Claims (17)
공기의 연소에 의해 가열된 흡열 반응물 가스와 그에 의한 가연성 연료 가스는 상기 반응물 가스가 흡열생성가스를 형성하도록 하는 흡열 반응을 수행하는 장치에 있어서, 상기 장치는 a)용기와, b)상기 흡열 반응을 수행하는 상기 금속 반응관내의 반응 흐름경로와 공기와 상기 연료의 연소를 수행하기 위해 연소구역을 한정하는 연소 흐름 경로를 상기 용기의 내부를 분할하는 상기 용기내의 금속 반응관과, c)상기 반응물 가스가 상기 반응 흐름 경로로 흐르도록 하고 상기 반응흐름 경로로부터 흡열 생성 가스를 끌어내는 제1공급수단과, 그리고 d)공기와 상기 연료를 상기 연소 구역으로 따로 공급하는데 적당한 제2공급수단을 포함하며, 상기 반응 흐름 경로와 상기 연소 흐름 경로는 상기 연소 흐름 경로내의 열이 상기 반응 흐름 경로로 이동하도록 서로 열적으로 연통되며, 상기 연소 구역은 상기 공기와 상기 가열성 연료가 상기 연소 구역에 이르기 전에 그들의 자동점화 온도 이상으로 가열됨으로써 상기 용기의내부에 위치됨을 특징으로 하는 흡열 반응장치.An endothermic reaction gas heated by combustion of an air and a flammable fuel gas thereby causing an endothermic reaction in which the reactant gas forms an endothermic product gas, wherein the apparatus comprises a) a container and b) the endothermic reaction. A metal reaction tube in the vessel dividing the interior of the vessel with a reaction flow path in the metal reaction tube and a combustion flow path defining a combustion zone for performing combustion of air and fuel; and c) the reactant. First supply means for causing a gas to flow into said reaction flow path and for drawing an endothermic product gas from said reaction flow path, and d) second supply means suitable for separately supplying air and said fuel to said combustion zone; The reaction flow path and the combustion flow path allow for heat in the combustion flow path to travel to the reaction flow path. And being in thermal communication with the heating the combustion zone is the heating property of fuel and the air above their autoignition temperature prior to reaching the combustion zone to an endothermic reaction apparatus characterized in that located in the interior of the container.
제1항에 있어서, 상기 장치가 사로 조합됨 연소 구역을 각기 갖는 다수의 반관을 포함하고, 상기 제2공급수단은 상기 각 연소 구역으로 공기와 연료가스를 따로 공급하는데 적당함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises a plurality of half tubes each having a combined combustion zone, the second supply means being suitable for separately supplying air and fuel gas to the respective combustion zones. .
제2항에 있어서, 상기 제2공급수단은 각 관에 대한 연료 공급 통로와 공기 공급 통로를 한정하고, 각 관에 대해 조합된 공기 공급 통로와 연료 공급통로는 동심임을 특징으로 하는 장치.3. An apparatus according to claim 2, wherein said second supply means defines a fuel supply passage and an air supply passage for each conduit, and wherein the combined air supply passage and fuel supply passage for each conduit are concentric.
제2항에 있어서, 상기 반응관의 길이 대 내경비는 상기 가연성 연료와 공기가 상기 연소 구역내에 결합되기 전에 상기 반응 흐름경로내의 최대 온도 아래의 적어도 200℃로 가열되는데 충분함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 2, wherein the length-to-internal ratio of the reaction tube is sufficient to be heated to at least 200 ° C. below the maximum temperature in the reaction flow path before the combustible fuel and air are combined in the combustion zone. .
제1항에 있어서, 각 관이 상기 반응물 가스를 수용하는 입구 매니폴드로 일단부상에 접속되고, 흡열 생성가스를 수용하는 배출구 매니폴드로 타단부상에 접속되는 다수의 금속 반응관을 포함하고, 상기 입구 및 배출구 매니폴드는 상기 흡열 반응이 대기압 이상의 상기관내의 압력하에서 수행될 때 상기 입구 및 배출구 매니폴드가 인장하에서 상기 반응관을 위치시킴으로써 서로 떨어지게 힘이 가해져 서로에 대해 가동되며, 상기관은 금속으로 제작되며, 상기 반응관을 형성하는 금속의 크리프가 상기 관상의 축부하가 자동적으로 상기 관사이에 분배됨으로써 상기 흡열 반응에서 나타난 도에서 발생하는 그러한 두께로 형성됨을 특징으로 하는 장치.2. The tube of claim 1, wherein each tube comprises a plurality of metal reaction tubes connected at one end to an inlet manifold containing the reactant gas and connected at the other end to an outlet manifold containing endothermic product gas. The inlet and outlet manifolds are actuated against each other by forcing the inlet and outlet manifolds away from each other by placing the reaction tubes under tension when the endothermic reaction is carried out under pressure in the tubes above atmospheric pressure. And the creep of the metal forming the reaction tube is formed to such a thickness that occurs in the figure shown in the endothermic reaction by automatically distributing the tubular axial load between the tubes.
제5항에 있어서, 상기 장치가 고정된 관 시트 설계를 갖는 셀 및 관 열교환기의 형태내에 있게됨을 특징으로 하는 장치.6. The device of claim 5, wherein the device is in the form of a cell and tube heat exchanger having a fixed tube sheet design.
제6항에 있어서, 상기 반응관이 그들의 각 단부의 중간을 지지하지 않음을 특징으로 하는 장치.7. A device according to claim 6, wherein the reaction tubes do not support the middle of their respective ends.
제7항에 있어서, 상기 반응관은 근본적으로 곧고 나란함을 특징으로 하는 장치.8. The device of claim 7, wherein the reaction tube is essentially straight and parallel.
공기의 연소에 의해 가열된 흡열 반응물과 그에 의한 가연성 연료 가스는 상기 반응물을 흡열 생성으로 변환시키는 흡열 반응 용광로내의 흡열 반응을 수행하는 방법에 있어서, 상기 용광로는 1)용기와, 그리고 2)상기용기의 내부를 상기 흡열 반응을 수행하는 상기 반응과 내측의 반응 흐름 경로와 공기와 가스 연료의 연소를 수행하는 상기 반응관 외측의 연소 흐름 경로로 분할하는 상기 용기내의 적어도 하나의 금속 반응관을 포함하고, 상기방법은 a)상기 혼합물이 상기 반응 흐름 경로를 따라 흐르도록 하고, 그리고 b)공기와, 상기 가스 연료 그리고 연소 흐름 경로를 따라 그로부터 생성된 연소 생성물을 따로 공급하고, 상기 연소 흐름 경로는 상기 연소 구역내에 생성된 열이 상기 흡열 반응이 발생함으로 인해 상기 반응 흐름경로로 전송됨으로써 상기 반응 흐름 경로와 열적으로 연통하는 연소 구역을 한정하며, 상기 연소 흐름 경로와 상기 반응 흐름 경로는 상기 공기 및 연료가 상기 연소 구역에 도달할 때 혼합, 자동점화 및 연소되어 상기 연소구역에 도달하기 앞서 그들의 자동점화 온도 이상으로 상기 공기와 상기 가연성 연료가 가열되도록 설비됨을 특징으로 하는 흡열 반응을 수행하는 방법.A method of carrying out an endothermic reaction in an endothermic reaction furnace in which an endothermic reactant heated by combustion of air and the flammable fuel gas thereby converts the reactant into endothermic generation, wherein the furnace 1) a vessel, and 2) the vessel. At least one metal reaction tube in the vessel that divides the interior of the reaction into an endothermic reaction and a reaction flow path inside and a combustion flow path outside the reaction tube performing combustion of air and gaseous fuel; The method comprises the steps of a) allowing the mixture to flow along the reaction flow path, and b) separately supplying air, the gaseous fuel and the combustion products produced therefrom along the combustion flow path, the combustion flow path being the Heat generated in the combustion zone is transferred to the reaction flow path due to the endothermic reaction A combustion zone in thermal communication with an existing reaction flow path, wherein the combustion flow path and the reaction flow path are mixed, autoignited and combusted to reach the combustion zone when the air and fuel reach the combustion zone. A process for carrying out endothermic reactions, characterized in that said air and said flammable fuel are previously heated above their autoignition temperature.
제9항에 있어서, 상기 반응 용광로는 각 관이 상기 혼합물을 수용하기 위한 입구 매니폴드로 일단부상에 접속되고 그리고 합성 가스를 수용하기 위한 배출구 매니폴드로 타단부상에 접속되는, 다수의 금속 반응관을 포함하고, 상기 입구 및 배출구 매니폴드는 서로에 대해 가동되며, 상기 흡열 반응은 상기 입구 및 배출구 매니폴드가 인장하에서 상기 각 반응관을 위치시킴으로써 서로 떨어지도록 하는 충분한 고압이 상기 관내에 가하여져 상기 흡열 반응을 일으키고, 상기 반응 용광로내의 온도는 상기 관상의 축 하중이 상기 관 사이에 자동적으로 분배됨으로써 상기 반응관을 형성하는 금속의 크리프를 발생시키기에 충분한 높은 온도가 됨을 특징으로 하는 상기 방법.10. The plurality of metal reaction tubes of claim 9, wherein each tube is connected on one end to an inlet manifold for receiving the mixture and on the other end to an outlet manifold for containing the synthesis gas. Wherein the inlet and outlet manifolds are operated relative to each other, and the endothermic reaction is applied to the tube with sufficient high pressure such that the inlet and outlet manifolds are separated from each other by positioning the respective reaction tubes under tension. Causing an endothermic reaction, wherein the temperature in the reaction furnace is at a high temperature sufficient to generate creep in the metal forming the reaction tube by automatically distributing the tubular axial load between the tubes.
제10항에 있어서, 상기 반응 용광로가 고정된 관 시트 설계를 갖는 셀 및 관 열교환기의 형태내에 있게됨을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 10, wherein the reaction furnace is in the form of a cell and tube heat exchanger having a fixed tube sheet design.
제11항에 있어서, 상기 반응관이 그들의 각 단부 중간을 지지하지 않음을 특징으로 하는 상기 방법.12. The method according to claim 11, wherein the reaction tubes do not support their respective ends.
제12항에 있어서, 상기 반응관이 근본적으로 곧고 나란함을 특징으로 하는 상기 방법.13. The method according to claim 12, wherein the reaction tube is essentially straight and parallel.
제13항에 있어서, 상기 반응 흐름 통로내에 압력이 최소한 10atm이 되고, 또한 상기 반응 흐름 경로내의 온도가 최소한 800℃가 됨을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 13, wherein the pressure in the reaction flow passage is at least 10 atm and the temperature in the reaction flow passage is at least 800 ° C. 15.
제13항에 있어서, 상기 탄화수소가 메탄임을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 13, wherein the hydrocarbon is methane.
제9항에 있어서, 상기 흡열 반응물은 상기 흡열 생성물이 합성가스가 됨으로써 탄화 수소 가스와 스팀의 혼합물임을 특징으로 하는 상기 방법.10. The method of claim 9, wherein the endothermic reactant is a mixture of hydrocarbon gas and steam by the endothermic product becoming a syngas.
제16항에 있어서, 상기 금속 반응관이 흡열 반응 촉매를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 16, wherein the metal reaction tube comprises an endothermic reaction catalyst.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.※ Note: This is to be disclosed by the original application.