MX2007008530A

MX2007008530A - Reactor catalitico.

Info

Publication number: MX2007008530A
Application number: MX2007008530A
Authority: MX
Inventors: Michael Joseph Bowe; John Vitucci
Original assignee: Compactgtl Plc
Priority date: 2005-01-15
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-09-06
Also published as: JP2008526501A; WO2006075130A1; TW200631653A; US20080226517A1; CA2592939A1; NO20073625L; CN101128260A; KR20070100737A; EA010780B1; AU2005324800A1; BRPI0519810A2; EP1858637A1; GB0500838D0; EA200701517A1

Abstract

Un reactor catalitico compacto (20) para reformacion comprende un modulo reactor (70) para definir una multiplicidad de primer y segundo canales de flujo arreglados alternativamente, para transportar primero y segundo flujos de gas, y una estructura de catalizador permeable a gases removibles (80) con un sustrato por ejemplo de hoja delgada de metal provista en cada canal de flujo en el cual ocurre una reaccion quimica. El reactor puede usarse con un primer flujo de gas cuya presion se encuentra por encima de la presion ambiental y no es menor que la del segundo flujo de gas. El modulo reactor (70) puede estar formado de una pila de placas (72, 74, 75). El modulo (70) esta encerrado dentro de un recipiente de presion (90), estando la presion dentro del recipiente de presion arreglada para estar a una presion sustancial de la del primer flujo de gas. En consecuencia no hay partes de modulo (70) bajo tension. Esto simplifica el diseno del modulo reactor, e incrementa la proporcion de su volumen ocupado por el catalizador.

Description

REACTOR CATALÍTICO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con un reactor catalítico adecuado para usarse en un proceso químico para convertir gas natural a hidrocarburos de cadena más larga, y con una planta que incluye reactores catalíticos para efectuar el proceso, y en particular con un reactor catalítico adecuado para un proceso de reformación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la WO 01/51194 y la WO 03/048034 (Accentus pie) se describe un proceso en el cual el metano se hace reaccionar con vapor, para generar monóxido de carbono e hidrógeno en un primer reactor catalítico; la mezcla de gas resultante es entonces usada para efectuar la síntesis de Fischer-Tropsch en un segundo reactor catalítico. El resultado total es la conversión de metano a hidrocarburos de peso molecular más alto, los cuales usualmente son líquidos bajo condiciones ambientales. Las dos etapas del proceso, reformación de vapor/metano y síntesis de Fischer-Tropsch requieren diferentes catalizadores, y calor para ser transferidos a o desde los gases de reacción, respectivamente, puesto que las reacciones son respectivamente, endotérmica y exotérmica. Los reactores para las dos diferentes etapas deben cumplir con requerimientos un tanto diferentes: la síntesis de Fischer-Tropsch usualmente es llevada a cabo a una presión más alta pero a una temperatura más baja que la reformación de vapor/metano; y en los canales de transferencia de calor del reactor de Fischer-Tropsch únicamente se requiere un fluido refrigerante, mientras que el calor requerido para la reformación de vapor/metano típicamente sería proporcionado por combustión catalítica, y de este modo requeriría un catalizador adecuado. En cada caso el reactor está preferiblemente formado como una pila de placas, con canales de flujo definidos entre las placas, alternándose los canales de flujo para los diferentes fluidos en la pila. En aquellos canales que requieren un catalizador, este está preferiblemente en forma de un sustrato de metal corrugado que contiene el catalizador en un recubrimiento de cerámica, siendo esas estructuras corrugadas removibles de los canales cuando el catalizador se agote. Sin embargo, donde existe una diferencia de presión grande entre los dos fluidos, esto tenderá a hacer que las placas se doblen, de modo que la transferencia de calor entre la estructura del catalizador y las placas se impida, y puede ser difícil remover o reemplazar la estructura de catalizador; aún si las placas son suficientemente fuertes para resistir la diferencia de presión, entonces las placas tendrán que ser más gruesas y/o los canales más estrechos, y el volumen de flujo como una proporción del volumen total del reactor tenderá a ser menor.

LA INVENCIÓN De acuerdo a la presente invención se proporciona un reactor catalítico compacto para una reacción de reformación que comprende un módulo reactor que define una multiplicidad del primero y segundo canales de flujo arreglados alternativamente en el módulo, para ayudar a transportar el primer y segundo flujos de gas, siendo el reactor adecuado para usarse con un primer flujo de gas cuya presión se concentra por encima de la presión ambiental y es menor que la densidad de flujo de gas; donde cada canal de flujo en el cual toma lugar una reacción química contiene una estructura de catalizador permeable a los gases removibles que incorpora un sustrato de metal; y donde el módulo reactor está encerrado dentro de un recipiente de presión, estando la presión dentro del recipiente de presión arreglada para estar a una presión sustancial del primer flujo de gas. Si la presión dentro del recipiente de presión es sustancialmente la del primer flujo de gas, todos los canales de flujo dentro del módulo reactor están a la presión de los alrededores, o están bajo compresión. En consecuencia, ninguna parte del módulo reactor está bajo tensión. Preferiblemente, el primer flujo de gas está arreglado para fluir a través de al menos parte del recipiente de presión ya sea para alcanzar los primeros canales de flujo o para abandonar los primeros canales de flujo. La reacción de reformación de vapor/metano típicamente se lleva a cabo a una temperatura superior a 750°C y el material que forma los canales de reformación está expuesto a los gases reactivos calientes, de modo que el material para fabricar el módulo reactor puede ser fuerte y resistente a la corrosión a esta temperatura. Los metales adecuados son aleaciones de hierro/níquel/cromo para usarse a alta temperatura como la Haynes HR-120 o Inconel 800HT (marcas registradas) o materiales similares. El blindaje de presión no tiene que estar a esa temperatura elevada, y puede por ejemplo ser de un material menos caro como acero al carbón. Preferiblemente el módulo reactor es provisto con aislamiento térmico, para reducir la pérdida de calor al blindaje de presión y en consecuencia al ambiente. De manera alternativa, o adicional, la superficie interna del blindaje de presión puede ser provista con ese aislamiento térmico. La proporción del volumen del módulo reactor (excluyendo los catalizadores) que consisten de material estructural puede ser de menos del 60%, ser preferiblemente de menos del 50%, y puede en realidad ser de menos del 40%. Preferiblemente el sustrato de metal para la estructura del catalizador es una aleación de acero que forma un recubrimiento de superficie adherente de óxido de aluminio cuando se calienta, por ejemplo, un acero ferrítico que contenga aluminio como el hierro con 15% de cromo, 4% de aluminio, y 0.3% de itrio (por ejemplo Fecralloy (MR) ) . Cuando este metal es calentado en aire forma un recubrimiento de óxido adherente de alúmina, que protege la aleación contra la oxidación adicional y contra la corrosión. Donde el recubrimiento de cerámica es de alúmina, este parece unirse al recubrimiento de óxido sobre la superficie. El sustrato puede ser una hoja delgada de metal, una malla de alambre o una hoja de fieltro, la cual puede ser corrugada, acanalada o plegada; y el sustrato preferido es una hoja delgada de metal delgada, por ejemplo con un espesor de menos de 100 µm. Ese sustrato corrugado que incorpora el material catalítico puede ser insertado en un canal de flujo, alternándose los canales de flujo para la reacción de reformación con los canales de flujo para proporcionar calor. El sustrato de metal de la estructura de catalizador dentro de los canales de flujo mejora la transferencia de calor y el área superficial del catalizador. Las estructuras de catalizador son removibles de los canales en el módulo, de modo que pueden ser reemplazadas si el catalizador se agota. Donde el recipiente de presión se comunica con el conjunto de canales de flujo, puede ser conveniente no proporcionar ningún cabezal en comunicación con aquellos canales de flujo en un extremo del módulo, de modo que la remoción y reemplazo de la estructura del catalizador pueda ser lograda de manera simple; esto puede requerir la remoción del módulo reactor del recipiente de presión. El módulo reactor puede comprender una pila de placas. Por ejemplo, el primer y segundo canales de flujo pueden ser definidos por ranuras en placas respectivas, siendo las placas apiladas y entonces unidas juntas. De manera alternativa, los canales de flujo pueden ser definidos por hojas delgadas de metal que estén almenadas y apiladas alternativamente con hojas planas; los bordes de los canales de flujo pueden ser definidos por tiras de sellado. La pila de placas que forma el módulo reactor es unida por ejemplo por unión por difusión, broncesoldadura o prensado isostático en caliente. Los reactores adecuados para la reacción de reformación de vapor/metano pueden ser construidos de acuerdo con la invención. En consecuencia una planta para procesar gas natural para obtener hidrocarburos de cadena más larga puede incorporar un reactor de reformación de vapor/metano de la invención, para hacer reaccionar metano con vapor para formar gas de síntesis. Para asegurar el buen contacto térmico requerido en el reactor de reformación de vapor/metano, ambos del primer y segundo canales de flujo pueden ser de entre 10 mm y 2 mm de profundidad, preferiblemente de 6 mm de profundidad, de manera más preferible en el intervalo de 3 mm a 5 mm.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención será ahora adicional y más particularmente descrita, a manera de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales: La Figura 1 muestra un diagrama de flujo de una planta química que incorpora un reactor de la invención; La Figura 2 muestra una vista en corte de parte de un bloque reactor adecuado para la reformación de vapor/metano; La Figura 3 muestra una vista en corte de un reactor que incorpora el bloque reactor de la figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN La invención es de relevancia para un proceso químico para convertir gas natural (principalmente metano) a hidrocarburos de cadena más larga. La primera etapa de este proceso implica la reformación de vapor, es decir la reacción del tipo: H20 + CH4 -> CO + 3H2 Esta reacción es endotérmica, y puede ser catalizada por un catalizador de rodio o platino/rodio en un primer canal de flujo de gas. El calor requerido para producir esta reacción puede ser proporcionado por la combustión de un gas inflamable como el metano o hidrógeno, la cual es exotérmica y puede ser catalizada por un catalizador de paladio en un segundo canal de flujo de gas adyacente. En ambos casos el catalizador se encuentra preferiblemente sobre un soporte de alúmina estabilizada que forma un recubrimiento típicamente de menos de 100 µm de espesor sobre el sustrato metálico. La reacción de combustión puede tomar lugar a presión atmosférica, pero la reacción de deformación puede tomar lugar entre 4 y 5 atmósferas. El calor generado por la combustión sería conducido a través de la hoja de metal que separa los canales adyacentes. La mezcla de gas producida por la reformación de vapor/metano es entonces usada para efectuar una síntesis de Fischer-Tropsch para generar un hidrocarburo de cadena más larga, es decir: n CO + 2n H2 -> (CH2)n + n H20 la cual es una reacción exotérmica, que ocurre a una temperatura elevada, típicamente entre 190°C y 280°C, y una presión elevada típicamente entre 1.8 MPa y 2.1 MPa (valores absolutos) , en presencia de un catalizador como hierro, cobalto o magnetita fundida. El catalizador preferido para la síntesis de Fischer-Tropsch comprende un recubrimiento de gamma-alúmina de área superficial específica de 140-230 m2/g con aproximadamente 10-40% de cobalto (en peso en comparación con alúmina) , y con un promotor como el rutenio, platino o gadolinio el cual es menos del 10% del peso del cobalto, y un promotor de basicidad como el óxido de lantano. Refiriéndose ahora a la Figura 1, el proceso químico total se muestra como un diagrama de flujo en el cual se muestran los componentes de la planta. El gas natural alimentado 5 consiste principalmente de metano, con, en este ejemplo, un porcentaje de hidrocarburos superiores de C2 a Cl. Típicamente esos hidrocarburos superiores están presentes hasta el 10% v/v dependiendo de la fuente de gas natural. El gas alimentado 5 puede por ejemplo estar a una presión de 1.0 MPa (10 atmósferas). La presión del gas es regulada por una válvula de 8 a 0.6 MPa y entonces el gas 5 es precalentado hasta aproximadamente 400°C en un intercambiador de calor 10 usando gas de exhaustación caliente de la combustión catalítica, y es entonces alimentado a un sistema de desulfuración de lecho sólido 12. El gas natural desulfurado 5 es entonces mezclado con vapor, por ejemplo en un mezclador vorticial fluídico 14. La mezcla de gas/vapor es calentada en un intercambiador de calor 16 usando el gas de exhaustación caliente de la combustión catalítica, de modo que la mezcla de gas esté a una temperatura de 500°C. La mezcla entra a un prerreformador de lecho fijo adiabático 18 donde entra en contacto con un catalizador de metanación basado en níquel o platino/rodio. Los hidrocarburos superiores reaccionan con el vapor para formar metano y CO. El gas sale del prerreformador 18 a una temperatura menor, típicamente de 450°C. La presión se deja entonces caer por medio de una válvula 19 a 0.45 MPa (presión absoluta) antes de entrar a un reformador 20. El reformador 20 es un reactor catalítico compacto del tipo descrito anteriormente, constituido de una pila de placas que definen trayectorias de flujo para reacciones endotérmicas y exotérmicas las cuales están en buen contacto térmico, y que contienen catalizadores apropiados por ejemplo sobre hojas delgadas de metal corrugadas. Los canales reformadores en el reformador 20 contienen un catalizador de reformación, y el vapor y metano reaccionan para formar monóxido de carbono e hidrógeno. La temperatura en el reformador se incrementa desde 450 °C en la entrada hasta aproximadamente 800-850°C en la salida. Las velocidades de flujo del vapor y gas suministrados al mezclador 14 son tales que la relación molar de vapor : carbono alimentada al reformador 20 es de entre 1.2:1.6 y, de manera preferible de entre 1.3 y 1.5. Dependiendo del contenido de hidrocarburo superior del gas 5, la relación de vapor a carbono y la entrada al prerreformador 18 necesitará por lo tanto ser mayor que ésta. El calor para las reacciones endotérmicas en el reactor de reformación 20 es proporcionado por la combustión catalítica de una mezcla de hidrocarburos de cadena corta e hidrógeno que es el gas de cola 22 de la síntesis de Fischer-Tropsch; este gas de cola 22 es combinado con un flujo de aire proporcionado por un fuelle de aire 24. La combustión toma lugar sobre un catalizador de combustión dentro de canales de flujo adyacentes dentro del reactor de reformación 20. La trayectoria del gas de combustión es a cocorriente con relación a la trayectoria del gas reformador. El catalizador puede incluir" gamma-alúmina como soporte, recubierta con una mezcla de paladio/platino. La mezcla de gas combustible puede ser suministrada en etapas a lo largo del reactor 20 para asegurar que la combustión ocurra a todo lo largo de los canales de combustión. Una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno a menos de 800°C emerge del reformador 20 y se enfría por debajo de 400°C pasando esta a través de un intercambiador de calor de vapor 26. El agua es suministrada a este intercambiador de calor 26 por una bomba 28, y el vapor para el proceso de reformación es en consecuencia suministrada a través de una válvula de control 30 al mezclador 14. La mezcla de gas es enfriada adicionalmente en un intercambiador de calor 32 con agua de enfriamiento hasta aproximadamente 60 °C, de modo que el exceso de agua se condense y sea separado por su paso a través de un ciclón 33 y un recipiente separador 34. La mezcla de gas es entonces comprimida por un compresor 36 hasta aproximadamente 2.5 la presión, y es enfriada nuevamente por un intercambiador de calor 40 antes de pasar a través de un segundo ciclón 41 y un recipiente separador 42 para remover cualquier agua que se condense. El agua separada es reciclada nuevamente al circuito de producción de vapor. El gas es entonces comprimido a 20 atmósferas (2.0 MPa) en un segundo compresor 44. La corriente de monóxido de carbono e hidrógeno a alta presión es entonces alimentada a un reactor catalítico de Fischer-Tropsch 50, el cual incluye canales para un fluido refrigerante.

Los productos de reacción de la síntesis de Fischer-Tropsch, predominantemente agua e hidrocarburos como parafinas, son enfriados para condensar los líquidos por su paso a través de un intercambiador de calor 54 y un separador ciclónico 56 seguido por una cámara de separación 58 en la cual tres fases separan el agua, hidrocarburos y gases de cola, y el producto hidrocarbúrico se establece a presión atmosférica. Los hidrocarburos que permanecen en la fase gaseosa y el exceso de hidrógeno gaseoso (los gases de cola de Fischer-Tropsch 22) son recolectados separados. Una proporción pasa a través de una válvula de reducción de presión 60 para proporcionar el combustible para el proceso de combustión catalítica en el reformador 20 (como se describió anteriormente) . Los gases de cola restante 62 son alimentados a una turbina de gas 63 la cual acciona un generador de energía eléctrica 64. La turbina de gas 64 genera toda la energía para la planta y tiene la capacidad de exportar un excedente. Las necesidades de energía eléctrica principales de la planta son los compresores 36 y 44, y las bombas 24 y 28; ' la electricidad también puede ser usada para operar una unidad de destilación al vacío para proporcionar agua de proceso para la generación de vapor. Refiriéndose ahora a la figura 2 en ella se muestra un bloque reactor 70 adecuado para usarse en el reactor de reformación de vapor 20, siendo las partes del bloque reactor 70 mostradas en corte y con los componentes separados para mayor claridad. El bloque reactor 70 consiste de una pila de placas que son rectangulares en vista plana, siendo cada placa de acero a alta temperatura resistente a la corrosión como el Inconel 800 HT o Haynes HR-120. Las placas planas 72 de espesor de 1 mm están arregladas alternativamente con placas almenadas 74, 75 en los almenados son tales que definen canales de paso recto 76, 77 de un lado de la placa al otro. Las placas almenadas 74 y 75 están arregladas en la pila alternativamente, de modo que los canales 76, 77 están orientados en direcciones ortogonales en placas almenadas alternadas 74, 75. Las placas almenadas 74 y 75 son cada una de un espesor de 0.75 mm. La altura de los almenados (típicamente en el intervalo de 2-10 mm) es de 4 mm en este ejemplo, y se proporcionan tiras de borde sólido de 4 mm de espesor 78 a lo largo de los lados. En las placas almenadas 75 las cuales definen los canales de combustión 77 la longitud de onda de los almenados es tal que los ligamentos sucesivos están separados 25 mm, mientras que en las placas almenadas 74 las cuales definen los canales de reformación 76 los ligamentos sucesivos están separados 15 mm. La pila es montada como se describió anteriormente, y entonces se insertan soportes de catalizador de hoja delgada de metal corrugada unidos juntos 80 (únicamente dos de los cuales se muestran) en los canales, que contienen catalizadores para las dos diferentes reacciones. La hoja delgada de metal es preferiblemente de una aleación de acero que contiene aluminio como la Fecralloy. Entonces pueden ser unidos cabezales apropiados al exterior de la pila. Refiriéndose ahora a la figura 3, la cual muestra una vista en corte a través del bloque reactor 70, cada placa 72 es rectangular, con un ancho de 600 mm y una longitud de 1200 mm (siendo el corte tomado en un plano paralelo a una de esas placas 72) . Las placas almenadas 75 para los canales de combustión 77 son de la misma área en el plano, corriendo los almenados a lo largo. Las placas almenadas 74 para los canales de reformación 76 son de 600 mm por 400 mm, estando esas tres placas 74 de lado a lado, con tiras en los bordes 78 entre ellas, con los canales 76 corriendo transversalmente. Los cabezales 82 en cada extremo de la pila permiten que los gases de combustión sean suministrados a, y los gases de exhaustación removidos de, los canales de combustión 77 a través de los tubos 84. Los cabezales pequeños 86 (parte inferior derecha y parte superior izquierda como se muestra) permiten que la mezcla de gas para la reacción de reformación sea suministrada a los canales 76 en la primera de las placas almenadas 74, y la mezcla resultante sea removida de aquéllas en la tercera placa almenada 74; los cabezales de doble ancho (parte superior derecha y parte inferior izquierda como se muestra) permiten que la mezcla de gas fluya de una placa almenada 74 a la siguiente. El resultado total es que los gases sometidos a reformación fluyen en una trayectoria en zigzag que generalmente es cocorriente con relación al flujo a través de los canales de combustión 77. El bloque del reactor 70 junto con los cabezales 82, 86 y 88 es montado dentro de un blindaje de presión de acero alcalino 90, cilindrico con extremos semiesféricos . Los tubos 84 están soldados al blindaje 90 donde pasan a través de éste, y se proporcionan fuelles de expansión 85 en al menos uno de los tubos 84 para acomodar la expansión térmica diferencial. Las superficies externas del bloque 70 y los cabezales 84, 86 y 88 están provistos con una barrera térmica 89, (por ejemplo un aislamiento térmico de cerámica rociado encima; únicamente se muestra una parte), y la superficie interna del blindaje 90 también está provista con un aislamiento térmico 91 (únicamente se muestra una parte) . Un tubo 92 suministra la mezcla de vapor y metano al espacio dentro del blindaje 90, y el cabezal inferior derecho 86 tiene una abertura de modo que la mezcla de vapor y metano puede entonces fluir hacia los canales de reformación 76 como se describió anteriormente. El intercambiador de calor que genera vapor 26 (véase la figura 1) está también dentro del blindaje 90; este es de construcción anular, rodeando el tubo 84 que transporta los gases de exhaustación. El cabezal superior izquierdo 86 se comunica a través de un tubo 94 con este intercambiador de calor 26, y el gas de síntesis frío resultante emerge a través del tubo 96. En el uso del reactor de reformación 20 el bloque reactor 70 y los cabezales asociados 82, 86 y 88 están a una temperatura que excede de 800°C, estando los canales de reformación 76 típicamente a aproximadamente 820°C y los canales de combustión 77 a aproximadamente 850°C. Todos esos componentes son de acero a alta temperatura resistente a la corrosión mencionado anteriormente. El blindaje 90, en contraste, se encuentra solo a aproximadamente 500°C. La mezcla de vapor y metano es suministrado, como se mencionó anteriormente, a una presión de 0.45 MPa, dado que esa es la presión dentro del blindaje 90. En consecuencia, el bloque reactor 70 está expuesto a esta presión externa. Los canales de combustión 77 están a aproximadamente presión atmosférica, y por lo tanto están bajo compresión, pero la separación y espesor de los ligamentos definidos por las placas almenadas 75 son tales que esta presión puede hacer resistir sin deformación significativa. Se apreciará que el reactor 20 descrito con relación a las figuras 2 y 3 se da a manera de ejemplo únicamente. Por ejemplo las placas almenadas 74 y 75 pueden ser de un espesor diferente, típicamente en el intervalo de 0.5-1.0 mm, y la separación entre ligamentos adyacentes está típicamente en el intervalo de 10-20 mm para los canales de reformación y entre 10 y 40 mm para los canales de combustión. El bloque reactor 70 puede ser de un tamaño diferente al descrito, y un número de pasos transversales para el reactor de reformación puede ser diferente, y puede en su lugar ser de cuatro o cinco. También se apreciará que el intercambiador de calor generador de vapor 26 puede no estar dentro del blindaje 90. Se apreciará que el reactor 20 descrito con relación a las figuras 2 y 3 se da a manera de ejemplo únicamente. Por ejemplo las placas almenadas 74 y 75 pueden ser de un espesor diferente, típicamente en el intervalo de 0.5-1.0 mm, y la separación entre los ligamentos adyacentes está típicamente en el intervalo de 10-20 mm para los canales de reformación y entre 10 y 40 mm para los canales de combustión. El bloque reactor 70 puede ser de un tamaño diferente al descrito, y un número de pasos transversales para el reactor de reformación puede ser diferente, y puede en su lugar ser de cuatro o cinco. También se apreciará que el intercambiador de calor generador de vapor 26 puede no estar dentro del blindaje 90.

Se apreciará que el uso de blindaje de presión externa 91 ayuda a reducir los requerimientos de metal para proporcionar resistencia estructural al bloque reactor 70, proporcionando un mayor volumen vacío y permitiendo por lo tanto que se logre una mayor carga de catalizador por volumen unitario. Esto se debe a que las placas como la 72 pueden ser significativamente más delgadas, de modo que una mayor proporción del volumen del bloque reactor sea ocupado por canales de flujo, de modo que el inventario de catalizador total pueda incrementarse. Por ejemplo, la proporción del volumen consistente de material estructural (considerando el módulo reactor sin los insertos de catalizador 80) puede ser de aproximadamente el 38%. Esto también minimiza el momento de flexión en las paredes de los canales de flujo, reduciendo por lo tanto la distorsión, mejorando de este modo el contacto entre la hoja delgada de catalizador 80 y las paredes adyacentes y proporcionando la transferencia de calor, y haciendo también la remoción e inserción más fáciles. Se apreciará que el blindaje de presión 90 tiene una geometría comparativamente simple, de modo que puede ser diseñada de acuerdo a los códigos de recipientes de presión existentes. También proporcionan inherentemente una contención secundaria en el caso de fugas del bloque reactor 70; es de una forma que es fácil de aislar, y fácil de transportar e instalar, y el tamaño total del reactor no se incrementa significati amente . También existen beneficios de costo, puesto que el blindaje de presión 90 puede ser fabricado de un material de bajo costo comparativamente con acero al carbón, debido a que su temperatura durante la operación puede ser significativamente más baja que en el bloque reactor 70; aunque el bloque reactor debe ser fabricado de un material de mayor costo, la cantidad de ese material que se requiera se reduce debido a que, como se mencionó anteriormente, las placas pueden ser significativamente más delgadas que si no se proporcionara el blindaje de presión.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Reactor catalítico compacto para una reacción de reformación que comprende un módulo reactor que define una multiplicidad de primer y segundo canales de flujo arreglados alternativamente en el módulo, para transportar el primer y segundo flujos de gas, siendo el reactor adecuado para usarse con un primer flujo de gas cuya presión se encuentra por encima de la presión ambiental y no es menor que la del segundo flujo de gas; donde cada canal de flujo en el cual toma lugar una reacción química contiene una estructura de catalizador permeable a gases que incorporan sustrato de metal; y donde el módulo reactor está encerrado dentro de un recipiente de presión, estando la presión dentro del recipiente de presión arreglada para estar a una presión sustancialmente del primer flujo de gas.
2. Reactor según la reivindicación 1, donde el primer flujo de gas está arreglado para fluir a través de al menos parte del recipiente de presión para alcanzar los primeros canales de flujo o para abandonar los primeros canales de flujo.
3. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes para efectuar una reacción a una temperatura superior a 600°C, donde el módulo reactor comprende un metal que es fuerte y resistente a la corrosión a la temperatura de reacción, estando el módulo reactor provisto con aislamiento térmico, y siendo el blindaje de presión de diferente material al módulo reactor.
4. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde la proporción del volumen del módulo reactor que consiste de materiales estructurales de menos del 60%
5. Reactor según la reivindicación 4, donde la proporción es menor del 50%.
6. Una planta para convertir gas natural a hidrocarburos de cadena más larga que incorpora un reactor de reformación de vapor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes para generar un gas de síntesis y un reactor de Fischer-Tropsch para generar hidrocarburos de cadena más larga.