FIG. 3.
5 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a driving flowchart of the autothermal reforming reactor applied to FIG. 5.
7 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a sixth embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are attached to the same or similar elements throughout the specification.

도시하지 않았으나, 촉매 분해 시스템을 이용하는 유동층 반응기는 라이저(미도시)에서 반응물과 촉매를 혼합하여, 반응물의 분해 반응을 일으킨 후, 코킹된 촉매와 생성물을 사이클론으로 분리하여, 코킹된 촉매를 촉매 재생기로 떨어뜨린다. Although not shown, a fluidized bed reactor using a catalytic cracking system mixes a reactant and a catalyst in a riser (not shown) to cause a decomposition reaction of the reactant, and then separates the caulked catalyst and the product with a cyclone to separate the caulked catalyst from the catalyst regenerator. Drop it with.

일 실시예로써, 납사를 반응물로 하여 올레핀을 생성하는 공정은 납사와 촉매를 혼합하여, 납사의 분해 반응을 일으킨 후, 코킹 된 촉매와 생성된 올레핀을 사이클론(미도시)에서 분리하여, 코킹 된 촉매를 촉매 재생기(도 1 참조)로 떨어뜨린다.In one embodiment, in the process of generating olefin using naphtha as a reactant, the naphtha and the catalyst are mixed to cause a decomposition reaction of naphtha, and then the coke catalyst and the produced olefin are separated from a cyclone (not shown), and then cokeed. The catalyst is dropped into a catalyst regenerator (see Figure 1).

즉 납사는 스팀과 함께 라이저의 하부로 주입되어 고온의 촉매(재생 촉매 포함)와 만나면서 촉매 반응을 통하여 납사가 분해되기 시작한다. 납사는 라이저를 따라 상승하면서 계속 흡열 촉매 반응하여 분해된다.That is, the naphtha is injected into the lower portion of the riser together with steam to meet the high temperature catalyst (including the regenerated catalyst), and the naphtha begins to decompose through a catalytic reaction. As the naphtha rises along the riser, it continues to decompose by endothermic catalysis.

납사의 분해 반응 후, 고체 카본 입자들로 덮어지는 촉매, 즉 코킹 된 촉매와 분해 반응으로 생성된 올레핀은 사이클론으로 유입되어 서로 분리된다. 사이클론에서 분리되는 코킹 된 촉매는 스탠드 파이프(10)(도 1 참조)를 타고 아래에 구비되는 일 실시예의 촉매 재생기 내부로 떨어진다.After the decomposition reaction of naphtha, the catalyst covered with solid carbon particles, that is, the cokeed catalyst and the olefin produced by the decomposition reaction are introduced into the cyclone and separated from each other. The cocked catalyst separated from the cyclone rides on the stand pipe 10 (see FIG. 1) and falls into the catalyst regenerator of one embodiment provided below.

유동층 반응기에서, 촉매 재생기는 크게 두 가지 역할을 수행한다. 첫 번째 역할은 유동층 반응기의 주 반응에서 발생하는 촉매 표면의 부산물을 고온의 환경에서 산화시킨다. In a fluidized bed reactor, the catalytic regenerator plays two main roles. The first role is to oxidize the by-products of the catalyst surface in the main reaction of the fluidized bed reactor in a high temperature environment.

즉 촉매 재생기는 코킹된 촉매를 재생시킨다. 촉매 표면의 형성되는 부산물의 주요 성분은 카본 입자이며, 경우에 따라 제거되지 못한 탄화수소계 물질을 포함할 수도 있다.That is, the catalyst regenerator regenerates the cokeed catalyst. The main component of the by-products formed on the surface of the catalyst is carbon particles, and in some cases, may contain hydrocarbon-based materials that cannot be removed.

두 번째 역할은 유동층 반응기의 주 반응이 흡열 반응인 경우, 촉매 재생기에서 촉매의 온도를 상승시켜 주 반응에서 필요한 열량을 미리 보충해 준다. 예를 들면, 주 반응이 납사 크래킹이나 프로판을 프로필렌으로 전환하는 탈수수화반응일 수 있다. The second role, when the main reaction of the fluidized bed reactor is an endothermic reaction, increases the temperature of the catalyst in the catalyst regenerator to replenish the amount of heat required in the main reaction in advance. For example, the main reaction may be naphtha cracking or dehydration to convert propane to propylene.

이 경우, 주 반응은 모두 흡열반응이다. 따라서 촉매 재생기에서 추가로 필요한 열량을 보충하기 위하여, 연료를 연소하여, 열량을 보충할 필요가 있다. In this case, the main reaction is all endothermic. Therefore, it is necessary to combust the fuel and replenish the heat amount in order to replenish the additional heat amount required in the catalyst regenerator.

촉매 재생기는 첫 번째와 두 번째 역할을 동시에 수행하거나 두 번째 역할만을 달성하기 위하여 사용될 수도 있다. The catalytic regenerator may be used to perform the first and second roles simultaneously or to achieve only the second role.

촉매 재생기는 유동층 반응기에서 흡열 촉매 반응을 일으킨 후, 코킹 된 촉매와 생성된 생성물을 분리하고, 코킹 된 촉매의 온도를 상승시키거나 코킹 된 촉매 표면의 부산물을 산화시키도록 구성될 수 있다.The catalytic regenerator may be configured to cause an endothermic catalytic reaction in a fluidized bed reactor, to separate the cokeed catalyst and the resulting product, to increase the temperature of the cokeed catalyst or to oxidize byproducts on the surface of the cokeed catalyst.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예의 촉매 재생기는 용기(20), 공기공급부(30), 자열개질반응기(auto-thermal reforming reactor)(40) 및 기체연료 공급부(50)를 포함한다.1 is a block diagram of a catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the catalyst regenerator of the first embodiment includes a container 20, an air supply unit 30, an auto-thermal reforming reactor 40, and a gas fuel supply unit 50.

용기(20)는 촉매의 재생공간(S)을 설정하고, 일측에 구비되는 출구(21)를 통하여, 온도가 상승하고, 코킹 된 촉매 표면의 부산물(카본 입자)이 제거된. 즉 재생된 촉매를 라이저로 공급하도록 구성된다. The container 20 sets the regeneration space (S) of the catalyst, and through the outlet (21) provided on one side, the temperature rises, and byproducts (carbon particles) on the surface of the catalyst are removed. That is, it is configured to supply the regenerated catalyst to the riser.

출구(21)는 용기(20)를 라이저의 하방에 연결하여, 재생된 촉매를 라이저로 공급한다. 출구(21)는 용기(20)의 바닥으로부터 설정된 높이(H)에 설치된다. The outlet 21 connects the container 20 to the lower side of the riser, and supplies the regenerated catalyst to the riser. The outlet 21 is installed at a height H set from the bottom of the container 20.

용기(20)는 기체연료 공급부(50)의 상측에 다공판(perforate plate)(22)을 구비한다. 이에 따라, 재생공간(S)은 출구(21)보다 낮은 높이에서 설정되는 촉매밀집영역(Z1), 및 출구(21)의 상측에서 설정되는 촉매희박영역(Z2)을 포함한다.The container 20 is provided with a perforate plate 22 on the upper side of the gas fuel supply unit 50. Accordingly, the regeneration space S includes a catalyst dense region Z1 set at a lower height than the outlet 21, and a catalyst lean region Z2 set at an upper side of the outlet 21.

일례로써, 다공판(22)은 촉매밀집영역(Z1)에 단층 또는 복층으로 구비될 수 있다. 다공판(22)은 촉매밀집영역(Z1)에서 재생된 촉매를 촉매희박영역(Z2)으로 상향시키면서 재생 된 촉매의 역류를 방지하면서 출구(21)로 연속적으로 공급될 수 있게 한다.As an example, the porous plate 22 may be provided as a single layer or multiple layers in the catalyst dense region Z1. The perforated plate 22 can be continuously supplied to the outlet 21 while preventing the backflow of the regenerated catalyst while raising the regenerated catalyst in the catalyst dense region Z1 to the catalyst lean region Z2.

다공판(22)은 용기(20)의 내부에 설치되어 재생공간(S)에 공기층(bubbling bed) 형태를 구성하여, 파우더(powder) 형태의 코킹 된 촉매 내부에서 개질된 기체연료, 연소혼합물 및 반응생성물의 버블(bubble) 크기를 최소로 유지시킬 수 있게 한다.The perforated plate 22 is installed inside the container 20 to form an air layer (bubbling bed) in the regeneration space (S), gas fuel, combustion mixture and reformed inside the powdered coke catalyst It is possible to keep the bubble size of the reaction product to a minimum.

공기공급부(30)는 재생공간(S)으로 공급되는 코킹 된 촉매의 연소를 가능하게 하고, 이 연소를 위한 공기를 재생공간(S)으로 분사하도록 재생공간(S)에 설치된다. 공기공급부(30)는 재생공간(S)의 코킹 된 촉매에 공기를 분사한다.The air supply unit 30 is installed in the regeneration space S to enable combustion of the cokeed catalyst supplied to the regeneration space S, and to inject air for the combustion into the regeneration space S. The air supply unit 30 injects air into the cocked catalyst in the regeneration space (S).

기체연료 공급부(50)는 재생공간(S)의 코킹 된 촉매에 연소를 위한 기체연료를 재생공간(S)으로 공급하도록 재생공간(S)에 설치된다. 기체연료 공급부(50)는 공기에 개질된 기체연료를 분사한다. The gaseous fuel supply unit 50 is installed in the regeneration space S to supply gaseous fuel for combustion to the cokeed catalyst in the regeneration space S to the regeneration space S. The gaseous fuel supply unit 50 injects reformed gaseous fuel into the air.

따라서 공기공급부(30) 및 기체연료 공급부(50)에서 분사되는 공기와 개질된 기체연료는 재생공간(S) 내에서 연소되며, 코킹 된 촉매의 카본 입자를 연소시켜 코킹 된 촉매를 재생시킨다.Therefore, the air injected from the air supply unit 30 and the gas fuel supply unit 50 and the reformed gas fuel are burned in the regeneration space S, and the carbon particles of the cocked catalyst are burned to regenerate the cokeed catalyst.

일례를 들면, 공기공급부(30)는 촉매밀집영역(Z1)에 설치되는 공기분배링(31) 및 공기오리피스(32)을 포함한다. 공기분배링(31)은 용기(20)의 내부에 원주방향을 따라 형성되어 원주방향으로 배치된다.For example, the air supply unit 30 includes an air distribution ring 31 and an air orifice 32 installed in the catalyst dense region Z1. The air distribution ring 31 is formed in the circumferential direction inside the container 20 and is disposed in the circumferential direction.

공기오리피스(32)는 공기분배링(31)에 구비되어, 촉매밀집영역(Z1)에서 하측을 향하여 구비되어 하측으로 공기를 분사한다. 공기오리피스(32)는 복수로 구비되어, 공기분배링(31)의 원주방향을 따라 이격 배치되어, 용기(20) 내부의 원주방향에서 공기를 균일하게 분사 및 공급하여, 촉매밀집영역(Z1)의 원주방향에서 균일한 화염 및 촉매의 균일한 재생을 가능하게 한다.The air orifice 32 is provided on the air distribution ring 31 and is provided toward the lower side in the catalyst dense region Z1 to inject air downward. The air orifices 32 are provided in plural, and are spaced apart along the circumferential direction of the air distribution ring 31 to uniformly spray and supply air in the circumferential direction inside the container 20 to catalyze the dense area Z1. It enables uniform flame and uniform regeneration of the catalyst in the circumferential direction of.

기체연료 공급부(50)는 연료분배링(51)과 연료오리피스(52)를 포함한다. 연료분배링(51)은 촉매밀집영역(Z1)에서 공기공급부(30)의 상방에 설치된다. 연료분배링(51)은 공기분배링(31)에 대응하여 원주방향을 따라 형성되어 원주방향으로 배치된다. The gaseous fuel supply unit 50 includes a fuel distribution ring 51 and a fuel orifice 52. The fuel distribution ring 51 is installed above the air supply unit 30 in the catalyst dense region Z1. The fuel distribution ring 51 is formed along the circumferential direction corresponding to the air distribution ring 31 and is disposed in the circumferential direction.

연료오리피스(52)는 연료분배링(51)에 복수로 구비되어, 촉매밀집영역(Z1)으로 개질된 기체연료를 하향 분사한다. 연료오리피스(52)는 원주방향을 따라 연료분배링(51) 상에 이격 배치되어, 용기(20)의 원주방향에서 개질된 기체연료를 균일하게 분사 및 공급하여, 촉매밀집영역(Z1)의 원주방향에서 균일한 화염 및 촉매의 균일한 재생을 가능하게 한다.The fuel orifice 52 is provided in plural in the fuel distribution ring 51 and injects gaseous fuel reformed into the catalyst dense region Z1 downward. The fuel orifices 52 are spaced apart on the fuel distribution ring 51 along the circumferential direction, uniformly injecting and supplying gaseous fuel modified in the circumferential direction of the container 20, thereby circumferentially forming the catalyst dense region Z1. It enables uniform flame and uniform regeneration of the catalyst in the direction.

용기(20)는 하방으로 볼록한 바닥(23)을 형성한다. 즉 바닥(23)의 내부는 상향하는 오목 구조로 형성된다. 스탠드 파이프(10)는 흡열 촉매 반응의 생성물로부터 분리된 코킹 된 촉매를 용기(20)로 공급하며, 이를 위하여, 용기(20)의 중앙에서, 공기분배링(31) 및 연료분배링(51)의 중심에 상하 방향으로 설치된다. 공기분배링(31)은 공기관(311)으로 연결되어 용기(20)의 외부로 인출된다.The container 20 forms a convex bottom 23 downward. That is, the inside of the bottom 23 is formed in an upward concave structure. The stand pipe 10 supplies the cocked catalyst separated from the product of the endothermic catalytic reaction to the container 20. To this end, in the center of the container 20, the air distribution ring 31 and the fuel distribution ring 51 It is installed in the vertical direction at the center of. The air distribution ring 31 is connected to the air pipe 311 and is drawn out of the container 20.

스탠드 파이프(10)의 하단 개구는 바닥(23)과 설정된 간격(G)을 형성한다. 따라서 스탠드 파이프(10)의 개구로 공급되는 코킹 된 촉매는 간격(G)을 통하여 상향 오목한 바닥(23)으로 형성되는 재생공간(S)으로 공급된다. 오목한 바닥(23)은 코킹 된 촉매의 하향 후 상향 흐름의 전환을 용이하게 하면서 상향 흐름을 원주 방향으로 균일하게 분산시킨다.The bottom opening of the stand pipe 10 forms a set gap G with the bottom 23. Therefore, the cocked catalyst supplied to the opening of the stand pipe 10 is supplied to the regeneration space S formed as the bottom 23 of the concave upward through the gap G. The concave bottom 23 facilitates the conversion of the upward flow after the downward movement of the cocked catalyst, while uniformly dispersing the upward flow in the circumferential direction.

스탠드 파이프(10)로 공급되는 코킹 된 촉매는 공기분배링(31)으로부터 공급되는 공기와 혼합되고, 연료분배링(51)으로부터 공급되는 개질된 기체연료와 더 혼합된다. The cocked catalyst supplied to the stand pipe 10 is mixed with the air supplied from the air distribution ring 31 and further mixed with the reformed gaseous fuel supplied from the fuel distribution ring 51.

이때, 다공판(22)은 촉매, 공기 및 개질된 기체연료에 의하여, 파우더(powder) 형태의 코킹 된 촉매 내에서 개질된 기체연료의 연소혼합물 및 반응생성물의 버블 크기를 최소로 유지시킨다. 따라서 촉매밀집영역(Z1)에서 열전달 및 개질된 기체연료의 연소가 가속화될 수 있다.At this time, the perforated plate 22 maintains the bubble size of the combustion mixture and reaction product of the reformed gaseous fuel in the powdered coke catalyst by the catalyst, air, and reformed gaseous fuel to a minimum. Therefore, heat transfer and combustion of the reformed gaseous fuel in the catalyst compaction zone Z1 can be accelerated.

재생공간(S) 중 다공판(22) 하측의 촉매밀집영역(Z1)은 출구(21)보다 낮은 하측에 설정되어 코킹 된 촉매를 집중적으로 연소 및 재생시키며, 다공판(22) 상측의 촉매희박영역(Z2)은 출구(21)보다 높은 상측에 설정되어 후연소(after-burning)를 최소화한다.In the regeneration space (S), the catalyst dense region (Z1) on the lower side of the perforated plate (22) is set lower than the outlet (21) to intensively burn and regenerate the caulked catalyst, and the catalyst lean on the upper side of the perforated plate (22) The region Z2 is set above the outlet 21 to minimize after-burning.

이를 위하여, 자열개질반응기(40)는 흡열 촉매 반응의 생성물과 분리된 메탄을 주 성분으로 하는 분리기체연료를 공급받아서 개질용기(41)에 내장된 개질촉매(42)에서 자열개질반응을 수행한다. To this end, the autothermal reforming reactor 40 is supplied with a separator gas fuel mainly composed of methane separated from the product of the endothermic catalytic reaction, and performs an autothermal reforming reaction in the reforming catalyst 42 embedded in the reforming vessel 41. .

개질용기(41)는 연결관(411)으로 기체연료 공급부(50)에 연결되어, 자열개질반응기(40)에서 개질된 기체연료를 기체연료 공급부(50)로 공급한다. 개질된 기체연료는 촉매 재생기 내에서 연소되며, 코킹된 촉매의 표면 온도 상승을 유도하여 표면에 형성되는 카본의 연소를 가속시킨다.The reforming vessel 41 is connected to the gaseous fuel supply unit 50 through a connection pipe 411 and supplies the gaseous fuel reformed in the autothermal reforming reactor 40 to the gaseous fuel supply unit 50. The reformed gaseous fuel is combusted in a catalyst regenerator, thereby inducing a rise in the surface temperature of the cokeed catalyst to accelerate the combustion of carbon formed on the surface.

기체연료 공급부(50)는 자열개질반응기(40)에 연결되고 공기공급부(30)의 상방에서 재생공간(S)에 설치된다. 자열개질반응기(40)는 분리기체연료를 개질하여 개질된 기체연료를 공급한다. The gaseous fuel supply unit 50 is connected to the autothermal reforming reactor 40 and is installed in the regeneration space S above the air supply unit 30. The autothermal reforming reactor 40 reforms the separator gas fuel and supplies the reformed gaseous fuel.

기체연료 공급부(50)는 자열개질반응기(40)에서 공급되는 수소와 일산화탄소를 주 성분으로 개질된 기체연료를 재생공간(S)의 코킹 된 촉매에 분사하여, 촉매를 재생시킨다.The gaseous fuel supply unit 50 regenerates the catalyst by injecting hydrogen and carbon monoxide supplied from the autothermal reforming reactor 40 as main components to the cokeed catalyst in the regeneration space S.

한편, 자열개질반응은 반응물인 분리기체연료와 공기 및 물(수분)을 필요로 한다. 따라서 자열개질반응기(40)는 분리기체연료 관로(도면부호 미기재)에 더하여 공기 관로(도면부호 미기재)와 물(수분) 관로(도면부호 미기재)에 더 연결되어, 분리기체 연료에 더하여 공기와 물을 더 공급받는다. On the other hand, the autothermal reforming reaction requires the reactant separation gas fuel and air and water (moisture). Therefore, the autothermal reforming reactor 40 is a separator gas fuel In addition to the conduit (not shown), it is further connected to the air conduit (not shown) and the water (moisture) conduit (not shown) to receive more air and water in addition to the separator gas fuel.

수분은 자열개질반응기(40) 내의 개질촉매(42)의 촉매반응에서 온도 제어와 개질촉매(42)의 표면에 생성되는 카본(carbon)을 제거하여, 개질촉매(42)의 내구성을 높일 수 있다.Moisture can control the temperature of the reforming catalyst 42 in the autothermal reforming reactor 40 and remove carbon generated on the surface of the reforming catalyst 42, thereby increasing the durability of the reforming catalyst 42. .

일반적인 부분산화 촉매개질반응은 기체 메탄과 공기를 반응물로 하여 수소와 일산화탄소를 발생시킨다. 그러나 부분산화 촉매개질반응은 촉매의 표면에 카본 생성으로 인한 촉매 성능의 감소 및 배관 막힘 현상을 발생시킨다.The general partial oxidation catalyst reforming reaction uses gaseous methane and air as reactants to generate hydrogen and carbon monoxide. However, the partial oxidation catalyst reforming reaction causes a decrease in catalyst performance and clogging of the pipe due to carbon formation on the surface of the catalyst.

이에 비하여, 제1실시예에서 자열개질반응기(40)의 자열개질반응은 부분산화 조건인 O2/CH4 비율 0.5에 비해 같거나 높은 조건인 O2/CH4 비율 0.5 내지 1.0에서 운용된다. On the other hand, in the first embodiment, the autothermal reforming reaction of the autothermal reforming reactor 40 is operated at an O 2 / CH 4 ratio of 0.5 to 1.0, which is the same or higher than the partial oxidation condition of O 2 / CH 4 ratio of 0.5.

일반적인 부분산화 촉매개질반응에 비하여, 제1실시예의 자열개질반응은 부분산화 촉매개질에 물(수분)을 추가로 공급하여 촉매반응을 위한 열원 공급 및 수분과 카본의 반응을 통하여, 수소의 추가 발생 및 카본 연소를 통하여 카본을 추가 제거하는 장점을 가질 수 있다.Compared to the general partial oxidation catalytic reforming reaction, the autothermal reforming reaction of the first embodiment additionally supplies water (moisture) to the partial oxidation catalytic reforming, thereby supplying a heat source for catalytic reaction and reacting moisture and carbon to generate additional hydrogen. And further removing carbon through carbon combustion.

유동층 반응기에서 흡열 촉매 반응을 일으킨 후, 분리된 분리기체연료를 재사용하여 자열개질반응기(40)의 자열개질반응을 통하여 개질하여, 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 개질된 기체연료는 촉매 재생기의 내부로 공급되어 코킹 된 촉매 표면의 카본 입자와 함께 연소된다. After causing the endothermic catalytic reaction in the fluidized bed reactor, the separated separator fuel is reused to reform through the autothermal reforming reaction of the autothermal reforming reactor 40, and the reformed gaseous fuel mainly composed of hydrogen and carbon monoxide is transferred to the interior of the catalyst regenerator. It is supplied and burned together with the carbon particles on the surface of the catalyst.

제1실시예는 자열개질반응을 통하여 추가되는 열원이나 전력의 소요가 불필요하게 되므로 촉매 재생기의 운용을 최소의 에너지로 구현할 수 있다.In the first embodiment, the need for additional heat source or power is not required through the autothermal reforming reaction, so that the operation of the catalyst regenerator can be realized with minimal energy.

이하, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 이하 실시예들과 제1실시예 및 기 설명된 실시예들을 비교하여, 동일한 구성을 생략하고, 서로 다른 구성들에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described. Hereinafter, the same configuration will be omitted, and different configurations will be described by comparing the embodiments with the first embodiment and the previously described embodiments.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 제2실시예의 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기(240)는 분리기체연료를 공급받는 제1실시예의 자열개질반응기(40)의 구조에 개질용기(41)의 외부로부터 외부기체연료(예, 메탄, 분리기체연료 아님)를 더 공급받는다. 즉 개질용기(41)에는 분리기체 연료에 더하여 외부 기체연료를 더 공급받도록 분리기체연료 관로(도면부호 미기재)와 외부기체연료 관로(도면부호 미기재)가 연결된다.2 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the autothermal reforming reactor 240 applied to the catalyst regenerator of the second embodiment is external to the structure of the autothermal reforming reactor 40 of the first embodiment receiving the separator gas fuel from the outside of the reforming container 41. Gas fuel (e.g., methane, not separated gaseous fuel) is supplied. That is, the reforming vessel 41 is connected to a separator gas fuel pipe (not shown in the drawing) and an external gas fuel pipe (not shown in the drawing) so as to receive external gas fuel in addition to the separator gas.

자열개질반응기(240)의 자열개질반응은 분리기체연료와 외부기체연료가 부분산화 조건인 O2/CH4 비율 0.5에 비해 높은 조건이고, 연소 조건인 O2/CH4 비율 2.0보다 낮은 조건에서 운용되어, 분리기체연료(예, 메탄)와 외부기체연료의 일부 연소 반응을 진행한다.In the autothermal reforming reaction of the autothermal reforming reactor 240, the separation gas fuel and the external gas fuel are in a condition higher than the partial oxidation condition of O 2 / CH 4 ratio 0.5, and in a condition lower than the combustion condition O 2 / CH 4 ratio 2.0. In operation, some combustion reactions of separator gas fuel (eg, methane) and external gas fuel proceed.

이때, 발생되는 열이 개질촉매(42)의 열원으로 활용된다. 추가로 공급되는 물(수분)은 카본과 반응하여 개질촉매(42) 표면의 카본 생성을 억제하거나, 메탄과 반응하여 수소와 이산화탄소를 발생시킨다.At this time, the generated heat is utilized as a heat source for the reforming catalyst 42. The water (moisture) additionally supplied reacts with carbon to suppress carbon formation on the surface of the reforming catalyst 42, or reacts with methane to generate hydrogen and carbon dioxide.

자열개질반응기(240)에서 분리기체연료 및 외부기체연료로부터 개질된 기체연료는 연결관(411)을 통하여 촉매 재생기의 내부로 공급되어 코킹 된 촉매 표면의 카본 입자와 함께 연소된다.The gaseous fuel reformed from the separated gaseous fuel and the external gaseous fuel in the autothermal reforming reactor 240 is supplied to the inside of the catalyst regenerator through the connection pipe 411 and burned together with the carbon particles on the surface of the caulked catalyst.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이고, 도 4는 도 3에 적용되는 자열개질반응기의 구동 순서도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제3실시예의 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기(340)는 제1실시예의 자열개질반응기(40)의 구조에 파일럿 버너(pilot burner) 또는 점화기(igniter)(344)를 개질용기(41)에 더 구비한다.FIG. 3 is a configuration diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a driving flowchart of the autothermal reforming reactor applied to FIG. 3. 3 and 4, the autothermal reforming reactor 340 applied to the catalyst regenerator of the third embodiment is a pilot burner or an igniter (igniter) in the structure of the autothermal reforming reactor 40 of the first embodiment. 344) is further provided in the reforming container 41.

파일럿 버너(pilot burner) 또는 점화기(igniter)(344)는 개질용기(41)의 내부에(서 상측에) 구비되어, 분리기체연료의 O2/CH4 비율이 2.0에서 연소 반응을 시작한다. A pilot burner or igniter 344 is provided inside (upper side) of the reforming vessel 41, and the O 2 / CH 4 ratio of the separator gas fuel starts a combustion reaction at 2.0.

자열개질반응기(340)의 구동 순서는 제1단계(ST1), 제2단계(ST2), 제3단계(ST3) 및 제4단계(ST4)를 포함한다. 제1단계(ST1)는 파일럿 버너(pilot burner) 또는 점화기(igniter)(344)를 이용하여, 분리기체연료의 O2/CH4 비율이 2.0에서 연소 반응을 시작한다.The driving sequence of the autothermal reforming reactor 340 includes a first step ST1, a second step ST2, a third step ST3, and a fourth step ST4. In the first step ST1, a combustion reaction is started at a ratio of O 2 / CH 4 of the separator gas fuel of 2.0 using a pilot burner or an igniter 344.

제2단계(ST2)는 분리기체연료의 O2/CH4 비율을 2.0에서 단계적으로 줄이되, 1.0 이상으로 유지하여 자열개질반응기(340)의 연소반응영역에서 발생하는 연소열을 활용하여, 개질용기(41)의 내부를 가열한다(heat up). In the second step (ST2), the O 2 / CH 4 ratio of the separator gas is gradually reduced from 2.0 to 1.0, and is maintained at 1.0 or more to utilize the combustion heat generated in the combustion reaction region of the autothermal reforming reactor 340, and thus the reforming container ( The interior of 41) is heated (heat up).

제3단계(ST3)는 자열개질반응기(340)의 물(수분) 공급을 통하여 개질용기(41) 내부의 온도분포를 안정화시킨다.The third step (ST3) stabilizes the temperature distribution inside the reforming vessel 41 through the supply of water (moisture) of the autothermal reforming reactor 340.

제4단계(ST4)는 분리기체연료의 O2/CH4 비율을 단계적으로 감소시켜, 분리기체연료(예 메탄) 개질 영역으로 전환, 개질용기(41)의 온도, 및 분리기체연료(예, 메탄) 전환율에 따라 최적 O2/CH4 비율을 선정하고, 선정된 비율로 운용한다. In the fourth step (ST4), the O 2 / CH 4 ratio of the separator gas is gradually reduced to convert it into a reforming zone of the separating gas fuel (eg methane), the temperature of the reforming vessel 41, and the separating gas fuel (eg, Methane) The optimum O 2 / CH 4 ratio is selected according to the conversion ratio, and it is operated at the selected ratio.

즉 자열개질반응기(340)는 분리기체연료(예, 메탄)에서 개질된 개질가스를 연결관(411)을 통하여 촉매 재생기로 공급한다. 공급된 개질가스는 촉매 재생기의 내부에서 코킹 된 촉매의 카본 입자와 함께 연소된다.That is, the autothermal reforming reactor 340 supplies the reformed gas reformed from the separator gas fuel (eg, methane) to the catalyst regenerator through the connection pipe 411. The supplied reformed gas is burned together with the carbon particles of the catalyst cocked inside the catalyst regenerator.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이고, 도 6은 도 5에 적용되는 자열개질반응기의 구동 순서도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제4실시예의 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기(440)는 제1실시예의 자열개질반응기(40)의 구조에 외부 연소기(444)를 개질용기(41)에 더 연결한다.5 is a configuration diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a driving flowchart of the autothermal reforming reactor applied to FIG. 5. 5 and 6, the autothermal reforming reactor 440 applied to the catalyst regenerator of the fourth embodiment has an external combustor 444 in the structure of the autothermal reforming reactor 40 of the first embodiment to the reforming container 41. Connect more.

외부 연소기(444)는 개질용기(41)(의 상부)에 연결되어 고온의 연소 생성물 가스를 개질용기(41)의 내부로 공급한다.The external combustor 444 is connected to the reforming vessel 41 (upper part) to supply hot combustion product gas to the interior of the reforming vessel 41.

자열개질반응기(440)의 구동 순서는 제1단계(ST21), 제2단계(ST22), 제3단계(ST23) 및 제4단계(ST24)를 포함한다. 제1단계(ST21) 외부 연소기(444)를 활용하여 고온의 연소 생성물 가스를 자열개질반응기(440)의 개질용기(41) 내부로 공급한다.The driving sequence of the autothermal reforming reactor 440 includes a first step (ST21), a second step (ST22), a third step (ST23), and a fourth step (ST24). First stage (ST21) Utilizing the external combustor 444 to supply the high-temperature combustion product gas into the reforming vessel 41 of the autothermal reforming reactor 440.

제2단계(ST22)는 자열개질반응기(440)의 개질용기(41) 내부 온도가 700℃ 전후에서 공기 및 물(수분)을 공급하여, 개질용기(41) 내부의 온도분포를 안정화시킨다.In the second step (ST22), the temperature inside the reforming vessel 41 of the autothermal reforming reactor 440 supplies air and water (moisture) at around 700 ° C to stabilize the temperature distribution inside the reforming vessel 41.

제3단계(ST23)는 분리기체연료를 개질용기(41) 내부로 공급하여 자열개질반응을 진행하고, 분리기체연료에서 O2/CH4 비율 제어를 통하여 개질용기(41) 내부의 온도를 안정화하며, 외부 연소기(444)에서의 연소가스를 차단한다.In the third step (ST23), the separation gas fuel is supplied into the reforming vessel 41 to undergo autothermal reforming reaction, and the temperature inside the reforming vessel 41 is stabilized by controlling the O 2 / CH 4 ratio in the separation gas fuel. The combustion gas from the external combustor 444 is blocked.

제4단계(ST24)는 온도 안정화 및 생성된 개질가스를 연결관(411)을 통하여 촉매 재생기 내부로 공급하여, 코킹 된 촉매의 카본 입자와 함께 연소된다.In the fourth step (ST24), the temperature stabilization and the generated reformed gas are supplied to the inside of the catalyst regenerator through the connection pipe 411, and are burned together with the carbon particles of the cocked catalyst.

도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다. 도 7을 참조하면, 제5실시예의 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기(540)는 개질용기(41), 제1믹서(541), 물공급부(543) 및 제2믹서(542)를 포함한다.7 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a fifth embodiment of the present invention. 7, the autothermal reforming reactor 540 applied to the catalyst regenerator of the fifth embodiment includes a reforming vessel 41, a first mixer 541, a water supply unit 543, and a second mixer 542. .

제1믹서(541)는 개질용기(41)의 (상방) 내부에 구비되어, (상방으로부터) 공급되는 분리기체연료와 공기를 혼합하여, 개질용기(41) 내부에서 균일한 연소 반응을 시작할 수 있게 한다.The first mixer 541 is provided inside the (upper) of the reforming vessel 41, and mixes the separated gaseous fuel (from the upper side) and air to start a uniform combustion reaction inside the reforming vessel 41. Have it.

물공급부(543)는 제1믹서(541)의 하류 방향에 구비되어 개질용기(41)(의 측방에서)에 공급되는 물(수분)을 개질용기(41)의 내부에 분사한다. 물공급부(543)는 개질용기(41) 내부에 물(수분)을 균일하게 공급하고, 물(수분) 공급을 통하여 개질용기(41) 내부의 온도분포를 안정화시킨다.The water supply unit 543 is provided in the downstream direction of the first mixer 541 to spray water (moisture) supplied to the reforming container 41 (on the side of) into the reforming container 41. The water supply unit 543 uniformly supplies water (moisture) inside the reforming vessel 41 and stabilizes the temperature distribution inside the reforming vessel 41 through the supply of water (moisture).

제2믹서(542)는 개질용기(41)(의 하부)에 내장된 개질촉매(42)의 상류 방향 및 물공급부(543) 사이에 구비되어, 분리기체연료와 공기 및 물(수분)을 균일하게 혼합하여 내장된 개질촉매(42)에 공급하므로 개질촉매(42)의 균일한 촉매반응을 가능하게 한다. 개질된 개질가스는 연결관(411)을 통하여 촉매 재생기의 내부로 공급되어 코킹 된 촉매의 카본 입자와 함께 연소된다.The second mixer 542 is provided between the upstream direction of the reforming catalyst 42 embedded in the reforming container 41 (bottom) and the water supply unit 543, to uniformly separate the separator gaseous fuel and air and water (moisture). The mixture is mixed and supplied to the reforming catalyst 42 embedded, thereby enabling a uniform catalytic reaction of the reforming catalyst 42. The reformed reformed gas is supplied to the inside of the catalyst regenerator through the connecting pipe 411 and burned together with the carbon particles of the cokeed catalyst.

도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기의 구성도이다. 도 8을 참조하면, 제6실시예의 촉매 재생기에 적용되는 자열개질반응기(640)는 개질용기(41), 믹서(642) 및 물공급부(643)을 포함한다.8 is a block diagram of an autothermal reforming reactor applied to a catalyst regenerator according to a sixth embodiment of the present invention. 8, the autothermal reforming reactor 640 applied to the catalyst regenerator of the sixth embodiment includes a reforming vessel 41, a mixer 642, and a water supply unit 643.

믹서(642)는 개질용기(41)(의 상방 내부)에 구비되어, 상류 방향으로부터 공급되는 분리기체연료와 공기를 혼합하여, 개질용기(41)의 내부에서 균일한 연소 반응을 시작할 수 있게 한다.The mixer 642 is provided in the reforming container 41 (inside the upper part) to mix the separated gaseous fuel and air supplied from the upstream direction, so that a uniform combustion reaction can be started inside the reforming container 41. .

물공급부(643)는 개질용기(41)(의 하부)에 내장된 개질촉매(42)의 상류 방향 및 믹서(642) 사이에 구비되어, 개질용기(41)(의 하방에서)로 공급되는 물(수분)을 분사하여, 개질용기(41) 내부의 온도분포를 안정화시킨다.The water supply unit 643 is provided between the upstream direction of the reforming catalyst 42 and the mixer 642 embedded in the reforming container 41 (bottom), and water supplied to the reforming container 41 (from below) By spraying (water), the temperature distribution inside the reforming vessel 41 is stabilized.

또한, 물공급부(643)는 개질용기(41) 내부에 물(수분)을 균일하게 공급하고, 분리기체연료와 공기 및 물(수분)을 균일하게 혼합하여 내장된 개질촉매(42)에 균일한 혼합물을 공급하므로 개질촉매(42)의 균일한 촉매반응을 가능하게 한다In addition, the water supply unit 643 uniformly supplies water (moisture) inside the reforming container 41, and uniformly mixes the separator gaseous fuel with air and water (moisture) to uniformly reform the built-in reforming catalyst 42. Since the mixture is supplied, a uniform catalytic reaction of the reforming catalyst 42 is possible.

물공급부(643)는 개질용기(41)의 하류 방향으로부터 연결되고 개질용기(41)의 내부에서 넓은 면적으로 열을 교환하는 열교환부(644)를 더 포함한다. 열교환부(644)는 개질용기(41) 내에서의 열교환 작용으로 인하여, 개질용기(41) 내부에서 개질촉매(42)의 온도분포를 더욱 균일하게 하고, 개질촉매(42)의 균일한 촉매반응을 가능하게 한다.The water supply unit 643 further includes a heat exchange unit 644 connected from a downstream direction of the reforming vessel 41 and exchanging heat with a large area inside the reforming vessel 41. Due to the heat exchange action in the reforming vessel 41, the heat exchanger 644 makes the temperature distribution of the reforming catalyst 42 inside the reforming vessel 41 more uniform, and the uniform catalytic reaction of the reforming catalyst 42 Makes it possible.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described through the above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims and detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the invention.

10: 스탠드 파이프 20: 용기
21: 출구 22: 다공판(perforate plate)
23: 바닥 30: 공기공급부
31: 공기분배링 32: 공기오리피스
40, 240: 자열개질반응기 340, 440, 540, 640: 자열개질반응기
41: 개질용기 42: 개질촉매
50: 기체연료 공급부 51: 연료분배링
52: 연료오리피스 311: 공기관
344: 파일럿 버너 또는 점화기 411: 연결관
444: 외부 연소기 541, 542: 제1, 제2믹서
543, 643: 물공급부 642: 믹서
644: 열교환부 G: 간격
H: 높이 S: 재생공간
Z1: 촉매밀집영역 Z2: 촉매희박영역10: stand pipe 20: container
21: exit 22: perforate plate
23: bottom 30: air supply
31: air distribution ring 32: air orifice
40, 240: autothermal reforming reactor 340, 440, 540, 640: autothermal reforming reactor
41: reforming vessel 42: reforming catalyst
50: gas fuel supply unit 51: fuel distribution ring
52: fuel orifice 311: air pipe
344: pilot burner or igniter 411: connector
444: external combustor 541, 542: first, second mixer
543, 643: water supply 642: mixer
644: heat exchange unit G: spacing
H: Height S: Playback space
Z1: Catalyst dense zone Z2: Catalyst lean zone

Claims (13)

삭제delete 유동층 반응기에서 흡열 촉매 반응을 일으킨 후, 촉매와 생성된 생성물을 분리하고, 촉매의 온도를 상승시키거나 촉매 표면의 부산물을 산화시키는 촉매 재생기에 있어서,
촉매의 재생공간을 설정하고, 출구를 통하여 온도가 상승하고 촉매 표면의 부산물이 제거된 재생된 촉매를 공급하는 용기;
상기 재생공간으로 공급되는 촉매에 공기를 분사하도록 상기 재생공간에 설치되는 공기공급부;
상기 흡열 촉매 반응의 생성물과 분리된 메탄을 주 성분으로 하는 분리기체연료를 공급받아서 개질용기에 내장된 개질촉매에서 자열개질반응하는 자열개질반응기; 및
상기 자열개질반응기에 연결되고 상기 공기공급부의 상방에서 상기 재생공간에 설치되어, 상기 자열개질반응기에서 공급되는 수소와 일산화탄소를 주 성분으로 개질된 기체연료를 상기 재생공간의 촉매에 분사하는 기체연료 공급부
를 포함하고,
상기 출구는
상기 용기의 바닥으로부터 설정된 높이에 설치되며,
상기 재생공간은
상기 출구보다 낮은 높이에서 설정되는 촉매밀집영역, 및
상기 출구의 상측에서 설정되는 촉매희박영역
을 포함하는 촉매 재생기.In the catalytic regenerator to cause an endothermic catalytic reaction in a fluidized bed reactor, to separate the catalyst from the product, and to increase the temperature of the catalyst or oxidize byproducts on the surface of the catalyst,
A container for setting a regeneration space for the catalyst, supplying a regenerated catalyst whose temperature rises through an outlet and byproducts on the surface of the catalyst are removed;
An air supply unit installed in the regeneration space to inject air into the catalyst supplied to the regeneration space;
A self-thermal reforming reactor that receives autoclave reforming reaction from a reforming catalyst embedded in a reforming container by receiving a separator gas fuel mainly comprising methane separated from the product of the endothermic reaction; And
A gas fuel supply unit connected to the autothermal reforming reactor and installed in the regeneration space above the air supply unit to inject gas fuel reformed from hydrogen and carbon monoxide supplied from the autothermal reforming reactor as main components to the catalyst in the regeneration space.
Including,
The exit
It is installed at a set height from the bottom of the container,
The playback space
The catalyst dense region is set at a lower height than the outlet, and
Catalyst lean area set at the upper side of the outlet
Catalyst regenerator comprising a. 제2항에 있어서,
상기 용기는
상기 기체연료 공급부의 상측에 다공판(perforate plate)을 구비하며,
상기 다공판은
상기 촉매밀집영역에 단층 또는 복층으로 구비되는 촉매 재생기.According to claim 2,
The container
A perforate plate is provided above the gas fuel supply,
The perforated plate
A catalyst regenerator provided as a single layer or a double layer in the catalyst dense region. 제2항에 있어서,
상기 공기공급부는
상기 촉매밀집영역에 설치되는 공기분배링 및
상기 공기분배링에 형성되는 공기오리피스를 포함하고,
상기 기체연료 공급부는
상기 촉매밀집영역에서 상기 공기분배링에 대응하여 설치되는 연료분배링 및
상기 연료분배링에 형성되는 연료오리피스
를 포함하는 촉매 재생기.According to claim 2,
The air supply unit
Air distribution ring installed in the catalyst dense area and
It includes an air orifice formed in the air distribution ring,
The gas fuel supply unit
A fuel distribution ring installed corresponding to the air distribution ring in the catalyst dense region, and
Fuel orifice formed in the fuel distribution ring
Catalyst regenerator comprising a. 제4항에 있어서,
상기 용기는 하방으로 볼록한 바닥을 형성하며,
분리된 상기 촉매를 공급하는 스탠드 파이프는
상기 용기의 중앙에서, 상기 공기분배링 및 상기 연료분배링의 중심에 상하 방향으로 설치되고,
상기 스탠드 파이프의 하단 개구는
상기 바닥과 설정된 간격을 형성하는 촉매 재생기.According to claim 4,
The container forms a convex bottom downward,
The stand pipe for supplying the separated catalyst is
In the center of the container, it is installed in the vertical direction to the center of the air distribution ring and the fuel distribution ring,
The lower opening of the stand pipe
Catalyst regenerator to form a predetermined distance from the bottom. 제2항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
상기 분리기체 연료에 더하여 공기와 물을 더 공급받도록 상기 분리기체연료 관로에 더하여 공기 관로와 물 관로에 더 연결되는 촉매 재생기.According to claim 2,
The autothermal reforming reactor
A catalyst regenerator further connected to the air line and the water line in addition to the separator gas line to receive more air and water in addition to the separator gas. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
상기 분리기체 연료에 더하여 외부 기체연료를 더 공급받도록 상기 분리기체연료 관로 외에 상기 개질용기의 외부로부터 외부기체연료 관로에 더 연결되는 촉매 재생기.The method of claim 6,
The autothermal reforming reactor
A catalyst regenerator further connected to an external gas fuel pipeline from outside of the reforming vessel in addition to the separator gas fuel pipeline so that external gas fuel is supplied in addition to the separator gas fuel. 제6항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
O2/CH4 비율이 2.0에서 연소 반응을 시작하는 파일럿 버너(pilot burner) 또는 점화기(igniter)를 상기 개질용기에 구비하는 촉매 재생기.The method of claim 6,
The autothermal reforming reactor
A catalyst regenerator having a pilot burner or an igniter in which the O 2 / CH 4 ratio starts a combustion reaction at 2.0. 제6항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
고온의 연소 생성물 가스를 내부로 공급하는 외부 연소기를 상기 개질용기에 연결하는 촉매 재생기.The method of claim 6,
The autothermal reforming reactor
A catalyst regenerator connecting an external combustor supplying hot combustion product gas therein to the reforming vessel. 제2항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
상기 분리기체연료와 공기가 공급되는 상기 개질용기에 구비되어 분리기체연료와 공기를 혼합하는 제1믹서,
상기 제1믹서의 하류 방향에 구비되어 상기 개질용기에 공급되는 물을 분사하는 물공급부,
상기 개질용기에 내장된 상기 개질촉매의 상류 방향 및 상기 물공급부 사이에 구비되어 분리기체연료와 공기 및 물을 혼합하는 제2믹서
를 포함하는 촉매 재생기.According to claim 2,
The autothermal reforming reactor
A first mixer that is provided in the reforming vessel to which the separator gas fuel and air are supplied to mix the separator gas fuel and air,
A water supply unit provided in a downstream direction of the first mixer to spray water supplied to the reforming vessel,
A second mixer that is provided between the upstream direction of the reforming catalyst and the water supply unit built in the reforming vessel to mix the separator gas fuel and air and water.
Catalyst regenerator comprising a. 제2항에 있어서,
상기 자열개질반응기는
상기 분리기체연료와 공기가 공급되는 상기 개질용기에 구비되어 분리기체연료와 공기를 혼합하는 믹서, 및
상기 개질용기에 내장된 상기 개질촉매의 상류 방향 및 상기 믹서 사이에 구비되어 상기 개질용기의 하류 방향에서 공급되는 물을 분사하는 물공급부,
를 포함하는 촉매 재생기.According to claim 2,
The autothermal reforming reactor
A mixer provided in the reforming vessel to which the separator gas fuel and air are supplied to mix the separator gas fuel and air, and
A water supply unit provided between the mixer in the upstream direction of the reforming catalyst and the mixer built in the reforming container to inject water supplied in the downstream direction of the reforming container,
Catalyst regenerator comprising a. 제12항에 있어서,
상기 물공급부는
상기 개질용기의 하류 방향에 연결되고 상기 개질용기의 내부에서 넓은 면적으로 열을 교환하는 열교환부
를 더 포함하는 촉매 재생기.The method of claim 12,
The water supply unit
A heat exchange unit connected to a downstream direction of the reforming vessel and exchanging heat with a large area inside the reforming vessel
Catalyst regenerator further comprising a.
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