NO169114B - Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av en gass-stroem som inneholder raahydrogen - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av en gass-stroem som inneholder raahydrogen Download PDFInfo
- Publication number
- NO169114B NO169114B NO841166A NO841166A NO169114B NO 169114 B NO169114 B NO 169114B NO 841166 A NO841166 A NO 841166A NO 841166 A NO841166 A NO 841166A NO 169114 B NO169114 B NO 169114B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- zone
- tube
- gas stream
- heat exchange
- mixture
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 70
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 53
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 15
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
- B01J12/005—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor carried out at high temperatures, e.g. by pyrolysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2415—Tubular reactors
- B01J19/2425—Tubular reactors in parallel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00185—Fingers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00823—Mixing elements
- B01J2208/00831—Stationary elements
- B01J2208/00849—Stationary elements outside the bed, e.g. baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00078—Fingers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00085—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/00768—Baffles attached to the reactor wall vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
- B01J2219/322—Basic shape of the elements
- B01J2219/32279—Tubes or cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
- B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
- B01J2219/32408—Metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
- B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
- B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
- B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
- B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
- B01J2219/32475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material involving heat exchange
Description
Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av en gass-strøm som inneholder hydrogen. Mer spesielt angår oppfinnelsen reformering av et hydrokarbonføde-strøm med damp og/eller karbondioksyd.
Det er i EP-A-00 221736 beskrevet en prosess for fremstilling av en hydrogenholdig gass, som går ut på at et hydrokarbon eller hydrokarbonderivat som bringes til å reagere med damp og/eller karbondioksyd i nærvær av en katalysator med slik katalysatorutløpstemperatur at gassproduktet inneholder minst 30 volum% hydrogen på tørrbasis, og hvorved katalysatorenhetene omfatter et underlag og minst ett aktivt metall som er utvalgt fra den metallgruppe, som inneholder nikkel, kobolt og platina, og hvor katalysatorunderlaget omfatter et primært underlag av et metall eller en legering som er bestandig overfor de forhold hvorunder reaksjonene foregår, og et sekundært underlag bestående av et sjikt av metallet eller legeringen.
Man er kommet frem til at anvendelsen av en katalysator på et metall- eller legerings-underlag vil muliggjøre et omsetnings-apparat av ny konstruksjon og en ny prosess-sekvens, hvor katalysatoren om ønskelig, men ikke nødvendigvis, inngår i apparatet og i prosess-sekvensen.
I samsvar med oppfinnelsen har man tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en gass-strøm som inneholder rå-hydrogen av den art som omfatter: I) reagering av en blanding av en hydrokarbonfødestrøm og damp og/eller karbondioksyd i en første sone som inneholder en dampreformerende katalysator for fremstilling av en primær reformert gass-strøm som inneholder hydrogen, karbonoksyder,
metan og ureagert damp,
II) delvis forbrenning av den primære reformerte gass-strøm med oksygen, luft eller oksygenanriket luft, for å tilveiebringe
en het, delvis forbrent gass-strøm,
III) reagering av den hete delvis forbrente gass-strøm i en andre sone som inneholder en sekundær dampreformerende katalysator for å redusere metaninnholdet i gass-strømmen og danne en produktgass-strøm, og
IV) tilveiebringelse av varme for den endetermiske reaksjon i den første sone ved overføring av varme fra produktgassen til blandingen mens sistnevnte befinner seg i den første sone.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at i tillegg til å overføre varme fra produktgassen til blandingen i den føjrste sonen, overføres varme også til blandingen fra den primære reformerte gass-strøm som forlater den første sone mens blandingen befinner seg i den første sone, hvorved den primære reformerte gass-strøm kjøles delvis.
Hydrokarbonfødestrømmen som tilføres i slike prosesser, har fortrinnsvis et kokepunkt som ikke overstiger 220°C, og er helst normalt i gassform, spesielt med et atomforhold mellom hydrogen og karbon av minst 3,5. De hydrokarbonderivater som er mest egnet for anvendelse som forråd, er metanol eller etanol.
I prosessen ifølge oppfinnelsen er en del av varmen som trengs til den endotermiske primære reformering tilført fra en katalytisk "sekundærreformer", hvori gassproduktet fra den endotermiske reaksjon bringes til å reagere med oksygen, for å minske dets metaninnhold. Et slikt sekundærreformeringstrinn kan gjennomføres i en separat beholder, men også meget fordelaktig i den samme beholder. Således er det i beholderen anordnet et leie for en sekundær reformererkatalysator og oppstrøms fra dette leie, og atskilt fra dette for å unngå beskadigelse av katalysatoren, en sekundær reformerbrenner hvori primær refo-rmergass og oksygen, eventuelt som luft eller anriket luft, sammenføres og reagerer i en flamme.
For produksjon av råhydrogen, eller en råsyntesegass for omdanning til organiske forbindelser benyttes en oksygenrik gass (over 80 og spesielt over 95 volum%) for å tilveiebringe den partiale forbrenning. Ved å bruke luft eller anriket luft for partial-forbrenning kan det fremstilles rå ammoniakksyntesegass.
Hver av disse prosesser omfatter etterfølgende trinn for avkjøling og fjerning av overskuddsdamp som væske (vann). Hvis produktet skal være av ammoniakksyntesegass eller hydrogenrik gass, vil også rågassen gjennomgå skifting, fjerning av karbondioksyd og finrensing for fjerning av spor av karbonoksyder.
Ved å bruke ikke-anriket luft for utførelse av den delvise forbrenning, kan det fremstilles en rå ammoniakksyntesegass som har nitrogenoverskudd som har etter skifting og fjerning av karbondioksyd et hydrogen/nitrogen-forhold lavere enn det støkiometriske. For å bruke en slik gass i ammoniakksyntese innbefattes et etterfølgende trinn med bortføring av nitrogen fra den reagerte syntesegass som i prosessen ifølge EP-B-00 0993, eller før gassen underkastes ammoniakksyntese.
Ved å tilføre moderat anriket luft kan dessuten utstrekningen av nitrogenfjerningen reduseres, f.eks. til null, når hydrokarbon-utgangsmaterialet består av metan og oksygenet utgjør ca. 35 volum%.
En foretrukken utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går ut på at
I) den første sone omfatter et antall ringformede soner som strekker seg inn i en varmevekslingssone fra en plenumsone, hvor hver ringformet sone, a) er lukket ved den ende som er lengst fra plenumsonen og åpen i den andre ende som munner ut i plenumsonen,
b) inneholder den dampreformerende katalysator, og
c) omgir et rør som er åpent ved den tilordnede ringformede sones lukkede ende og strekker seg gjennon den ringformede
sone og videre gjennom plenumsonen,
hvor varmevekslingssonen befinner seg nedstrøms for den andre sone slik at produktgassen som forlater den andre sone passerer varmevekslingssonen, hvorved hver ringformet sone oppvarmes
fra utsiden ved hjelp av produktgass-strømmen som passerer gjennom varmevekslingssonen, og
fra innsiden ved hjelp av den primære reformerte gass-strøm som forlater den ringformede sone gjennom røret som
er tilordnet denne, og
II) at blandingen av hydrokarbon og damp mates til plenumsonen,
hvor blandingen, før den kommer inn i de ringformede soner, opphetes ved hjelp av den primære reformerte gass-strøm som strømmer gjennom rørene som strekker seg gjennom plenumsonen.
Et apparat som foretrekkes for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter
I) et ytre hus,
II) innbyrdes parallelle første og andre rørplater som er anordnet på tvers av huset og som deler huset i tre suksessive soner, nemlig en varmevekslingssone, en reaktantmatningssone og en produktavtagningssone,
II) i det minste ett ytre rør som strekker seg inn i varmevekslingssonen fra den første rørplaten som avgrenser denne sone, hvor rørets ytre ende innenfor sonen er
lukket,
IV) hvor i det minste ett indre rør strekker seg fra den andre rørplate inn i hvert ytre rør og har en åpen ende som ligger innved den lukkede ytre ende av ytterrøret, slik at hvert ytre rør og dettes tilordnede indre rør avgrenser en ringformet sone mellom innerflaten av det ytre rør og ytterflaten av det
indre rør,
V) en dampreformerende katalysator anordnet i hver sone, VI) en brenner utstyrt med: a) innretninger til å forsyne brenneren med gass fra produktavtagningssonen og b) innretninger for å forsyne brenneren_med oksygen, luft eller oksygenanriket luft,
VII) et sekundært reformerende katalysatorsjikt nedstrøms
for brenneren og
VIII) innretninger til å føre gass fra det sekundære reformerende katalysatorsjikt til varmevekslingssonen.
Det indre rørs ytterflate bærer fortrinnsvis et påklebet lag av den primære reformerende katalysator, alternativt kan det bære katalysatorenheter som er mekanisk bundet til ytterflaten, eller katalysator kan være anordnet strukturert eller løst i ringrommet.
Hvis vedhengende katalysator benyttes, har hvert av de
ytre rør som avgrenser det ytre av den ringformede sone fortrinnsvis sin lukkede ende vendende oppover, nemlig av følgende grunner:
a) rørkoblingene er lettere å anordne; b) det er lettere å fjerne det indre rør for å tillate utskifting av katalysator; og c) mellomrommet mellom tilstøtende ytre rør kan forsynes med pakninger for å forbedre varmeoverføring.
Apparatets ytre mantel skal fortrinnsvis motstå over-atmosfærisk trykk særlig i området 5-120, f.eks. 25-80 bar.
For opprettelse av tilstrekkelig, geometrisk flate for dampreformingskatalysatoren kan ytterrørsdiameteren være mindre enn det har vært vanlig hitil i forbindelse med dampomsetning, dvs. at en innerdiameter opp til 75 mm, og med et tilsvarende tynt innerrør, som gir et gjenstående, ringformet mellomrom av 5-20 mm bredde, vil være passende. Et bredere ytterrør, f.eks. med 150 mm innerdiameter, kan eventuelt komme til anvendelse sammen med en gruppe innerrør. Innerrøret har fortrinnsvis en utvidet ytterflate som er opprettet eksempelvis ved hjelp av finner, fastgjorte tapper eller trådvindinger. Denne ytterflate vil som regel være 3 til 10 ganger større enn den glatte rørytterflate. En meget egnet, utvidet ytterflate kan anordnes ved hjelp av en fler- (f.eks. 6-10) utgangsskruegang med i alt 80 til 400 vindinger pr. m. Finnene eller skruegangene kan forløpe sammenhengende eller avbrutt.
For å forbedre varmevekslingen mellom gassprodukt og reaksjonsdeltakere i det ringformede mellomrom^ kan det i innerrøret være innmontert en turbulator. Selvsagt vil hverken innerrørets innervegg eller turbulatoren være belagt med katalysator.
Selve katalysatorlaget kan dannes av en katalysator i
kraft av valget av konstruksjonsmateriale, eller opprettes ved fysisk modifisering av overflaten, f.eks. ved kaldpåvalsing av en nikkelholdig enhet. I de fleste tilfeller vil det tjene som underlag for aktivt materiale, f.eks. et eller flere metaller fra gruppe VIII i det periodiske system. Særlig hvis underlagets ytterflate er meget lavadsorptiv, eksempelvis bestående av et metall eller en legering, vil den (som "primærunderlag") være påført et belegg av adsorptivt materiale ("sekundærunderlag"), hvortil det aktive materiale er tilknyttet. Hvis det er uedelt, vil innholdet av metall fra gruppe VIII ligge mellom 3 0
og 60 vekt%, beregnet som ekvivalent NiO av det totale belegg. Slikt adsorptivt materiale har typisk et porevolum over
0,2 cm<3>g_<1> og en overflatestørrelse av minst 1,0, fortrinnsvis over 15, og spesielt mellom 50 og 200 m<2>g-<1>. Sekundærunderlaget har fortrinnsvis en tykkelse av 0,01-0,3 og helst 0,02-0,1 mm.
Sekundærunderlaget vil vanligvis bestå av aluminiumoksyder, særlig..cfamma- eller eta-oksyder. Andre, flerverdige oksyder, f.eks. kromoksyd og sjeldne jordmetalloksyder kan utgjøre i hvert fall en del av sekundærunderlaget. Av andre, egnede sekundærunderlagsoksyder kan nevnes titanoksyd, zirkonoksyd, hafniumoksyd, toriumoksyd, vanadiumoksyd og uraniumoksyd samt oksyder av mangan, molybden og wolfram og sammensatte oksyder.
Sekundærunderlaget innbefatter fortrinnsvis en kornvekst-inhibitor, eksempelvis minst 0,05 og helst 0,1-5,0 vekt% av yttrium eller et annet eller flere sjeldne jordmetalloksyder, særlig av cerium eller praseodym.
Det antas at når nikkel og/eller kobolt er til stede i katalysatoren, vil sekundærunderlaget, hvis det innbefatter et flerverdig oksyd, inneholde noe nikkel- og/eller koboltspinell,
i hvert fall etter en viss driftstid. Ifølge oppfinnelsen kan sekundærunderlagsmaterialet, i det minste delvis, være i form av spinell, enten av nikkel og/eller kobolt eller av et toverdig metall med et tungreduserbart oksyd, særlig magnesium eller mangan eller, mindre foretrukket, sink. Da nikkel og/eller kobolt som er til stede som spinell er i en reduksjonsbestandig oksydform, vil det ikke i vesentlig grad bidra til katalysatorens aktivitet: aktivt nikkel og/eller kobolt kommer i tillegg.
I en katalysator som innbefatter nikkel og/eller kobolt, kan det dessuten forefinnes et eller flere metaller fra platinagruppen, som er i stand til å øke nikkel- og/eller koboltaktiviteten og minske tendensen til karbonavsetting ved reaksjoner med hydrokarboner av høyere orden enn metan. Slikt metall fra platinagruppen vil vanligvis være til stede i en konsentrasjon av 0,005-1,0 vekt% av belegget. Videre kan katalysatoren, særlig i foretrukne former, inneholde et platinagruppe-metall, men ingen uedel katalysatorkomponent. En slik katalysator er mer egnet enn en på et konvensjonelt underlag, idet en større fraksjon av det aktive metall blir tilgjengelig for den reagerende gass. Når platinagruppemetall anvendes alene, vil metallinnholdet vanligvis utgjøre 0,005-5,0 vekt% av belegget.
Katalysatormetallet kan passende ha en spesifikk overflate av 1 til 500 m<2>/g belegg. Innenfor disse yttergrenser vil de større overflater foretrekkes for reaksjoner under 600°C.
Hvis såvel uedle som edle metaller er til stede, kan et gunstig nivå for katalytisk aktivitet oppnås ved anvendelse av merkbart liten konsentrasjon av slike metaller, nemlig under 2% og særlig 0,01-0,5 vekt% i alt av totalmengden av skundærunder-laget og de nevnte metaller. Det foretrukne edelmetall er rhodium.
Katalysatoren kan fremstilles ved at en forbindelse av det aktive metall, sammen med sekundærunderlaget, innføres i primærunderlaget. Ved en foretrukket fremgangsmåte overføres sekundærunderlaget til primærunderlaget, kombinasjonen blir fortrinnsvis kalsinert hvoretter det påføres en løsning inneholdende en termisk dekomponerbar forbindelse av aktivt metall. Når katalysatoren ønskes regenerert, kan innerrørene trekkes ut og behandles på ny med en forbindelse av det aktive metall.
Som et alternativ til bruken av den primære reformerende katalysator som et lag som kleber til innerrøret, kan katalysatoren være i form av et lag som kan fjernes fra mellomrommet mellom innerrørene og ytterrørene. Slike lag kan danne rørformede enheter som er perforerte vegger og hvor det finnes midler til å holde disse vegger i avstand fra veggene i den ringformede sone hvori de er stablet aksialt i forhold til hverandre og i forhold til den ringformede sone.
Hver enhet kan være fremstilt av høykalsinert keramikk eller av metall eller metallegering og påført et sjikt av katalysatorunderlagsmateriale som tidligere beskrevet. Om ønskelig kan alle avstandsbeholdere som benyttes være belagt med slikt katalysatorunderlagsmateriale.
Reaksjonen mellom et hydrokarbon og damp og/eller karbondioksyd, for fremstilling av en gass som inneholder minst 30 volum% hydrogen på tørrbasis foregår vanligvis ved 550-1000°C og et trykk av 1-60 bar. I en slik prosess som i samsvar med oppfinnelsen benytter en primærreformerkatalysator i form av slike enheter har katalysatoren en geometrisk fellesflate godt under 300 m-<1> ved anvendelse av vanlig keramikkringkatalysator, f.eks. av størrelsesorden 40-200 m-<1>, og trykkfallet kan være under 10%, eksempelvis 0,1-2,0% av trykkfallet ved slike ringer. Det kan anvendes katalysatorenheter av eksempelvis 40-160 mm_diameter, bortsett fra utvendige fremspring eller avstandsholdere.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen som viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom en foretrukken utførelse av apparatet til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Som vist på tegningen består apparatets ytre mantel av et sylinderformet midtparti 10, et øvre parti 12 samt et nedre parti 14. Det er i det øvre parti 12 anordnet en blander- og brennersone 16 som er forbundet med et gassinnløp 18 og et luftinnløp 20 og fastgjort med en boltflens 22 til det sylinder-formede midtparti 10. Det øvre parti 12 innbefatter også et sekundærreformerkatalysatorlag 13.
Midtpartiet 10 deles horisontalt av en rørplate 26, og rommet over platen danner en varmevekslingssone 24 og på grunn av de "ytre" varmevekslerrør 28 som, med lukkede overender, strekker seg oppad fra rørplaten. Sonen 24 innbefatter et pakket parti 3 0 som forbedrer varmeutvekslingen mellom varmgasser utenfor og reaksjonsdeltakere inne i rørene 28 og en utløpsled-ning 32 for utstrømming av avkjølt sekundærreformergass.
Under rørplaten 2 6 er det anordnet en reaktant-tilførsels-sone 34 som avgrenses av rørplater 36 som strekker seg utad og derved danner en flens som er fastboltet til flensen 38. Hvert rør 40, har utvidet og katalysatorbelagt ytterflate 42,
strekker seg oppad fra rørplaten 3 6 og nesten til de lukkede ender av rørene 28. Innerflaten av rørene 28 kan ha, eller være uten katalysatorbelegg.
Under rørplaten 36 er det anordnet en produktavledningssone 48, hvorfra en utløpsledning 50 leder til et gassinnløp 18.
Beholderen 10 er fortrinnsvis forsynt med en kappe (ikke vist) som kan gjennomstrømmes av kaldluft eller vann, for å nedbringe temperaturen i den trykkbestandige mantel og holde dens varmebestandige innerforing komprimert.
I en prosess for fremstilling av råhydrogen eller en råsyntesegass for omdanning til organiske forbindelser, mates i overensstemmelse med oppfinnelsen en blanding av avsvovlet naturgass og damp av eksempelvis 200-450°C til reaksjons-deltaker-tilførselssonen, hvori den opphetes ved varmeveksling med gassen i røret 40. Innmatningen ved 46 kan omfatte karbondioksyd dersom hydrokarbon-utgangsmaterialet er hydrogen-rikt. Det ledes oppad gjenom det ringformede rom i kontakt med katalysatoren 42, under opptakelse av varme både fra innnerrøret 40 og fra varmevekslingssonen 24, til den øverst har en temperatur av f.eks. 650-750°C. Den passerer deretter nedad gjennom innerrøret 40, som en varmekilde for innstrømmende gass, og forlater mantelens nedre parti 14 gjennom produkt-avledningssonene 48 og utløpsledningen 50.
Metaninnholdet i gassen som strømmer ut gjennom ledningen 50 utgjør 0,2-5 volum% på tørrbasis. Fra utløpsledningen 50 strømmer gassen gjennom ledningen 18 og inn i blander/brenner-sonen 16 hvori den reagerer med oksygen eller eventuelt anriket luft som innføres gjennom ledningen 20. Varmen som utvikles er tilstrekkelig til å reforme metanet som er til stede i gassen ved 18 og oppvarme rørene 28. Etter avkjøling_i varmevekslingssonen 24, under medvirkning av pakningssonen 30, utstrømmer gassen ved 32. Den ledes deretter til ytterligere varmegjenvinn-ingsinnretninger og til trinn for skift, C02-fjerning og finrensing, for fremstilling av hydrogen, eller til trinn for avkjøling og vannfjerning, for fremstilling av syntesegass.
Tabellen angir temperaturer, trykk og gass-sammensetninger for fremstilling av råmetanolsyntesegass med tilførsel av stort sett rent oksygen ved 20.
Ved å bruke ikke-anriket luft for å bevirke den delvise forbrenning kan en råammoniakksyntesegass fremstilles som inneholder et overskudd av nitrogen. For anvendelse av en slik gass i en ammoniakksyntese innbefattes et etterfølgende trinn med nitrogenfjerning. Ved å tilføre moderat anriket luft kan dessuten utstrekningen av nitrogenfjerningen reduseres, f.eks. til null, når hydrokarbon-utgangsmaterialet består av metan og oksygenet utgjør ca. 3 5 volum%.
Claims (6)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av en gass-strøm som inneholder rå-hydrogen, omfattende I) reagering av en blanding av en hydrokarbon-fødestrøm og damp og/eller karbondioksyd i
en første sone som inneholder en dampreformerende katalysator for fremstilling av en primær reformert gass-strøm som inneholder hydrogen, karbonoksyder, metan og ureagert damp, II) delvis forbrenning av den primære reformerte gass-strøm med oksygen, luft eller oksygenanriket luft, for å tilveiebringe en het,
delvis forbrent gass-strøm, III) reagering av den hete delvis forbrente
gass-strøm i en andre sone som inneholder en sekundær dampreformerende katalysator for å redusere metaninnholdet i gass-strømmen og danne en produktgass-strøm, og IV) tilveiebringelse av varme for den endotermiske reaksjon i den første sone ved
overføring av varme fra produktgassen til blandingen mens sistnevnte befinner seg i
den første sone,
karakterisert ved at i tillegg til å overføre varme fra produktgassen til blandingen i den første sonen overføres varme også til blandingen fra den primære reformerte gass-strøm som forlater den første sone mens blandingen befinner seg i den første sone, hvorved den primære reformerte gass-strøm kjøles delvis.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at den primære reformerte gass-strøm kjøles ytterligere før det delvise forbrenningstrinnet ved varmeveksling med blandingen av hydrokarbonfødestrømmen og damp for å bevirke forvarming av blandingen før denne kommer inn i den første sone.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,
karakterisert vedI) at den første sone omfatter et antall ringformede soner som strekker seg inn i en varmevekslingssone fra en plenumsone,
hvor hver ringformet sone: a) er lukket ved den ende som er lengst fra plenumsonen og åpen i den andre ende som munner ut i plenumsonen, b) inneholder den dampreformerende katalysator, og c) omgir et rør som er åpent ved den tilordnede ringformede sones lukkede ende og strekker seg gjennom den ringformede sone og videre gjennom plenumsonen,
hvor varmevekslingssonen befinner seg nedstrøms for den andre sone slik at produktgassen som forlater den andre sone passerer varmevekslingssonen, hvorved hver ringformet sone oppvarmes
fra utsiden ved hjelp av produktgass-strømmen som passerer gjennom varmevekslingssonen, og
fra innsiden ved hjelp den primære reformerte gass-strøm som forlater den ringformede sone gjennom røret som er tilordnet denne, ogII) at blandingen av hydrokarbon og damp mates til plenumsonen, hvor blandingen, før den kommer inn i de ringformede soner, opphetes ved hjelp av den primære reformerte gass-strøm som strømmer gjennom rørene som strekker seg gjennom plenumsonen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert ved at den primære reformerende katalysator er tilstede som et lag som er p'åklebet ytterflaten av røret i den ringformede katalysatorsone.
5. Apparat til fremstilling av en gass-strøm som inneholder rå-
hydrogen i henhold til fremgangsmåten ifølge krav 3 , karakterisert ved : I) et ytre hus (10), II) innbyrdes parallelle første og andre rørplater (26, 3 6) som er anordnet på tvers av huset (10) og som deler huset i tre suksessive soner, nemlig en varmevekslingssone (24) , en reaktantmatningssone (34) og en produktavtagningssone (48), III) i det minste ett ytre rør (28) som strekker seg inn i varmevekslingssonen (24) fra den første rørplaten (26) som avgrenser denne sone, hvor rørets ytre ende innenfor sonen er lukket, IV) hvor i det minste ett indre rør (40) strekker seg fra den andre rørplate (36) inn i hvert ytre rør (28) og har en åpen ende som ligger innved den lukkede ytre ende av ytterrøret (28) , slik at hvert ytre rør (28) og dettes tilordnede indre rør (40) avgrenser en ringformet sone mellom innerflaten av det ytre rør (28) og ytterflaten (42) av det indre rør (4 0), V) en dampreformerende katalysator anordnet i hver sone, VI) en brenner (16) utstyrt med: a) innretninger (50, 18) til å forsyne brenneren med gass fra produktavtagningssonen (48) og b) innretninger (20) for å forsyne brenneren med oksygen, luft eller oksygenanriket luft, VII) et sekundært reformerende katalysatorsjikt (13) nedstrøms for brenneren (16) og VIII) innretninger (12, 22, 10) til å føre gass fra det sekundære reformerende katalysatorsjikt (13) til varmevekslingssonen (24).
6. Apparat ifølge krav 5,
karakterisert ved at brenneren (16) og det sekundære sjikt (13) med reformerende katalysator befinner seg i varmevekslingssonen (24) oppstrøms for de ytre rør (28).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB838308343A GB8308343D0 (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Steam reforming |
GB838316588A GB8316588D0 (en) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | Contact material |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO841166L NO841166L (no) | 1984-09-26 |
NO169114B true NO169114B (no) | 1992-02-03 |
NO169114C NO169114C (no) | 1992-05-13 |
Family
ID=26285626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO841166A NO169114C (no) | 1983-03-25 | 1984-03-23 | Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av en gass-stroem som inneholder raahydrogen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0124226B1 (no) |
JP (1) | JPH04331703A (no) |
AU (1) | AU569873B2 (no) |
DE (1) | DE3480192D1 (no) |
IN (1) | IN161290B (no) |
NO (1) | NO169114C (no) |
NZ (1) | NZ207547A (no) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3663652D1 (en) * | 1985-03-05 | 1989-07-06 | Ici Plc | Steam reforming hydrocarbons |
DK165946C (da) * | 1985-03-21 | 1993-07-05 | Haldor Topsoe As | Reformingproces under varmeudveksling og reaktor dertil |
EP0254395B1 (en) * | 1986-05-27 | 1990-11-22 | Imperial Chemical Industries Plc | Method of starting a process for the production of a gas stream containing hydrogen and carbon oxides |
GB8629497D0 (en) * | 1986-12-10 | 1987-01-21 | British Petroleum Co Plc | Apparatus |
DE3991744T (no) * | 1989-09-20 | 1991-10-10 | ||
DE69800734T2 (de) * | 1997-01-22 | 2001-08-09 | Haldor Topsoee As Lyngby | Erzeugung eines Synthesegases durch Dampfreformierung unter Verwendung eines katalysierten Hardware |
DK173496B1 (da) | 1998-07-16 | 2001-01-02 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde til fremstilling af syntesegas ved vanddampreformering under anvendelse af en katalyseret metaloverflade |
GB2372462A (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Univ Newcastle | Reactor for conducting endothermic reactions |
US7892511B2 (en) | 2004-07-02 | 2011-02-22 | Kellogg Brown & Root Llc | Pseudoisothermal ammonia process |
GB0504622D0 (en) * | 2005-03-05 | 2005-04-13 | Accentus Plc | Catalytic reactors |
US11607657B2 (en) | 2012-02-06 | 2023-03-21 | Helbio S.A. | Heat integrated reformer with catalytic combustion for hydrogen production |
US10961122B2 (en) | 2012-02-06 | 2021-03-30 | Helbio S.A. | Heat integrated reformer with catalytic combustion for hydrogen production |
CA3137624C (en) | 2012-03-08 | 2023-06-20 | Helbio Societe Anonyme Hydrogen And Energy Production Systems | Catalytically heated fuel processor with replaceable structured supports bearing catalyst for fuel cell |
WO2021052978A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | Sabic Global Technologies B.V. | Reactor tube assembly |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2705324A1 (de) * | 1977-02-09 | 1978-08-10 | Ght Hochtemperaturreak Tech | Spaltrohrofen |
CH645318A5 (de) * | 1978-11-21 | 1984-09-28 | Silberring Ludwig | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von wasserstoff. |
GB2057908A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-08 | Ici Ltd | Fluid-solid contact |
IT1141031B (it) * | 1980-08-29 | 1986-10-01 | Snam Progetti | Procedimento per la preparazione di gas contenenti idrogeno ed azoto |
DE3100641C2 (de) * | 1981-01-12 | 1985-08-01 | Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Erzeugung von Spaltgas für die Herstellung von NH↓3↓-Synthesegas |
DE3244252A1 (de) * | 1982-11-30 | 1984-05-30 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von produktgas mit wasserstoff- und kohlenoxyde-gehalten |
-
1984
- 1984-03-14 EP EP84301725A patent/EP0124226B1/en not_active Expired
- 1984-03-14 DE DE8484301725T patent/DE3480192D1/de not_active Expired
- 1984-03-19 NZ NZ207547A patent/NZ207547A/en unknown
- 1984-03-20 IN IN250/DEL/84A patent/IN161290B/en unknown
- 1984-03-21 AU AU25955/84A patent/AU569873B2/en not_active Ceased
- 1984-03-23 NO NO841166A patent/NO169114C/no not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3061811A patent/JPH04331703A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3480192D1 (en) | 1989-11-23 |
IN161290B (no) | 1987-11-07 |
AU2595584A (en) | 1984-09-27 |
EP0124226B1 (en) | 1989-10-18 |
AU569873B2 (en) | 1988-02-25 |
NZ207547A (en) | 1987-03-06 |
EP0124226A2 (en) | 1984-11-07 |
NO169114C (no) | 1992-05-13 |
JPH04331703A (ja) | 1992-11-19 |
EP0124226A3 (en) | 1987-03-25 |
NO841166L (no) | 1984-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4750986A (en) | Steam reforming | |
US4337170A (en) | Catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
Dybkjær | Tubular reforming and autothermal reforming of natural gas—an overview of available processes | |
US5039510A (en) | Steam reforming | |
US4822521A (en) | Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
US4650651A (en) | Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
CA2497441C (en) | Apparatus and process for production of high purity hydrogen | |
US5112578A (en) | Reactor for reforming hydrocarbon and process for reforming hydrocarbon | |
US4981676A (en) | Catalytic ceramic membrane steam/hydrocarbon reformer | |
EP2812278B1 (en) | Heat integrated reformer with catalytic combustion for hydrogen production | |
CN100519707C (zh) | 快速加热燃料重整反应物的方法与装置 | |
EP0450872A1 (en) | Endothermic reaction apparatus | |
AU661877B2 (en) | Endothermic reaction apparatus | |
NO172886B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av syntesegass fra hydrokarbonholdig raamateriale | |
CA2377372A1 (en) | Apparatus for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells | |
NO169114B (no) | Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av en gass-stroem som inneholder raahydrogen | |
JPS6261521B2 (no) | ||
NO325283B1 (no) | Fremstilling av metanol | |
US5156821A (en) | Reactor for reforming hydrocarbon | |
US11607657B2 (en) | Heat integrated reformer with catalytic combustion for hydrogen production | |
NO336969B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av syntesegass | |
US4442020A (en) | Catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
WO2003031325A2 (en) | Steam reformer for methane with internal hydrogen separation and combustion | |
NO166799B (no) | Fremgangsmaate og apparat for sekundaer omdannelse av hydrokarboner ved hjelp av damp og en metallisk katalysator paa en baerer. | |
WO1990006297A1 (en) | Production of methanol from hydrocarbonaceous feedstock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN SEPTEMBER 2002 |