NO882049L - REFORM FOR CATALYTIC DIVISION OF GAS-HYDROCARBONES. - Google Patents

REFORM FOR CATALYTIC DIVISION OF GAS-HYDROCARBONES.

Info

Publication number
NO882049L
NO882049L NO882049A NO882049A NO882049L NO 882049 L NO882049 L NO 882049L NO 882049 A NO882049 A NO 882049A NO 882049 A NO882049 A NO 882049A NO 882049 L NO882049 L NO 882049L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
catalyst
tubes
reformer
splitting
Prior art date
Application number
NO882049A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO882049D0 (en
Inventor
Walter Panknin
Original Assignee
Steinmueller Gmbh L & C
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19863631365 external-priority patent/DE3631365A1/en
Priority claimed from DE19863631366 external-priority patent/DE3631366A1/en
Priority claimed from PCT/EP1987/000519 external-priority patent/WO1988001983A2/en
Application filed by Steinmueller Gmbh L & C filed Critical Steinmueller Gmbh L & C
Publication of NO882049D0 publication Critical patent/NO882049D0/en
Publication of NO882049L publication Critical patent/NO882049L/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Reformer for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner med vanndamp og en primær- og en sekundærreformer framvisende anordninger for dette formål. Reformers for the catalytic splitting of gaseous hydrocarbons with steam and a primary and a secondary reformer showing devices for this purpose.

Oppfinnelsen angår først og fremst en reformer for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner, særlig med vanndamp til en produktgass i en trykkbeholder, med mange i beholderen parallelt med hverandre anordnede spalterør og en katalysator, hvormed konvektiv varme kan overføres gjennom rørveggene fra en varm oppvarmingsgass til prosessgassen som gjennomstrømmer katalysatoren. The invention primarily relates to a reformer for the catalytic splitting of gaseous hydrocarbons, in particular with water vapor into a product gas in a pressure vessel, with many splitting pipes arranged parallel to each other in the container and a catalyst, with which convective heat can be transferred through the pipe walls from a hot heating gas to the process gas which flows through the catalyst.

Fra søkerens prospekt "Process Engineering - Steam Reformer and Intermediate Heat Exchanger for PNP or HTR-Module Concept", s. 2, er en slik reformer kjent, hvormed katalysatormaterialet er fylt i opphengte avstivede spalningsrør i trykkbeholderen. From the applicant's prospectus "Process Engineering - Steam Reformer and Intermediate Heat Exchanger for PNP or HTR-Module Concept", p. 2, such a reformer is known, with which the catalyst material is filled in suspended stiffened expansion tubes in the pressure vessel.

Ved katalysatorskifte må spaltningsrørene trekkes enkeltvis. Forøvrig er det hengende avstivede rørknippet tilbørlig til å komme i svingninger og utnyttelsen av varmen tilført fra oppvarmingsgassen er ikke optimal. When changing the catalyst, the split pipes must be pulled individually. Otherwise, the hanging stiffened bundle of pipes is liable to fluctuate and the utilization of the heat supplied from the heating gas is not optimal.

Den hengende avstivningen av spaltningsrørene i en bæreplate fører til relativt små reformerenheter eller til svært tunge bæreplater p.g.a. av strekkbelastninger ved høye driftstemperaturer. The suspended stiffening of the splitting tubes in a carrier plate leads to relatively small reformer units or to very heavy carrier plates due to of tensile loads at high operating temperatures.

Det er videre oppgaven for den foreliggende oppfinnelsen å frambringe en reformer, hvormed katalysatorbytte blir lettere og likeledes stabiliteten til rørknippet blir forbedret. It is also the task of the present invention to produce a reformer, with which catalyst replacement becomes easier and likewise the stability of the tube bundle is improved.

Denne oppgaven blir løst gjennom at oppvarmingsgassen føres gjennom spaltningsrørene og katalysatoren anbringes i trykkbeholderen mellom spaltningsrørene som en fylling. This task is solved by passing the heating gas through the cracking tubes and placing the catalyst in the pressure vessel between the cracking tubes as a filling.

Ved katalysatorbytte er det ikke nødvendig å trekke rørene, fordi katalysatorfyllingen kan fjernes på egnet måte, f.eks. ved avsugning fra hele volumet. Gjennom neddykking av rørene i fyllingen blir disse stabilisert. When changing the catalyst, it is not necessary to pull the pipes, because the catalyst filling can be removed in a suitable way, e.g. by suction from the entire volume. By immersing the pipes in the fill, these are stabilized.

Dette deleformål blir dermed også løst, når spaltningsrørene og katalysatoren hengende i beholderen er avst ivet. This division purpose is thus also solved, when the cracking tubes and the catalyst hanging in the container are stiffened.

Et videre formål for den foreliggende oppfinnelsen er også å forbedre avstivingen av spaltningsrørene i trykkeholderen slik at det kan bygges relativt store reformerenheter. A further purpose of the present invention is also to improve the bracing of the splitting tubes in the pressure vessel so that relatively large reformer units can be built.

Dette formål blir løst gjennom at rørene stående på en av et keramisk materiale oppbygd og et This purpose is solved by having the pipes standing on one made of a ceramic material and one

gassoppsamlingsrom for produktgassen begrensende med gassgjennomtrengelig utstyrte takhvelv er avstivet sammen med katalysatoren. gas collection room for the product gas limiting with gas permeable equipped roof vaults is braced together with the catalyst.

Ved anvendelse av et takvelv av keramisk materiale som avstiver spaltningsrørene og katalysatoren, er avlastningen på trykkbeholderen med denne vekt særdeles gunstig. I tillegg blir belastningsforskjeller vidtgående redusert. Takhvelvet kan være frittbærende eller understøttet på midten eller på flere steder. Såvel med en hengende som med en avstivet konstruksjon av spaltningsrørene er det mulig å anbringe katalysatoren på kjent vis i spaltningsrørene og at disse er omstrømmet av oppvarmingsgassen. When using a roof vault made of ceramic material that stiffens the cracking tubes and the catalyst, the relief on the pressure vessel with this weight is particularly favorable. In addition, load differences are greatly reduced. The roof vault can be free-standing or supported in the middle or in several places. Both with a hanging and with a stiffened construction of the cracking tubes, it is possible to place the catalyst in the known manner in the cracking tubes and that these are surrounded by the heating gas.

Reformeren ifølge oppfinnelsen kan være utformet med spaltingsrør anbragt på en i og for seg kjent måte som trukne enkeltrør; det kunne til og med være en fordel, når spaltningsrørene er sammenfestet for å danne med beholderaksen konsentriske finnevegger, eller som eventuelt er utformet som spiralformig viklede med hverandre sammensveiste finnebrett. Anvendelsen av konsentriske finnevegger eller spiralformig viklede rør er f.eks. påpeket, når katalysatoren skal anbringes som løs fylling mellom spaltningsrørene. Anvendelsen av spiralformig viklede rør kan forhindre en uønsket synkning (setning) av katalysatoren. The reformer according to the invention can be designed with splitting tubes arranged in a manner known per se as drawn single tubes; it could even be an advantage when the splitting tubes are joined together to form fin walls concentric with the container axis, or which are optionally designed as spirally wound fin boards welded together. The use of concentric fin walls or spirally wound tubes is e.g. pointed out, when the catalyst is to be placed as loose filling between the cracking tubes. The use of helically wound tubes can prevent an unwanted sinking (settling) of the catalyst.

Spaltningsrørene kan over deres nedre ender anordnede samler være avstivet på takhvelvet. For bygging og drift av anordningen viser det seg likevel formålstjenelig, at de stående spaltningsrørene er avstivet over et fordelingssjikt av fordelingssteiner på takhvelvet, hvormed fordelingssteinene likesåvel i tilfeller kan være takhvelvsteinene. The split pipes can be braced on the roof vault above their lower ends arranged collectors. For the construction and operation of the device, it nevertheless proves expedient that the standing splitting pipes are braced over a distribution layer of distribution stones on the roof vault, with which the distribution stones can also in some cases be the roof vault stones.

For med et slikt fordelersjikt, å kunne fordele den tilførte gassen over et eller et lite antall av gasstilføringskanaler, er fortrinnsvis fordelingssteinene slik anordnet og utført, at de ved en plassering mot en annen danner en plan og mot undersiden av sjiktet hen i det vesentligste gasstette og på dets overside hen er anordnet med gassfordelingsåpninger som danner et gassfordelingsnett, og at de på fordelingssjiktet oppstående spaltningsrør griper over gassføringsrørene gjennom fordelersteinen. In order with such a distribution layer to be able to distribute the supplied gas over one or a small number of gas supply channels, the distribution stones are preferably arranged and executed in such a way that when placed against another they form a plane and towards the underside of the layer are essentially gas-tight and on its upper side are arranged with gas distribution openings which form a gas distribution network, and that the split pipes standing on the distribution layer grip over the gas delivery pipes through the distributor stone.

Når oppvarmingsgassen strømmer rundt spaltningsrørene som er fylt med katalysator og gjennomstrømmet med prosessgass, kan det være fordelaktig for forbedringen av varmeovergangen, at spaltningsrørene er omgitt av et konsentrisk hylserør i relativ liten avstand, hvorgjennom oppvarmingsgassen strømmer, mens det utenfor kapperørene er dannet ikke gjennomstrømmede dødrom i området til reformeren. When the heating gas flows around the cracking tubes which are filled with catalyst and flowed through with process gas, it can be advantageous for the improvement of the heat transfer, that the cracking tubes are surrounded by a concentric sleeve tube at a relatively small distance, through which the heating gas flows, while non-flowing dead spaces are formed outside the casing tubes in the area of the reformer.

Ifall varmeinnholdet i oppvarmingsgassen etter at den har forlatt området i trykkbeholderen, hvori spaltningsrørene er anordnet, fortsatt er tilstrekkelig høyt, kan videre innretninger for varmeoverfør ing anordnes. If the heat content of the heating gas after it has left the area in the pressure vessel, in which the splitting tubes are arranged, is still sufficiently high, further devices for heat transfer can be arranged.

På den ene side kan innretningen være dannet av spesielle rørviklinger på enden av spaltningsrørene. Men det er også mulig å anordne i beholderen for reformeren i utstrømningen av produktgassene en spesiell og i en andre varmebærersløyfe innkoblete varmeveksler, særlig Helix-varmeveksler. On the one hand, the device can be formed by special tube windings at the end of the splitting tubes. But it is also possible to arrange in the container for the reformer in the outflow of the product gases a special and connected in a second heat carrier loop heat exchanger, especially Helix heat exchanger.

Oppfinnelsen angår også en anordning for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner, særlig med vanndamp, til en produktgass med en oppvarmet primærreformer med et stort antall spaltningsrør og anordnede samlere og en primærkatalysator, med en etter pr imoer ref ormeren innkoblede sekundær reformer, i det minste en del av gassen som forlater primærreformeren tilføres surstoff og forbrennes og deretter blir ført sammen med resten av gassene over en sekundærkatalysatorfylling, og en etter sekundærreformeren innkoblede anretning for utnyttelse av varmeinnholdet til stede i produktgassene. The invention also relates to a device for the catalytic splitting of gaseous hydrocarbons, in particular with steam, into a product gas with a heated primary reformer with a large number of splitting pipes and arranged collectors and a primary catalyst, with a secondary reformer connected after the primary reformer, at least one part of the gas leaving the primary reformer is supplied with oxygen and combusted and is then led together with the rest of the gases over a secondary catalyst filling, and a device connected after the secondary reformer for utilizing the heat content present in the product gases.

En slik anordning er kjent fra tidsskriftet "Hydrocarbon Processing", Juni 1982, s. 101-105, særlig fig. 1. I den kjente anordningen framviser primærreformeren et stort antall spaltningsrør fyllt med primærkatalysatormaterialet og som er anordnet i stor avstand fra hverandre i et rettvinklet kammer og som blir oppvarmet med en flatbrenner (Deckenbrenner). Such a device is known from the journal "Hydrocarbon Processing", June 1982, pp. 101-105, especially fig. 1. In the known device, the primary reformer presents a large number of cracking tubes filled with the primary catalyst material and which are arranged at a large distance from each other in a right-angled chamber and which are heated with a flat burner (Deckenbrenner).

Gassene som forlater spaltningsrørene blir gjennom overføringsrør tilført en i en adskilt beholder anordnede sekundærreformer, hvori er anbragt en The gases leaving the cracking tubes are fed through transfer tubes to a secondary reformer arranged in a separate container, in which is placed a

sekundærkatalysatorfylling avstivet med et mellomhvelv. Gjennom tilførsel av prosessluft blir i det minste en del av gassene som kommer fra primærreformeren forbrent for oppvarming av disse gassene. Den varme gassen gjennomstrømmer sekundærkatalysatorfyllingen og går inn i gassamlerrommet under hvelvingen og blir derfra ført til en gasskjøler. Det er nok et formål for den foreliggende oppfinnelsen å forenkle oppbygningen av en slik anordning og å forbedre den varmeteknisk. secondary catalyst filling braced with an intermediate vault. Through the supply of process air, at least part of the gases coming from the primary reformer are burned to heat these gases. The hot gas flows through the secondary catalyst filling and enters the gas collector space under the vault and is led from there to a gas cooler. It is another purpose of the present invention to simplify the structure of such a device and to improve it thermally.

Dette formål blir løst ved at primærreformeren og sekundærreformeren anordnes i samme trykkbeholder, og at produktgassen som forlater sekundærreformeren kan tilføres primærreformeren for konvektiv oppvarming av primærreformeren. This purpose is solved by arranging the primary reformer and the secondary reformer in the same pressure vessel, and that the product gas leaving the secondary reformer can be supplied to the primary reformer for convective heating of the primary reformer.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har den fordel, at varmen fra produktgassene blir anvendt direkte for drift av primærreformeren, dvs. at anordningen for utnyttelse av varmeinnholdet til stede i produktgassen er i det vesentligste primærreformeren. Gjennom sammenbygningen av primærreformeren og sekundær reformeren i samme trykkbeholder, blir det oppnådd, at for oppbygningen av apparatkombinasjonen i trykkbeholderen praktisk talt ikke eksisterer trykkførende og temperaturpåkjente rørledninger. Spaltningsrørene må bare ta opp trykkdifferansen over primær- og sekundærkatalysatorene. Også den innvendige samleren med tilsluttede rør er bare påkjent av trykkdifferansen. The device according to the invention has the advantage that the heat from the product gases is used directly for operation of the primary reformer, i.e. that the device for utilizing the heat content present in the product gas is essentially the primary reformer. Through the combination of the primary reformer and the secondary reformer in the same pressure vessel, it is achieved that for the construction of the device combination in the pressure vessel there are practically no pressure-carrying and temperature-sensitive pipelines. The cracking tubes only have to take up the pressure difference across the primary and secondary catalysts. Also the internal collector with connected pipes is only affected by the pressure difference.

Hovedfordelen kan altså sees i at for alle mellom pr imærref ormeren og sekundcerref ormeren og eventuelt oppvarmingssystemet sammenbindende, varme- og samtidig trykkbelastede rør blir unngått. The main advantage can therefore be seen in the fact that for everyone between the primary ref ormer and the second cer ref ormer and possibly the heating system connecting, heat and simultaneously pressure loaded pipes are avoided.

Hele trykkbeholderen lar seg enkelt isolere gjennom en oppmuring og i sammenligning med to adskilte apparater er det nødvendig med vesentlig færre inn- og utløpsstusser. The entire pressure vessel can be easily insulated through a wall and, in comparison with two separate devices, significantly fewer inlet and outlet connections are required.

Fortrinnsvis er spaltningsrørene og Preferably, the splitting tubes and

primærkatalysatoren i primærreformeren anordnet i øvre del av en stående trykkbeholder og forbrenningsanordningen til sekundærreformeren er anordnet i den nedre del av beholderen. the primary catalyst in the primary reformer is arranged in the upper part of a vertical pressure vessel and the combustion device for the secondary reformer is arranged in the lower part of the vessel.

For å oppnå en særlig enkel gassføring innen trykkbeholderen, er det formålstjenelig at In order to achieve a particularly simple gas flow within the pressure vessel, it is expedient that

sekundærkatalysatorfyllingen er anbragt under spaltningsrørene og primærkatalysatoren, for derved den fra pr imærref ormeren utgående, i sekundcerref ormeren inngående og derfra til konvektiv oppvarming av spaltningsrørene videreførte oppvarmingsgass (produktgass) bare må omledes en gang. the secondary catalyst filling is placed below the cracking tubes and the primary catalyst, so that the heating gas (product gas) exiting the primary reformer, entering the secondary reformer and from there to convective heating of the cracking tubes (product gas) only has to be diverted once.

Såvel ved den hengende som også ved den avstivede anordningen av spaltningsrørene er det mulig at primærkatalysatoren kan anbringes i spaltningsrørene på kjent måte og la disse omstrømmes av den varme produktgassen som konvektiv oppvarmingsgass. I dette tilfelle kunne også tas i betraktning at sekundærkatalysatorfyllingen er anbragt mellom spaltningsrørene fylt med primærkatalysatoren, dvs. at takhvelvet også blir brukt til oppstøtting av sekundærkatalysatoren. På denne måten kan en enda kompaktere oppbygning av anordningen oppnås. Det kan imidlertid til forskjell fra den tidligere refererte teknikkens stand i følge "Hydrocarbon Processing" også treffes forholdsregler ved at primærkatalysatoren blir anbragt som fylling mellom spaltningsrørene og rørene gjennomstrømmes av de varme produktgassene. Both with the suspended as well as with the braced arrangement of the cracking tubes, it is possible that the primary catalyst can be placed in the cracking tubes in a known manner and let these be circulated by the hot product gas as convective heating gas. In this case, it could also be taken into account that the secondary catalyst filling is placed between the cracking tubes filled with the primary catalyst, i.e. that the roof vault is also used to support the secondary catalyst. In this way, an even more compact structure of the device can be achieved. However, in contrast to the previously referred state of the art according to "Hydrocarbon Processing", precautions can also be taken in that the primary catalyst is placed as filling between the cracking tubes and the hot product gases flow through the tubes.

Videre er det fortrinnsvis sørget for at sekundærkatalysatorfyllingen er avstivet av et gassgjennomtrengelig mellomhvelv av keramisk materiale, Furthermore, it is preferably ensured that the secondary catalyst filling is stiffened by a gas-permeable intermediate vault of ceramic material,

slik som dette også er tilfelle ved den kjente sekundær-reformeren, og tilførselen og delforbrenningen av den utstrømmende gassen fra primærreformeren inntreffer under hvelvingen eller over fyllingen. as is also the case with the known secondary reformer, and the supply and partial combustion of the flowing gas from the primary reformer occurs below the vault or above the filling.

Fortrinnsvis er primærreformeren oppbygget som den foran beskrevne reformeren ifølge patentkravene 1-13. Preferably, the primary reformer is structured like the above-described reformer according to patent claims 1-13.

I tilfelle varmeinnholdet til de som oppvarmingsgass anvendte produksjonsgasser etter å ha forlatt området i trykkbeholderen, hvori spaltningsrørene er anordnet, fortsatt er tilstrekkelig høyt, kan videre innretninger for In the event that the heat content of the production gases used as heating gas after leaving the area of the pressure vessel, in which the splitting tubes are arranged, is still sufficiently high, further devices for

varmeoverfør ing sørges for.heat transfer is ensured.

På den ene side kan innretningen være dannet av spesielle rørviklinger på enden av spaltningsrørene. Men det er også mulig å anordne i beholderen for reformeren i utstrømningen av produktgassene en spesiell og i en andre On the one hand, the device can be formed by special tube windings at the end of the splitting tubes. But it is also possible to arrange in the container for the reformer in the outflow of the product gases a special one and in another

varmebærersløyfe innkoblete varmeveksler, særligheat carrier loop connected heat exchanger, in particular

i Helix-varmeveksler.in Helix heat exchanger.

Oppfinnelsen skal videre beskrives i detalj i følge The invention shall be further described in detail as follows

de vedlagte figurer. De viserthe attached figures. They show

Fig. 1 et skjematisk lengdesnitt gjennom en førsteFig. 1 a schematic longitudinal section through a first

) utføringsform av en reformer, hvormed spaltningsrørene er avstivet over samleren på en keramisk takhvelving, Fig. 2 en en utføringsform for spaltningsrørene, ) embodiment of a reformer, with which the splitting pipes are braced above the collector on a ceramic roof vault, Fig. 2 an embodiment of the splitting pipes,

Fig. 3A og 3B en annen utføringsformFig. 3A and 3B another embodiment

Fig. 4 et lengdesnitt gjennom en reformer med spaltningsrør direkte oppstøttet på et fordelersjikt av formede keramikksteiner, Fig. 5 et delsnitt for belysning av den på øvre ende av spaltningsrørene anordede rørvikling, som fortrinnsvis fører til utenpåliggende samlere, og tjener til utvidelseskompensasjon og samtidig også som forvarming. Fig. 6 et snitt gjennom flere sammensatte fordelersteiner Fig. 7 et snitt langs linjen VII-VII i fig. 6 Fig. 8 et snitt gjennom en fordeling av forskjellige former av fordelersteiner. Fig. 9 et lengdesnitt gjennom en reformer med hengende spaltningsrør og en katalysatorfylling mellom spaltningsrørene, fig. 10 et lengdesnitt gjennom en reformer med hengende spaltningsrør, som er fylt med katalysator, og Fig. 11 et delsnitt gjennom en reformer som kan sammenlignes med fig. 5, hvormed en oppvarmingsflaske er anordnet over reformeren i selve trykkbeholderen, Fig. 12 et skjematisk lengdesnitt gjennom en første utførelsesform for en primær-sekunderreformer, hvormed spaltningsrørene er avstivet over samlere på et keramisk takhvelv, Fig. 13 et lengdesnitt gjennom en Fig. 4 a longitudinal section through a reformer with splitting tubes directly supported on a distribution layer of shaped ceramic stones, Fig. 5 a partial section for illumination of the upper end of the splitting pipes arranged pipe winding, which preferably leads to external collectors, and serves for expansion compensation and at the same time also as pre-heating. Fig. 6 a section through several composite distributor stones Fig. 7 a section along the line VII-VII in fig. 6 Fig. 8 a section through a distribution of different shapes of distributor stones. Fig. 9 a longitudinal section through a reformer with hanging cracking tubes and a catalyst filling between the cracking tubes, fig. 10 a longitudinal section through a reformer with hanging cracking tube, which is filled with catalyst, and Fig. 11 a partial section through a reformer which can be compared with fig. 5, with which a heating bottle is arranged above the reformer in the pressure vessel itself, Fig. 12 a schematic longitudinal section through a first embodiment of a primary-secondary reformer, with which the splitting pipes are braced above collectors on a ceramic roof vault, Fig. 13 a longitudinal section through a

pr imær-sekundær ref ormer med spaltningsrør hvilende direkte på et fordelersjikt av formede keramikksteiner, pr imary-secondary ref ormer with splitting tubes resting directly on a distribution layer of shaped ceramic bricks,

Fig. 14 et lengdesnitt gjennom en Fig. 14 a longitudinal section through a

primær-sekundærreformer med hengende spaltningsrør og en primærkatalysatorfylling mellom spaltningsrørene, primary-secondary reformers with hanging cracking tubes and a primary catalyst filling between the cracking tubes,

Fig. 15 et lengdesnitt gjennom en Fig. 15 a longitudinal section through a

primær-sekundærreformer med hengende spaltningsrør fyllt med primærkatalysator, primary-secondary reformers with hanging cracking tubes filled with primary catalyst,

Fig. 16 et lengdesnitt gjennom en Fig. 16 a longitudinal section through a

primær-sekundærreformer med spaltningsrør fyllt med primærkatalysator hvilende på et fordelingssjikt, hvormed sekundærkatalysatoren er anbragt som fylling mellom spaltningsrørene. primary-secondary reformers with cracking tubes filled with primary catalyst resting on a distribution layer, with which the secondary catalyst is placed as filling between the cracking tubes.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 1 består reformeren (R) av en stående trykkbeholder (1) med isolasjonsoppmuring (la) og fra tid til annen et eller flere andre isolerende sjikt og et stort antall spaltningsrør (2), som fra tid til annen i den nedre enden gruppevis er forbundet med samlere (3) og er forbundet med en samler (4) i den øvre ende. In the embodiment according to fig. 1, the reformer (R) consists of a standing pressure vessel (1) with insulating walling (la) and from time to time one or more other insulating layers and a large number of splitting tubes (2), which from time to time are connected in groups at the lower end with collectors (3) and is connected to a collector (4) at the upper end.

Samlerne (3) hviler på en i forhold til seg tversgående gjennom beholderen utstrakte takhvelving (5) av høyfast høytemperaturbestandig byggestein (6) av et keramisk materiale, f.eks. Al 0 eller SiO . The collectors (3) rest on a roof vault (5) made of high-strength, high-temperature-resistant building block (6) of a ceramic material, which extends transversely through the container, e.g. Al 0 or SiO .

2 3 2 2 3 2

Mellom den nedre enden (4a) på samleren (4) og oversiden (5a) på takhvelvingen (5) er et Between the lower end (4a) of the collector (4) and the upper side (5a) of the roof wing (5) is a

fortrengerhullegeme (7) anbragt, i tilfelle dette er nødvendig av strømningstekniske grunner. Mellom spaltningsrørene (2) er det anbragt en katalysatorfylling displacer hollow body (7) placed, in case this is necessary for flow engineering reasons. A catalyst filling is placed between the splitting pipes (2).

(K). (K).

Prosessgassen (PZ) som går inn i den øvre delen av beholderen (1) gjennomstrømmer katalysatorfyllingen (K) og går gjennom kanalene (5b) takhvelvingen (5) er utrustet med og inn i et gassoppsamlingsrom (9) overspent av The process gas (PZ) entering the upper part of the container (1) flows through the catalyst filling (K) and passes through the channels (5b) the roof vault (5) is equipped with and into a gas collection space (9) spanned by

takhvelvingen, og blir avsugd fra dette nedenfra eller fra siden. the roof vault, and is extracted from this from below or from the side.

Utenfra blir gjennom en eller flere tilførsler (10) varm oppvarmingsgass (HG), som f.eks. helium fra en høy-temperaturreaktor, ledet inn i samleren (3) og gjennomstrømmer spaltningsrørene (2) og blir ført bort gjennom samleren (4). From the outside, through one or more supplies (10), hot heating gas (HG), which e.g. helium from a high-temperature reactor, directed into the collector (3) and flows through the fission tubes (2) and is carried away through the collector (4).

Spaltningsrørene er med deres øvre ende, således tilkoblet samleren (4), som kan ha liten diameter slik som spaltningsrørene selv, slik at spaltningsrørene (2) kan utvide seg oppover. The splitting tubes are connected with their upper end, thus to the collector (4), which can have a small diameter like the splitting tubes themselves, so that the splitting tubes (2) can expand upwards.

Takhvelvingen (5) tar sikkert opp den nedoverrettete belastningen fra spaltningsrørene (2) såvel som vekten av katalysatoren (H). The roof wing (5) securely takes up the downward load from the splitting pipes (2) as well as the weight of the catalyst (H).

Spaltningsrørene (2) kan være utført som ledede enkeltrør med avstand fra hverandre; imidlertid blir den i fig. 2 og 3 viste utføringsform foretrukket. The splitting tubes (2) can be designed as single guided tubes with a distance from each other; however, it becomes in fig. 2 and 3 showed the preferred embodiment.

Ved utføringsformen ifølge fig. 2 er de enkelte spaltingsrørene (2) gjennom mellomstykker (2a) forbundet med hverandre til å danne rørsylindrene (RZ), som er anordnet konsentrisk i forhold til hverandre, dvs. ved sammenligning av fig. 2 og 1 er fra tid til annen tre rørsylindre forbundet med en samler (3). In the embodiment according to fig. 2, the individual splitting tubes (2) are connected to each other through spacers (2a) to form the tube cylinders (RZ), which are arranged concentrically in relation to each other, i.e. when comparing fig. 2 and 1 are from time to time three pipe cylinders connected by a collector (3).

De øvre endene i rørene i rørsylindrene (RZ) er på den i fig. 2 anviste måte forbundet med samleren (4) via et bøyd parti (2b). The upper ends of the tubes in the tube cylinders (RZ) are on the one in fig. 2 indicated manner connected to the collector (4) via a bent part (2b).

Ved utføringsformen i følge fig. 3 er flere rør (2) gjennom mellomstykkene (2a) forbundet med hverandre for å danne rørbrett (RB), som er spiralformig viklet og forbundet med samlerne (3) og (4) på den viste måte. In the embodiment according to fig. 3, several tubes (2) are connected to each other through the intermediate pieces (2a) to form tube trays (RB), which are spirally wound and connected to the headers (3) and (4) in the manner shown.

Ved utføringsformen ifølge fig. 4 er katalysatoren (K) anbragt i de enkelte spaltningsrørene (2'). I den øvre enden er rørene (2') forbundet med en ringsamler (4'), mens de i den nedre enden er forbundet med gassføringsrør (15) med redusert diameter. Rørene (2') og gassføringsrørene (15) kan også være utformet i ett stykke. Gassføringsrørene (15) går gjennom et fordelingssjikt (16) av gassfordelingssteiner (17) som ligger på oversiden (5a) av takhvelvingen og takhvelvingen i seg selv. In the embodiment according to fig. 4, the catalyst (K) is placed in the individual cracking tubes (2'). At the upper end, the pipes (2') are connected to a ring collector (4'), while at the lower end they are connected to gas guide pipes (15) of reduced diameter. The tubes (2') and the gas guide tubes (15) can also be designed in one piece. The gas delivery pipes (15) pass through a distribution layer (16) of gas distribution stones (17) which is located on the upper side (5a) of the roof vault and the roof vault itself.

Midt gjennom gassamlerrommet (9) stikker det opp en gassføringssøyle (18) fra gulvet i gassamlerommet (9) opptil fordelersjiktet (16). In the middle of the gas collector space (9), a gas guide column (18) protrudes from the floor of the gas collector space (9) up to the distributor layer (16).

Ved denne utførelsesform blir prosessgassen (PZ) via fordeleren (4') fordelt på rørene (2') fylt med katalysator (K) og som står på fordelersjiktet (16). Gassen går gjennom gassføringsrørene (15) inn i rommet (9), og blir ført bort derfra. Oppvarmingsgass (HG) blir tilført gjennom en gulvåpning (18a) i føringssøylen (18), strømmer oppover og går inn i gassfordelingssjiktet (16). Gjennom Gassfordelingssjiktet (16) blir det sørget for at oppvarmingsgassen (HG) blir fordelt likt til de mange rørene (2')»før den forlater beholderen i den øvre enden. In this embodiment, the process gas (PZ) is distributed via the distributor (4') to the pipes (2') filled with catalyst (K) and which are on the distributor layer (16). The gas passes through the gas guide pipes (15) into the room (9), and is led away from there. Heating gas (HG) is supplied through a floor opening (18a) in the guide column (18), flows upwards and enters the gas distribution layer (16). Through the gas distribution layer (16) it is ensured that the heating gas (HG) is distributed equally to the many pipes (2') before it leaves the container at the upper end.

Herved blir også utvidelsesforskjellen til rørene (2') tatt opp i den øvre enden. Hereby, the difference in expansion of the pipes (2') is also taken up at the upper end.

Mens utføringsformen ifølge fig. 4 er anordnet med en innvendig samler (4') er det også mulig å anvende en utvendig samler, slik som dette vil bli beskrevet ved hjelp av fig. 5. While the embodiment according to fig. 4 is arranged with an internal collector (4'), it is also possible to use an external collector, as will be described with the help of fig. 5.

Ved den i figur 5 framstilte utføringsform er de øvre endene på rørene (2') forbundet med en utenpåliggende samler (4") med helixviklinger (19) mellom. Ved denne anordningen vil oppvarmingsgassen (HG), etter at den har strømmet langs spaltningsrørene (2'), avgi mer varme gjennom helixviklingene (19). In the embodiment shown in Figure 5, the upper ends of the tubes (2') are connected to an external collector (4") with helical windings (19) between them. With this device, the heating gas (HG), after it has flowed along the splitting tubes ( 2'), emit more heat through the helix windings (19).

Ved hjelp av fig. 6 til 8, vil funksjonsmåten til fordelersjiktet (16) nærmere beskrives. By means of fig. 6 to 8, the function of the distribution layer (16) will be described in more detail.

På den i fig. 6 og 7 viste utførelesform har fordelersteinen (17) et fotparti (17a) og et hodeparti (17b), som er forbundet med hverandre med et søyleparti (17c). Fotpartiet (17a) og hodepartiet (17b) framviser et heksagonalt tverrsnitt, hvormed imidlertid i tilfelle for hodepartiet (17b) hjørnene er brutt. Søylepartiet (17c) framviser et sirkulært tverrsnitt med redusert diameter. On the one in fig. 6 and 7, the distributor stone (17) has a foot part (17a) and a head part (17b), which are connected to each other by a pillar part (17c). The foot part (17a) and the head part (17b) show a hexagonal cross-section, with which, however, in the case of the head part (17b) the corners are broken. The pillar part (17c) presents a circular cross-section with a reduced diameter.

Fotpartiet (17a) er utrustet med en styringstapp (17d) på undersiden. Hver stein er anordnet med en kanal i midten med diameter tilpasset gassledningsrørene (15), som i området til hodepartiet (17b) er anordnet med en konisk utvidelse (17f). The foot part (17a) is equipped with a guide pin (17d) on the underside. Each stone is arranged with a channel in the middle with a diameter adapted to the gas line pipes (15), which in the area of the head part (17b) is arranged with a conical extension (17f).

Katalysatoren (K) blir holdt på plass i de enkelte rør (2') ved hjelp av et gitter (2'c). The catalyst (K) is held in place in the individual tubes (2') by means of a grid (2'c).

På oversiden (5a) av takhvelvingen eller i et spesielt lag av formstein (20) er anordnet tilpassede utsparinger (21) for styretappen (17d). Formsteinene (20) og steinene i takhvelvingen er anordnet med boringer (20a) hhv. kanaler (5b) motsvarende kanalen (17e). On the upper side (5a) of the roof vault or in a special layer of shaped stone (20) there are adapted recesses (21) for the guide pin (17d). The molding stones (20) and the stones in the roof vault are arranged with bores (20a) respectively. channels (5b) corresponding to the channel (17e).

Som det framgår av fig. 6 og 7, dannes det ved sammenstilling av mange formsteiner (17) et gitterformet gassfordelingsrom (22) mellom søylepartiene (17c), som oppvarmingsgassen (HG) kan gå inn i fra gassføringssøylen (18). Fra dette gassfordelingsgitteret går den varme gassen gjennom gassføringskanalene (23) dannet av de brutte hjørnene på hodepartiet, inn i området til katalysatoren. Fordelersteinene (17) overfører for det første belastningen fra spaltningsrørene (2') fyllt med katalysator til takhvelvingen (5) og muliggjør for det andre fordelingen av gassene. Steinene utgjør samtidig den nedre føringsplate for spaltningsrørene. Ved at gassen som strømmer ut av føringsrørene (15) også strømmer inn i samlerommet (9), må en tetning mot øvre strømningsrom påfølge. Denne tetningen blir oppnådd for det første ved inngrep av tappen (17d) i steinen (20) hhv. i takhvelvet (5) og for det andre ved anlegget av spaltningsrørendene (2) i omårdet av den koniske utvidelsen (17f) på den enkelte fordelerstein. I tillegg utgjør den trange spalten mellom føringsrørene og steinene (20) og/eller steinene i hvelvingen (5) en såkalt spalttetning. Virkningen til denne spalttetningen kan videre forbedres ved at det i området steinene (20) hhv. steinene i takhvelvingen (5) anordnes en labyrinttetning. As can be seen from fig. 6 and 7, by assembling many molding stones (17), a grid-shaped gas distribution space (22) is formed between the column parts (17c), into which the heating gas (HG) can enter from the gas guide column (18). From this gas distribution grid, the hot gas passes through the gas guide channels (23) formed by the broken corners of the head part, into the area of the catalyst. The distributor stones (17) firstly transfer the load from the cracking tubes (2') filled with catalyst to the roof vault (5) and secondly enable the distribution of the gases. The stones also form the lower guide plate for the splitting pipes. As the gas flowing out of the guide pipes (15) also flows into the collecting space (9), a seal against the upper flow space must follow. This seal is achieved first by engagement of the pin (17d) in the stone (20) or in the roof vault (5) and secondly at the installation of the split tube ends (2) in the area of the conical extension (17f) on the individual distributor stone. In addition, the narrow gap between the guide tubes and the stones (20) and/or the stones in the vault (5) constitutes a so-called gap seal. The effect of this gap sealing can be further improved by the fact that in the area of the stones (20) or the stones in the roof vault (5) are arranged to form a labyrinth seal.

Da spaltningsrøret (2) kun hviler på fordelersteinen (17), er ingen kraft i radial retning tilstede under drift. I midlertid kan små usymmetrier med hensyn til den radiale kraften oppstå, som kan tas opp ved en liten bøyning av gassføringsrørene (15) i området ved den koniske utvidelsen (17f). Gassføringsrøret (15) til det enkelte spaltningsrør (2') kan lett trekkes ut av formsteinen (17) og byttes ut. Gassføringssøylen (18) er fortrinnsvis oppbygd av en ytre mur (18b) av keramikksteiner slik som anvendt for As the splitting pipe (2) rests only on the distributor stone (17), no force in the radial direction is present during operation. In the meantime, small asymmetries with regard to the radial force can occur, which can be taken up by a slight bending of the gas guide pipes (15) in the area of the conical expansion (17f). The gas supply pipe (15) to the individual splitting pipe (2') can be easily pulled out of the mold stone (17) and replaced. The gas guide column (18) is preferably made up of an outer wall (18b) of ceramic bricks as used for

hvelvingen og som er med og støtter opp hvelvingen (5), og et innvendig beskyttelsesrør (18c). the vault and which is included and supports the vault (5), and an internal protective tube (18c).

Ved utføringsformen ifølge fig. 8 er ikke de heksagonale hjørnene til hodepartiet (17) brutt, men tilsvarende utsparinger er anordnet og danner kanaler (23') på hodepartiet enten på overfor hverandre liggende sider på to steiner (sammenlign venstre trio av byggesteiner (17) i fig. 8), eller fra tid til annen er anordnet på minst en side av en stein en tilstrekkelig stor utsparing, som sammen med den ikke utsparte side danner en gassføringskanal (23"). (sammenlign med høyre trio av fordelersteiner i fig. 8). Med hensyn til geometri og oppbygning blir dette særlig vist på figurene 6, 7 og 8. Andre geometrier for fordelersteinene er tenkelige, f.eks. kvadrat iske. In the embodiment according to fig. 8, the hexagonal corners of the head part (17) are not broken, but corresponding recesses are arranged and form channels (23') on the head part either on opposite sides of two stones (compare the left trio of building stones (17) in fig. 8) , or from time to time a sufficiently large recess is arranged on at least one side of a stone, which together with the non-recessed side forms a gas channel (23"). (compare with the right trio of distributor stones in fig. 8). With regard for geometry and structure, this is particularly shown in figures 6, 7 and 8. Other geometries for the distributor stones are conceivable, for example square ice.

Utføringsformen i følge fig. 9 og 10 adskiller seg fra de hittil beskrevne utførelsesformer gjennom at spaltningsrørene (2,2') ikke er avstivet av en takhvelving. The embodiment according to fig. 9 and 10 differ from the embodiments described so far in that the splitting tubes (2,2') are not braced by a roof vault.

Ved utføringsformen ifølge fig. 9 er bærerørene (2) opphengt over samleren (4) på en bærekonstruksjon (24), som på sin side hviler på beholderen (1). På nedre enden av fortrengerhullegemet (7) er det forbundet en med hull (25a) og (25b) for gassen hhv. for spaltningsrørene utrustede gulvplate (25) gjennom hvilke rørene (2) er ført gjennom til en samler (3). Gulvplaten bærer også den mellom rørene (2) innfylte katalysatorfylling (K). Produktgassen (PD) blir avsugd under gulvplaten (25). In the embodiment according to fig. 9, the carrier pipes (2) are suspended above the collector (4) on a support structure (24), which in turn rests on the container (1). At the lower end of the displacer hole body (7) there is connected one with holes (25a) and (25b) for the gas or floor plate (25) equipped for the splitting pipes through which the pipes (2) are led through to a collector (3). The floor plate also carries the catalyst filling (K) filled in between the pipes (2). The product gas (PD) is extracted under the floor plate (25).

Samlerne (3) blir tilført oppvarmingsgass (HG) nedenifra. Ved denne utføringsformen er altså spaltningsrørene (2) hengende opplagret og bærer likeledes som det midtre fortrengerhullegemet (7) i tillegg vekten av katalysatorfyllingen (K). Utvidelseskompensasjonen oppnås i det vesentligste gjennom skyving av den nedre samleren. Også ved denne utføringsformen kan det bli satt inn finneveggsylindre og spiralformet viklede finnevegger nær enkeltrørene. Selvfølgelig kan det istedenfor den ene samleren (3) også settes inn et antall av samlere, f.eks. slik som på fig. 1. The collectors (3) are supplied with heating gas (HG) from below. In this embodiment, the splitting pipes (2) are therefore suspended and bear the weight of the catalyst filling (K) as well as the central displacer hole body (7). The expansion compensation is mainly achieved by pushing the lower collector. Also with this design, fin wall cylinders and spirally wound fin walls can be inserted near the individual tubes. Of course, instead of the one collector (3), a number of collectors can also be inserted, e.g. such as in fig. 1.

Ved den i fig. 10 viste utførelsesformen befinner katalysatoren seg i spaltningsrørene, som er festet enkeltvis hengende på en bæreplate (26). Den nedre ende på spaltningsrørene (2') er forbundet med en samler (3), fra hvis nedre ende produktgassen (PD) blir avsugd. Som det kan sees fra venstre halvdel av fig. 10, kan de enkelte spaltningsrørene (2') anordnes med konsentriske hylserør (27) med avstand, som henger ned fra en under bæreplate (26) anordnet bæreplate (28). Den høyre halvdelen viser anordningen uten hylserør. By the one in fig. In the embodiment shown in 10, the catalyst is located in the cracking tubes, which are attached individually hanging on a carrier plate (26). The lower end of the splitting tubes (2') is connected to a collector (3), from whose lower end the product gas (PD) is extracted. As can be seen from the left half of fig. 10, the individual splitting tubes (2') can be arranged with concentric sleeve tubes (27) at a distance, which hang down from a carrier plate (28) arranged below the carrier plate (26). The right half shows the device without a sleeve.

Ved denne utføringsformen følger In this embodiment follows

utvidelsesutligningen gjennom skyving av den nedre samleren (3); den konvektive oppvarmingen kan skje med eller uten hylserør. the expansion compensation through pushing the lower collector (3); the convective heating can take place with or without a sleeve.

Til slutt viser fig. 11, at det ved tilstrekkelig varmeinnhold i oppvarmingsgassen, ikke bare kan være formålstjenlig, som vist på fig. 5, men heller å foretrekke en varmeveksler frakoblet det direkte kretsløpet. Til dette formål ble over spaltningsrørene i beholderen nok en varmeveksler (29), f.eks. Helix-varmeveksler, med innløpssamler (29a), varmeflaske (29b), utløpssamler (29c) og fortrengerhullegeme (29d) anordnet, som blir gjennomstrømmet av et varmebærende medium (WM). Finally, fig. 11, that with sufficient heat content in the heating gas, it can not only be expedient, as shown in fig. 5, but preferring a heat exchanger disconnected from the direct circuit. For this purpose, another heat exchanger (29), e.g. Helix heat exchanger, with inlet collector (29a), hot bottle (29b), outlet collector (29c) and displacement hollow body (29d) arranged, through which a heat-carrying medium (WM) flows.

Ved utføringsformen ifølge fig. 12 framviser primær-sekundærreformeren en primærreformer (PR), som tilsvarer den vist i fig. 1; forsåvidt som henvisningstegnene er overført, og det henvises til den angjeldende beskrivelsesdelen. Mellom spaltningsrørene (2) er det bragt inn en primærkatalysatorfylling ( PK). In the embodiment according to fig. 12 shows the primary-secondary reformer a primary reformer (PR), which corresponds to that shown in fig. 1; provided that the reference signs have been transferred, and reference is made to the relevant part of the description. A primary catalyst filling (PK) has been introduced between the splitting pipes (2).

Prosessgassen (PZ) som trer inn oventil i beholderen (1) gjennomstrømmer primærkatalysatorfyllingen (PK) og gjennom de i takhvelvingen (5) anordnede kanaler (5b) inn i gassamlerrommet (9). Gjennom en eller flere med brennere (8) anordnede ledninger (10') blir gassen som strømmer inn i samlerommet (9) i det minste iblandet oksygen og eventuelt i tillegg gjennom en eller flere tilførselsledninger (ikke vist) brennbare hydrokarboner, CC>2, og/eller damp og en del av den gjennom kanalene (5b) innstrømmende gassen i rommet (9) brent. The process gas (PZ) that enters the container (1) from the top flows through the primary catalyst filling (PK) and through the channels (5b) arranged in the roof vault (5) into the gas collector space (9). Through one or more lines (10') arranged with burners (8), the gas that flows into the collection space (9) is at least mixed with oxygen and possibly additionally through one or more supply lines (not shown) combustible hydrocarbons, CC>2, and/or steam and part of the gas flowing through the channels (5b) into the room (9) burned.

Hvelvet (9) under takhvelvingen (5) er avdelt medThe vault (9) under the roof vault (5) is divided with

en mellomhvelving (12). i rommet over mellomhvelvet, hvori gassen strømmer inn gjennom kanalene (5b), er det anbragt en sekundærkatalysatorfyl1 ing (SK). Den gjennom brennerflammene oppvarmede gassen gjennomstrømmer sekundærkatalysatoren (SK) og strømmer gjennom kanalene (12a) inn i et videre gassamlerrom (13) under mellomhvelvingen (12). an intermediate vault (12). in the space above the intermediate vault, into which the gas flows through the channels (5b), a secondary catalyst filling (SK) is placed. The gas heated by the burner flames flows through the secondary catalyst (SK) and flows through the channels (12a) into a further gas collector space (13) under the intermediate vault (12).

I den nedre delen av beholderen (1) dannes det således en sekundcerref ormer (SR). In the lower part of the container (1), a second cerref ormer (SR) is thus formed.

Den i samlerommet (13) oppsamlede produktgass (PD) blir ledet inn gjennom ledningen (14) i samleren (3) og gjennomstrømmer spaltningsrørene (2), dvs. den tjener som oppvarmingsgass for den konvektive oppvarming av primærkatalysatorfyllingen og den gjennom fyllingen strømmende prosessgassen (PZ). The product gas (PD) collected in the collecting chamber (13) is led through the line (14) into the collector (3) and flows through the cracking tubes (2), i.e. it serves as heating gas for the convective heating of the primary catalyst filling and the process gas flowing through the filling ( PZ).

Som det framgår av den venstre halvdel av fig. 12, kan bæreveggene (5c) til takhvelvet (5) være anordnet med innover og i det vesentligste radielt og mellom hvelvingene (5) og (12) aksielt framspringende naser, for å beskytte tilførselskanalene (14) mot den høyere temperaturen, hhv. for å forhindre rystelse gjennom relativ utvidelse i sekundærkatalysatoren (SK). På grunn av enkel framstilling er ringsamleren (3) bare forbundet med samlerommet (13) gjennom en tilførselskanal (14), slik at det bare er behov for en nase. As can be seen from the left half of fig. 12, the load-bearing walls (5c) of the roof vault (5) can be arranged with noses projecting inwards and mainly radially and between the vaults (5) and (12) axially, in order to protect the supply channels (14) against the higher temperature, respectively. to prevent shaking through relative expansion in the secondary catalyst (SK). Due to simple manufacturing, the ring collector (3) is only connected to the collection chamber (13) through a supply channel (14), so that only a nozzle is needed.

Spaltningsrørene (2) kan være utført som fra The splitting tubes (2) can be made as from

hverandre adskilt førte enkeltrør; men utføringsformen vist i fig. 2 og 3 blir foretrukket. Henvisningstegnene som skal tas i betraktning for en primær-sekundærreformer er angitt i parentes i figurene 2 og 3. separately led single pipes; but the embodiment shown in fig. 2 and 3 are preferred. The reference signs to be taken into account for a primary-secondary reformer are indicated in brackets in figures 2 and 3.

Ved utføringsformen i følge fig. 13 er primærkatalysatoren (PK) anordnet likeledes som for reformeren i følge fig. 4. Likeledes er henvisningstegnene bibeholdt. In the embodiment according to fig. 13, the primary catalyst (PK) is arranged in the same way as for the reformer according to fig. 4. Likewise, the reference signs have been retained.

Ved denne utføringsformen blir prosessgassen (PZ) over fordeleren (4') fordelt på de på fordelersjiktet (16) stående og med primærkatalysator (PK) fyllte rørene (2'). In this embodiment, the process gas (PZ) is distributed over the distributor (4') to the pipes (2') standing on the distributor layer (16) and filled with primary catalyst (PK).

Gassen går gjennom gassføringsrørene (15) inn i rommet (9), blir der oppvarmet gjennom flammene til brenneren (8), gjennomstrømmer sekundærkatalysatoren (SK) og strømmer inn i gassamlerrommet (13). Dette forlater den gjennom åpningene (18a) i føringssøylen (18), strømmer oppover og går inn i gassfordelersjiktet (16). Gjennom gassfordelersjiktet (16) blir det sørget for, at den varme produktgassen (PD) likeledes blir ført via de mange rørene (2'), før den forlater den øvre enden på beholderen. (Det henvises til fig. 6-8 og den tilsvarende beskrivelsesdelen); også her er de tilsvarende henvisningstegn i fig. 7 anmerket i parentes. The gas passes through the gas supply pipes (15) into the chamber (9), is heated there by the flames of the burner (8), flows through the secondary catalyst (SK) and flows into the gas collector chamber (13). This leaves it through the openings (18a) in the guide column (18), flows upwards and enters the gas distributor layer (16). Through the gas distribution layer (16) it is ensured that the hot product gas (PD) is likewise led via the many pipes (2') before it leaves the upper end of the container. (Reference is made to fig. 6-8 and the corresponding description section); here too, the corresponding reference signs in fig. 7 noted in brackets.

Hvormed utføringsformen ifølge fig. 13 er anordnet med innvendig samler (4'), er det også mulig, å anvende utvendig samler, slik som den som er beskrevet ved hjelp av fig. 5. (også her er den tilsvarende gassen anmerket i parentes i fig. 5). With which the embodiment according to fig. 13 is arranged with an internal collector (4'), it is also possible to use an external collector, such as the one described with the help of fig. 5. (here, too, the corresponding gas is noted in brackets in fig. 5).

Utføringsformen ifølge fig. 14 og 15 adskiller seg fra den tidligere beskrevne utførelsesformen i følge fig. 12 og 13 gjennom at spaltningsrørene (2, 2') ikke er oppstøttet på en takhvelving, slik som dette ved utføringsformen i følge fig. 9 og 10 er beskrevet. The embodiment according to fig. 14 and 15 differ from the previously described embodiment according to fig. 12 and 13 through the fact that the splitting pipes (2, 2') are not supported on a roof vault, such as this in the embodiment according to fig. 9 and 10 are described.

Ved utføringsformen ifølge fig. 14 blir prosessgassen (PZ) tilført beholderen (1) ovenifra, gjennomstrømmer primærkatalysatorfyllingen (PK), blir oppvarmet, gjennomstrømmer sekundærkatalysatorfyllingen (SK) som bæres av mellomhvelvingen (12) og blir innledet gjennom gassamlerromet (13) i samleren (3). In the embodiment according to fig. 14, the process gas (PZ) is fed into the container (1) from above, flows through the primary catalyst filling (PK), is heated, flows through the secondary catalyst filling (SK) which is carried by the intermediate dome wing (12) and is introduced through the gas collector space (13) into the collector (3).

Ved den i fig. 15 viste utførelsesformen befinner primærkatalysatoren seg i spaltningsrørene, som er festet hengende enkeltvis på en bæreplate (26). De nedre endene på spaltningsrørene (2<1>) er forbundet med en samler (3), hvis nedre ende munner ut i det av mellomhvelvingen (12) overspente gassamlerrommet (13). By the one in fig. 15, the embodiment shown, the primary catalyst is located in the cracking tubes, which are fixed hanging individually on a carrier plate (26). The lower ends of the splitting tubes (2<1>) are connected to a collector (3), the lower end of which opens into the gas collector space (13) spanned by the intermediate vault (12).

Oksygentilførselen (10') følger til forskjell fra utføringsformen ifølge fig. 14 i gassamlerrommet (13), slik at den oppvarmete gassen strømmer inn gjennom åpningene (12a) nedenifra i sekundærkatalysatorfyllingen (SK). Produktgassen (PD) går ut av sekundærkatalysatorfyllingen The oxygen supply (10') differs from the embodiment according to fig. 14 in the gas collector space (13), so that the heated gas flows in through the openings (12a) from below into the secondary catalyst filling (SK). The product gas (PD) exits the secondary catalyst filling

(SK), omstrømmer spaltningsrørene (2') og blir avsugd fra beholderen under plata (26). (SK), flows around the splitting pipes (2') and is sucked from the container under the plate (26).

Den i fig. 16 viste utføringsform adskiller seg fra utføringsforme ifølge fig. 4 hhv. 13 for det første gjennom, at tilførselen til gassfordelingssjiktet ikke skjer fra midten men fra kanten gjennom kanalen (5d) i veggen (5c). En slik føring kan selvfølgelig også anvendes for utførelsesformene ifølge fig. 4 hhv. 13. Sett i relasjon til fig. 13 består en vesentlig forskjell også i, at under gassamlingsrommet (9), i hvilke forbrenningen finner sted, ikke er anordnet noe videre gassoppsamlingsrom (13), men at den oppvarmede gassen blir tilført direkte til fordelersjiktet (16) og sekundærkatalysatoren er anbragt som fylling mellom spaltningsrørene (2'). For det tilfelle det ikke er behov for en sekundærkatalysatorfylling, som når opp til den øvre enden av spaltningsrørene (2'), er det tenkelig å fylle på som fortrenger en The one in fig. 16 differs from the embodiment according to fig. 4 respectively 13 firstly through the fact that the supply to the gas distribution layer does not take place from the center but from the edge through the channel (5d) in the wall (5c). Such a guide can of course also be used for the embodiments according to fig. 4 respectively 13. Seen in relation to fig. 13, a significant difference also consists in the fact that below the gas collection space (9), in which the combustion takes place, no further gas collection space (13) is arranged, but that the heated gas is supplied directly to the distributor layer (16) and the secondary catalyst is placed as filling between the splitting tubes (2'). In the event that there is no need for a secondary catalyst filling, which reaches up to the upper end of the cracking tubes (2'), it is conceivable to fill that displaces a

"DUMMY"-katalysatorfylling over "DUMMY" catalyst fill above

sekundærkatalysatorfyllingen, dvs. et katalytisk innaktivt dekksj ikt. the secondary catalyst filling, i.e. a catalytically inactive cover layer.

Også ved en primær-sekundærreformer kan innsatsen fra utføringsformen ifølge fig. 11 være nyttig. Also in the case of a primary-secondary reformer, the input from the embodiment according to fig. 11 be useful.

I figurene er beholderen (1) til forenkling av framstillingen for det meste framstilt i ett stykke. Den kan imidlertid bestå av deler forbundet med flenser. Videre er mannhull og eventuelle tilstedeværende forskjellige åpninger for fylling og/eller fjerning av katalysatormateriale av samme grunn ikke framstilt. Videre kan der langs rørene være anordnet et eller flere føringsgittere for å holde avstanden, som f.eks. gitter (30) i fig. 4 og 13. In the figures, the container (1) is mostly produced in one piece to simplify the production. However, it can consist of parts connected by flanges. Furthermore, manholes and any different openings present for filling and/or removing catalyst material are not produced for the same reason. Furthermore, one or more guide grids can be arranged along the pipes to maintain the distance, such as e.g. grid (30) in fig. 4 and 13.

Claims (19)

1. Reformer for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner, særlig med vanndamp, til en produktgass med en trykkbeholder, hvor i beholderen et stort antall parallelle med hverandre anordnede spaltningsrør og en katalysator, hvormed gjennom rørveggene hen konvektiv varme fra en varm oppvarmingsgass er overførbar på den gjennom katalysatoren strømmende prosessgass, karakterisert ved at oppvarmingsgassen (HG) er ført gjennom spaltningsrørene (2') og katalysatoren (K) er anbragt i trykkbeholderen (1) mellom spaltningsrørene som en fylling.1. Reformers for the catalytic splitting of gaseous hydrocarbons, in particular with water vapour, into a product gas with a pressure vessel, where in the vessel a large number of splitting tubes arranged parallel to each other and a catalyst, with which through the tube walls convective heat from a hot heating gas is transferable to the process gas flowing through the catalyst, characterized in that the heating gas (HG) is passed through the cracking tubes (2') and the catalyst (K) is placed in the pressure vessel (1) between the cracking tubes as a filling. 2. Reformer ifølge patentkrav 1, karakterisert ved at spaltningsrørene (2') og katalysatoren (K) hengende i beholderen (1) er avstivet.2. Reformers according to patent claim 1, characterized in that the cracking tubes (2') and the catalyst (K) suspended in the container (1) are stiffened. 3. Reformer for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner, særlig med vanndamp, til en produktgass med en trykkbeholder, hvor i beholderen et stort antall parallelle med hverandre anordnede spaltningsrør og en katalysator, hvormed gjennom rørveggene hen konvektiv varme fra en varm oppvarmingsgass er overførbar på den gjennom katalysatoren strømmende prosessgass, karakterisert ved at rørene (2;2') står på et av et keramisk materiale oppbygd og et gassamlerom (9) for produktgassen (PD) begrensende og med gassgjennomføringsåpniriger (5b) utrustet takhvelving (5) som sammen med katalysatoren (K) er avstivet.3. Reformers for catalytic splitting of gaseous hydrocarbons, in particular with water vapour, into a product gas with a pressure vessel, where in the vessel a large number of splitting tubes arranged parallel to each other and a catalyst, with which through the tube walls convective heat from a hot heating gas is transferable to the process gas flowing through the catalyst, characterized in that the pipes (2;2') stand on a roof vault (5) built of a ceramic material and a gas collection chamber (9) for the product gas (PD) limiting and equipped with gas passage openings (5b) which together with the catalyst (K) is braced. 4. Reformer i følge patentkrav 3, karakterisert ved at katalysatoren (K) er anordnet i spaltningsrørene (2), og at spaltningsrørene er omstrømmet av oppvarmingsgassen.4. Reform according to patent claim 3, characterized in that the catalyst (K) is arranged in the cracking tubes (2), and that the cracking tubes are surrounded by the heating gas. 5. Reformer ifølge patentkrav 3, karakterisert ved at katalysatoren (K) er anbragt som fylling mellom spaltningsrørene (2) og rørene er gjennomstrømmet av oppvarmingsgassen.5. Reformer according to patent claim 3, characterized in that the catalyst (K) is placed as filling between the cracking tubes (2) and the tubes are flowed through by the heating gas. 6. Reformer ifølge ett av patentkravene 1-5, karakterisert ved at spaltningsrørene (2;2') er anordnet på i og for seg kjent måte som trukne enkeltrør eller som i forhold til beholderaksen konsentriske finnevegger (RZ) eller som spiralformig viklede og eventuelt med hverandre sammensveiste finnebrett (RB).6. Reform according to one of patent claims 1-5, characterized in that the splitting tubes (2;2') are arranged in a manner known per se as drawn single tubes or as fin walls concentric with respect to the container axis (RZ) or as spirally wound and optionally welded together fin boards (RB). 7. Reformer i følge et av patentkravene 3-6, karakterisert ved at de stående spaltningsrørene (2) er avstivet på takhvelvingen (5) via samleren (3).7. Reform according to one of the patent claims 3-6, characterized in that the standing splitting pipes (2) are braced on the roof vault (5) via the collector (3). 8. Reformer i følge ett av patentkravene 3-7, karakterisert ved at de stående spaltningsrørene (2) er avstivet over et fordelersjikt (16) av fordelersteiner (17) på takhvelvingen (5).8. Reform according to one of the patent claims 3-7, characterized in that the standing splitting tubes (2) are braced over a distribution layer (16) of distribution stones (17) on the roof vault (5). 9. Reformer ifølge patentkrav 8, karakterisert ved at fordelersteinene (17) er således anordnet at de ved anordning ved siden av hverandre bygger en flate som på undersiden av sjiktet i det vesentligste er gasstett og på oversiden danner et gassfordelingsnett med gassfordelingsåpninger (23; 23', 23") og at de på fordelersjiktet (16) stående spaltningsrørene (2;2') med gassføringsrør (15) går gjennom fordelersteinene (17).9. Reformers according to patent claim 8, characterized in that the distributor stones (17) are arranged in such a way that, when arranged next to each other, they build a surface which on the underside of the layer is essentially gas-tight and on the upper side forms a gas distribution network with gas distribution openings (23; 23 ', 23") and that the splitting pipes (2;2') with gas guide pipes (15) standing on the distributor layer (16) go through the distributor stones (17). 10. Reformer ifølge ett av patentkravene 2-4 og 6-9, karakterisert ved at spaltningsrørene (2') fyllt med katalysator (K) og gjennomstrømmet av prosessgass (PZ) er omgitt av et konsentrisk hylserør (27) i relativt liten avstand, gjennom hvilke oppvarmingsgassen (HG) strømmer, mens utenfor hylserørene dannes ikke gjennomstrømmet dødrom i området til reformeren.10. Reformers according to one of claims 2-4 and 6-9, characterized in that the cracking tubes (2') filled with catalyst (K) and flowed through by process gas (PZ) are surrounded by a concentric sleeve tube (27) at a relatively small distance, through which the heating gas (HG) flows, while outside the sleeve tubes no through-flow dead space is formed in the area of the reformer. 11. Reformer ifølge ett av patentkravene 1-10, karakterisert ved at det er anordnet innretninger (19;29) for videre varmeoverfør ing fra oppvarmingsgassen (HG) etter den konvektive oppvarmingen av katalysatoren (K).11. Reformer according to one of patent claims 1-10, characterized in that devices (19; 29) are arranged for further heat transfer from the heating gas (HG) after the convective heating of the catalyst (K). 12. Reformer ifølge patentkrav 11, karakterisert ved at innretningen til videre varmeoverfør ing er dannet av spesielle rørviklinger (19) på den ene enden av spaltningsrørene.12. Reform according to patent claim 11, characterized in that the device for further heat transfer is formed by special tube windings (19) on one end of the splitting tubes. 13. Reformer ifølge patentkrav 11, karakterisert ved at i trykkbeholderen (1) i reformeren (R) i utstrømningen av oppvarmingsgassen (HG) er tilordnet en spesiell og i en andre varmeoverføringsrkets innkoblede varmeveksler (29).13. Reforms according to patent claim 11, characterized in that in the pressure vessel (1) in the reformer (R) in the outflow of the heating gas (HG) a special and in a second heat transfer circuit connected heat exchanger (29) is assigned. 14. Anordning for katalytisk spalting av gassformige hydrokarboner, særlig med vanndamp, til en produktgass med en oppvarmet primærreformer med et stort antall av spaltningsrør og tilknyttede samlere og en primærkatalysator, med en etter primærreformeren tilkoblede sekundærreformer, hvor i det minste en del av gassene som forlater primærreformeren under tilførsel av oksygen blir forbrent og deretter sammen med resten av gassene ledet over en sekundærkatalysatorfylling, og en etter sekundærreformeren koblede innretning for utnyttelse av det gjenværende varmeinnholdet i produktgassen, karakterisert ved at primærreformeren (PR) og sekundærreformeren (SR) er anordnet i samme trykkbeholder (19) og at produktgassen (PD) som forlater sekundærreformeren (SR) kan tilføres primærreformeren (PR) for konvektiv oppvarming av primærreformeren.14. Device for catalytic splitting of gaseous hydrocarbons, in particular with steam, into a product gas with a heated primary reformer with a large number of cracking tubes and associated collectors and a primary catalyst, with a secondary reformer connected after the primary reformer, where at least part of the gases which leaves the primary reformer during the supply of oxygen is combusted and then, together with the rest of the gases, led over a secondary catalyst filling, and a device connected after the secondary reformer for utilizing the remaining heat content in the product gas, characterized in that the primary reformer (PR) and the secondary reformer (SR) are arranged in same pressure vessel (19) and that the product gas (PD) leaving the secondary reformer (SR) can be supplied to the primary reformer (PR) for convective heating of the primary reformer. 15. Anordning ifølge patentkrav 14, karakterisert ved at spaltningsrørene (2) og primærkatalysatoren (PK) i primærreformeren (PR) er anordnet i øvre del i en stående trykkbeholder, og forbrenningsområde (8,9,10) til sekundærreformeren (SR) er anordnet i nedre del av beholderen (1).15. Device according to patent claim 14, characterized in that the cracking tubes (2) and the primary catalyst (PK) in the primary reformer (PR) are arranged in the upper part of a vertical pressure vessel, and the combustion area (8,9,10) of the secondary reformer (SR) is arranged in the lower part of the vessel (1) ). 16. Anordning ifølge patentkrav 14 eller 15 karakterisert ved at sekundærkatalysatorfyllingen (SK) er anordnet nedenfor spaltningsrørene (2) og primærkatalysatoren (PK).16. Device according to patent claim 14 or 15, characterized in that the secondary catalyst filling (SK) is arranged below the cracking tubes (2) and the primary catalyst (PK). 17. Anordning ifølge patentkrav 14 eller 15, karakterisert ved at sekundærkatalysatorfyllingen (SK) er anbragt mellom spaltningsrørene (2') fyllt med primærkatalysator (PK).17. Device according to patent claim 14 or 15, characterized in that the secondary catalyst filling (SK) is placed between the cracking tubes (2') filled with primary catalyst (PK). 18. Anordning ifølge ett av patentkravene 14-17, karakterisert ved at sekundærkatalysatorfyllingen (SK) er oppstøttet av en gassgjennomtrengelig (12a) mellomhvelving (12) av keramisk materiale, og tilførselen (10) og delforbrenningen (8) av gassene som strømmer ut av primærreformeren (PR) nedenfor hvelvingen (12) eller ovenfor fyllingen (SK).18. Device according to one of the patent claims 14-17, characterized in that the secondary catalyst filling (SK) is supported by a gas-permeable (12a) intermediate vault (12) of ceramic material, and the supply (10) and partial combustion (8) of the gases flowing out of the primary reformer (PR) below the vault (12) or above the filling (SK). 19. Anordning ifølge ett av patentkravene 14-18 karakterisert ved at primærreformeren (PR) slik som reformeren er anordnet ifølge ett av patentkravene 1-13.19. Device according to one of the patent claims 14-18 characterized in that the primary reformer (PR) such as the reformer is arranged according to one of the patent claims 1-13.
NO882049A 1986-09-15 1988-05-11 REFORM FOR CATALYTIC DIVISION OF GAS-HYDROCARBONES. NO882049L (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863631365 DE3631365A1 (en) 1986-09-15 1986-09-15 Reformer for the catalytic cracking of gaseous hydrocarbons by steam
DE19863631366 DE3631366A1 (en) 1986-09-15 1986-09-15 Plant for catalytic cracking of gaseous hydrocarbons by steam
PCT/EP1987/000519 WO1988001983A2 (en) 1986-09-15 1987-09-14 Reformer for catalytic cracking of gaseous hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO882049D0 NO882049D0 (en) 1988-05-11
NO882049L true NO882049L (en) 1988-07-01

Family

ID=27194853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO882049A NO882049L (en) 1986-09-15 1988-05-11 REFORM FOR CATALYTIC DIVISION OF GAS-HYDROCARBONES.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO882049L (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO882049D0 (en) 1988-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3607125A (en) Reformer tube construction
US5639431A (en) Hydrogen producing apparatus
US8273314B2 (en) Internal combustion exchanger-reactor for fixed bed endothermic reaction
US8834586B2 (en) Compact exchanger-reactor using a plurality of porous burners
EP1148939B1 (en) Hydrocarbon fuel gas reformer assembly for a fuel cell power plant
US6296814B1 (en) Hydrocarbon fuel gas reformer assembly for a fuel cell power plant
US8512645B2 (en) Bayonet tube exchanger-reactor allowing operation with pressure differences of the order of 100 bars between the tube side and the shell side
US8673231B2 (en) Exchanger-reactor with bayonet tubes and chimneys suspended from the upper dome of the reactor
JPS60150824A (en) Improved reactor
US20130015405A1 (en) Isothermal reactor for partial oxidation of methane
JP2004537487A (en) Ion transport membrane device and method
JPH07308571A (en) Device for conducting chemical reaction requiring heating at least upon starting thereof
JPH0596149A (en) Endother- mic reaction device
US3119671A (en) Upright fluid heating furnace with heat recovery system
KR20090106707A (en) Upper plenum structure of a prismatic very high temperature reactor for a cooled-vessel design
NO138919B (en) HEAT EXCHANGER FOR COOLING HOT GASES
NO178328B (en) Oxidation reactor, method of oxidation by means of such a reactor, and use of the reactor
CN104039691A (en) Transportable reformer
US3467503A (en) Tubular cracking furnace
RU2009140150A (en) NEW STEAM REFORMING FURNACE CONTAINING POROUS BURNERS
NO176750B (en) Reactor for partial catalytic oxidation of hydrocarbons
RU2407585C2 (en) Synthesis gas production apparatus
NO882049L (en) REFORM FOR CATALYTIC DIVISION OF GAS-HYDROCARBONES.
JPS5889689A (en) Pipe type decomposition furnace for indirectly heating decomposable fluid
JPH0624704A (en) Reformer of fuel cell