KR20010061919A - 탄화수소 공급원료의 촉매 수증기개질을 위한 방법 - Google Patents

탄화수소 공급원료의 촉매 수증기개질을 위한 방법 Download PDF

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Abstract

연소수증기개질기로부터의 연도기체채널에서 외부적으로 가열된 예비-개질기에 배치된 제 1 수증기개질촉매에 접촉하여 탄화수소 수증기 혼합물을 예비-개질하는 단계, 및 연소수증기개질기안의 제 2 수증기개질촉매와 예비-개질기로부터의 예비-개질된 유출물을 접촉시키는 단계를 포함하며, 외부적으로 가열된 수증기개질기의 상류의 연도기체채널 외부에 배치된 제 3 수증기개질촉매와 예비-개질된 유출물을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 탄화수소 공급원료의 촉매수증기개질을 위한 방법.

Description

탄화수소 공급원료의 촉매 수증기개질을 위한 방법{PROCESS FOR THE CATALYTIC STEAM REFORMING OF A HYDROCARBON FEEDSTOCK}
본 발명은 탄화수소 공급원료의 촉매수증기개질을 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 수증기개질에 있어서 활성을 가지며 외부적으로 가열된 예비-개질기의 벽면에 배치된 촉매하드웨어와 접촉하여 탄화수소 수증기 혼합물을 예비-개질하며, 그 후에 예비-개질기로부터 예비-개질된 유출물을 연소수증기개질기내의 촉매 하드웨어 모놀리스에 배치된 수증기개질촉매와 접촉시키는 단계들을 포함하는 상기 형태의 개선된 방법을 제공한다.
합성기체의 제조에서의 탄화수소의 예비-개질은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 예비-개질은 고차 탄화수소를 함유하는 탄화수소 공급원료와 함께 또는 현존하는 개질기 설비의 수용량을 증가시키기 위해 일반적으로 사용된다. 그로 인해, 탄화수소 공급원료의 공정기체 및 수증기가 약 450℃ 내지 550℃의 온도에서 예비-개질기에 도입된다. 수증기개질반응이 예비-개질기에서 진행됨으로써, 공정기체의 온도는 비단열방식으로 예비-개질공정을 실행할 때 일반적으로 감소한다.
산업적인 합성기체제조설비에서 예비-개질된 공정기체는 연소 개질기로부터의 고온연도기체와 열교환됨으로써 연소수증기개질기로의 요구되는 입구온도까지 순차적으로 재가열된다. 산업상의 개질기로의 통상적인 입구온도는 600℃ 내지 700℃이다.
연소수증기개질기로부터의 고온연도기체에서 열의 이용을 개선하는 것은 EP 특허공보번호 855,366에서 개시되었다. 그 특허공보의 공정에서, 수증기개질기로의 공정기체는 코일의 벽면에 수증기개질촉매의 박막이 설치된 예비-가열기코일에서 부분적으로 개질된다. 그 후에 연도기체내의 다량의 가치있는 열은 촉매로 코팅된 벽면에서 진행되는 흡열수증기개질반응을 통해 공정기체에 전달되고 흡수된다. 코일의 치수 및 촉매의 양은 촉매 예비-가열기코일로부터의 부분적으로 개질된 공정기체의 출구온도가 연소수증기개질기로의 입구에서 요구되는 온도까지 증가되도록 조정된다.
후자 공정의 주요 단점은 촉매 예비-가열기 코일의 장시간 작업으로 촉매활성이 감소되며, 이는 코일의 출구온도가 기체의 감소된 수증기개질에서 열흡수의 감소로 인해 연소수증기개질기의 입구에서의 최고허용기체온도를 초과하는 원인이 된다. 예비-가열기 코일에서의 촉매의 교체는 연도기체채널로부터 코일을 떼어낼 때 어렵고 고가의 작업이 된다.
본 발명의 일반적인 대상은 교체하기 용이한 부가적인 촉매유니트를 이용하여 예비-가열기 코일에서의 촉매활성의 감소를 보상함으로써 상기 형태의 수증기 개질 공정의 장기 작업성을 개선하는 것이다.
상기 대상에 따라, 본 발명은 연소수증기개질기로부터의 연도기체채널에서 외부적으로 가열된 예비-개질기에 배치된 제 1 수증기개질촉매와 접촉하여 탄화수소 수증기 혼합물을 예비-개질하는 단계, 및 예비-개질기로부터 예비-개질된 유출물을 연소수증기개질기내의 제 2 수증기개질촉매와 접촉시키는 단계를 포함하며, 예비-개질된 유출물을 외부적으로 가열된 수증기개질기의 상류의 연도기체채널외부에 배치된 제 3 수증기개질촉매와 접촉시키는 단계를 더 포함하는 탄화수소 공급원료의 촉매 수증기개질을 위한 방법을 제공한다.
장시간 작업동안 예비-개질기유니트에서의 본 발명의 활성손실은 연도기체채널에서의 예비-개질기의 출구 및 연소수증기개질기의 입구사이에 배치된 중간개질유니트에서 예비-개질된 유출물의 수증기개질반응에 의해 보상될 것이다. 중간유니트는 그 다음 단열조건에서 작동될 것이며 가열 예비-개질기내의 수증기개질촉매 또는 촉매하드웨어의 수증기개질활성감소 및 예비-개질기로부터의 유출물의 최종온도증가를 보상한다.
장기간 작업에서 연소수증기개질기로의 최고 입구온도미만으로 요구되는 공정기체의 온도조정을 제공하는 이외에, 중간개질기유니트의 또 다른 장점은 연도기체 채널외부에 유니트를 설치하는 것이다. 상기한 바대로, 연도기체채널에 있는 소모된 촉매의 교체는 처리하는 데에 시간이 걸리며 고가의 작업이다.
본 발명에 따라 연도기체채널외부에 중간촉매유니트를 배치함으로써, 소모된 촉매는 그 다음 중간개질기유니트에서 교체되며 그 교체작업은 상당히 단순화된다.
중간촉매유니트는 바람직하게는 예비-개질기를 연도기체채널외부의 연소수증기개질기와 연결시키는 도관에 설치된다. 중간유니트내의 촉매는 탄화수소의 수증기개질에서 종래적으로 사용된 어떠한 형태일 수 있다. 유니트에서의 압력강하를 감소시키기 위해, 촉매는 바람직하게는 직선 채널모놀리스와 같은 형태이다.
중간촉매유니트에서 촉매의 크기 및 활성은 실제적인 공정설계에 따라 다르다.
종래기술의 단점이던 장시간 작업으로 촉매활성의 감소, 이로 인한 연소수증기개질기의 입구에서의 최고허용기체온도초과 및 예비-가열기 코일에서의 촉매의 교체가 어렵고 고가의 작업이라는 점등을 교체하기 용이한 부가적인 촉매유니트를 이용함으로써 해소하였다.

Claims (3)

  1. 연소수증기개질기로부터의 연도기체채널에서 외부적으로 가열된 예비-개질기에 배치된 제 1 수증기개질촉매와 접촉하여 탄화수소 수증기혼합물을 예비-개질하는 단계, 및 연소수증기개질기내의 제 2 수증기개질촉매와 예비-개질기로부터의 예비-개질된 유출물을 접촉시키는 단계를 포함하며, 외부적으로 가열된 수증기개질기의 상류의 연도기체채널외부에 배치된 제 3 수증기개질촉매와 예비-개질된 유출물을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 탄화수소 공급원료의 촉매수증기개질을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 수증기개질촉매가 외부적으로 가열된 예비-개질기의 벽면에 배치된 박막촉매인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 3 수증기개질촉매가 모놀리스구조의 촉매인 것을 특징으로 하는 방법.
KR10-2000-0040066A 1999-07-15 2000-07-13 탄화수소 공급원료의 촉매 수증기개질을 위한 방법 KR100444428B1 (ko)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1403217A1 (en) * 2002-09-26 2004-03-31 Haldor Topsoe A/S Process and apparatus for the preparation of synthesis gas
EP1413547A1 (en) 2002-09-26 2004-04-28 Haldor Topsoe A/S Process for the production of synthesis gas
ES2405587T3 (es) 2002-09-26 2013-05-31 Haldor Topsoe A/S Procedimiento y aparato para la preparación de gas de síntesis
US7504048B2 (en) * 2005-06-14 2009-03-17 Air Products And Chemicals, Inc. Axial convective reformer
US7919057B2 (en) 2005-09-06 2011-04-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for producing a hydrogen-containing gas
CN101134160B (zh) * 2006-08-30 2010-06-30 中国石油天然气股份有限公司 一种催化裂解生产低碳烯烃的反应装置
US7501078B2 (en) 2007-01-10 2009-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Process for generating synthesis gas using catalyzed structured packing
US8187369B2 (en) * 2009-09-18 2012-05-29 General Electric Company Sorbent activation plate

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60122702A (ja) * 1983-12-01 1985-07-01 Jgc Corp 炭化水素の水蒸気改質法
GB8530272D0 (en) * 1985-12-09 1986-01-22 Shell Int Research Producing liquid hydrocarbons
GB8728882D0 (en) * 1987-12-10 1988-01-27 Ici Plc Hydrogen
JP2607644B2 (ja) * 1988-10-27 1997-05-07 三菱重工業株式会社 メタノール改質方法
WO1991004222A1 (en) * 1989-09-20 1991-04-04 Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Azotnoi Promyshlennosti I Produktov Organicheskogo Sinteza Method for obtaining hydrogen-containing gas
DE69221556T2 (de) * 1991-07-09 1997-12-18 Ici Plc Synthesegaserzeugung
JPH05186203A (ja) * 1992-01-07 1993-07-27 Toshiba Corp 水蒸気改質用触媒エレメント
JPH06219705A (ja) * 1993-01-22 1994-08-09 Mitsubishi Electric Corp 燃料改質装置
KR0131529B1 (ko) * 1994-11-24 1998-04-09 안덕기 탄화수소부터의 옥소 가스(Oxo-gas)의 제조방법
ES2158621T3 (es) * 1997-01-22 2001-09-01 Haldor Topsoe As Produccion de gas de sintesis por reformacion al vapor utilizando un hardware catalizado.
US5980596A (en) * 1997-04-25 1999-11-09 Exxon Research And Engineering Co. Multi-injector autothermal reforming process and apparatus for producing synthesis gas (law 565).
DK173052B1 (da) * 1997-05-05 1999-12-06 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til fremstilling af ammoniak syntesegas
JPH111302A (ja) * 1997-06-10 1999-01-06 Toyota Motor Corp 燃料改質方法と燃料改質装置ならびに該燃料改質装置を備えた燃料電池装置
DE19754013C2 (de) * 1997-12-05 2000-10-26 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Wasserdampfreformierung eines Kohlenwasserstoffs
BR9815937A (pt) * 1998-07-21 2001-02-28 Haldor Topsoe As Produção de gás de sìntese por reforma a vapor

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JP2001064001A (ja) 2001-03-13

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