RU2010126636A - Новый реактор, позволяющий осуществлять реакции при сверхвысокой температуре и высоком давлении - Google Patents

Новый реактор, позволяющий осуществлять реакции при сверхвысокой температуре и высоком давлении Download PDF

Info

Publication number
RU2010126636A
RU2010126636A RU2010126636/05A RU2010126636A RU2010126636A RU 2010126636 A RU2010126636 A RU 2010126636A RU 2010126636/05 A RU2010126636/05 A RU 2010126636/05A RU 2010126636 A RU2010126636 A RU 2010126636A RU 2010126636 A RU2010126636 A RU 2010126636A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reaction zone
heat exchanger
inlet
reaction
tube
Prior art date
Application number
RU2010126636/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2471544C2 (ru
Inventor
Стефан БЕРТОЛЭН (FR)
Стефан БЕРТОЛЭН
Фабрис ЖИРУДЬЕР (FR)
Фабрис ЖИРУДЬЕР
Original Assignee
Ифп (Fr)
Ифп
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
Application filed by Ифп (Fr), Ифп filed Critical Ифп (Fr)
Publication of RU2010126636A publication Critical patent/RU2010126636A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471544C2 publication Critical patent/RU2471544C2/ru

Links

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
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • 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
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • B01J3/048—Multiwall, strip or filament wound vessels
    • 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
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • 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
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • B01J3/046—Pressure-balanced vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • 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
    • 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
    • B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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
    • B01J2219/00159—Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • 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
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0263—Ceramic
    • 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
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277—Metal based
    • B01J2219/0286—Steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

1. Реактор для осуществления реакций при высокой температуре до 1600°С и высоком давлении до 100 бар, содержащий ! - реакционную зону (Z), ограниченную внутренней стенкой (4) и окруженную внутренней камерой (I), ! - внутреннюю камеру (I), ограниченную внутренней металлической поверхностью (2) и внутренней стенкой (4), при этом упомянутая внутренняя камера (I) выполнена из огнеупорного материала (3), содержит вход (11) для части реактивов, вход (7) для другой части реактивов и патрубок (5) для выхода эфлюентов, по существу выполненный в продолжении центрального патрубка (10) встроенного теплообменника (Е), при этом упомянутый огнеупорный материал (3) имеет пористость менее 50% по объему и плотность более 1000 кг/м3, ! - наружную камеру (II), заключенную между наружной металлической оболочкой (1) и внутренней металлической поверхностью (2) внутренней камеры (I), при этом упомянутая наружная камера (II) заполнена изолирующим материалом (13) и содержит теплообменник (Е), обеспечивающий охлаждение реакционных эфлюентов и предварительный нагрев реактивов, при этом упомянутый изолирующий материал (13) имеет теплопроводность менее 0,5 Вт/(м·К), предпочтительно менее 0,1 Вт/(м·К) и плотность менее 500 кг/м3, ! - наружную металлическую оболочку (1), закрывающую все составные элементы и содержащую, по меньшей мере, два патрубка входа реактивов, то есть патрубок (8), сообщающийся с встроенным теплообменником (Е), и патрубок (9), по существу находящийся в продолжении входа (11) и сообщающийся с реакционной зоной (Z), и, по меньшей мере, один патрубок (12) выхода эфлюентов, ! - теплообменник (Е) потока эфлюента, выполненный внутри наружной камеры (II), соединенный с патрубком (8) входа

Claims (7)

1. Реактор для осуществления реакций при высокой температуре до 1600°С и высоком давлении до 100 бар, содержащий
- реакционную зону (Z), ограниченную внутренней стенкой (4) и окруженную внутренней камерой (I),
- внутреннюю камеру (I), ограниченную внутренней металлической поверхностью (2) и внутренней стенкой (4), при этом упомянутая внутренняя камера (I) выполнена из огнеупорного материала (3), содержит вход (11) для части реактивов, вход (7) для другой части реактивов и патрубок (5) для выхода эфлюентов, по существу выполненный в продолжении центрального патрубка (10) встроенного теплообменника (Е), при этом упомянутый огнеупорный материал (3) имеет пористость менее 50% по объему и плотность более 1000 кг/м3,
- наружную камеру (II), заключенную между наружной металлической оболочкой (1) и внутренней металлической поверхностью (2) внутренней камеры (I), при этом упомянутая наружная камера (II) заполнена изолирующим материалом (13) и содержит теплообменник (Е), обеспечивающий охлаждение реакционных эфлюентов и предварительный нагрев реактивов, при этом упомянутый изолирующий материал (13) имеет теплопроводность менее 0,5 Вт/(м·К), предпочтительно менее 0,1 Вт/(м·К) и плотность менее 500 кг/м3,
- наружную металлическую оболочку (1), закрывающую все составные элементы и содержащую, по меньшей мере, два патрубка входа реактивов, то есть патрубок (8), сообщающийся с встроенным теплообменником (Е), и патрубок (9), по существу находящийся в продолжении входа (11) и сообщающийся с реакционной зоной (Z), и, по меньшей мере, один патрубок (12) выхода эфлюентов,
- теплообменник (Е) потока эфлюента, выполненный внутри наружной камеры (II), соединенный с патрубком (8) входа, по меньшей мере, части реактивов и с патрубком (12) выхода эфлюентов и сообщающийся через внутренний патрубок (7) с реакционной зоной (Z),
- устройство регулирования разности давления между внутренней камерой (I) и наружной камерой (II).
2. Реактор по п.1, в котором объем реакционной зоны по отношению к общему объему реактора составляет от 0,005 до 0,2.
3. Реактор по п.1, в котором
a) если реакционный объем меньше 100 л, отношение реакционного объема к объему реактора предпочтительно находится в пределах от 0,005 до 0,01,
b) если реакционный объем составляет от 100 до 1000 л, отношение реакционного объема к общему объему реактора предпочтительно находится в пределах от 0,01 до 0,05,
c) если реакционный объем больше 1000 л, отношение реакционного объема к общему объему реактора предпочтительно находится в пределах от 0,05 до 0,2.
4. Реактор по п.1, в котором толщина внутренней камеры (I), содержащей огнеупорный материал (3), по отношению к диаметру реакционной зоны (Z) находится в пределах от 0,05 до 0,5 и предпочтительно от 0,1 до 0,3.
5. Реактор по п.1, в котором материалом внутренней металлической поверхности (2) является жаропрочная сталь типа железо/хром/алюминий или никель/хром.
6. Реактор по п.1, в котором материалом наружной металлической оболочки (1) является нержавеющая сталь.
7. Способ частичного окисления или горения, в котором используют реактор по любому из пп.1-6,
- в котором окислитель (Е1) вводят через входной патрубок (8), предварительно нагревают во внутреннем теплообменнике (Е), пропускают через патрубок (7) и вводят в контакт с топливом (Е2), подаваемым через входной патрубок (9), при этом смесь окислитель/топливо направляют через вход (11) в реакционную зону (Z), в которой происходят реакции частичного окисления или горения, при этом реакционные эфлюенты покидают упомянутую реакционную зону (Z) через выходной патрубок (5) и проходят через внутренний теплообменник (Е) по центральному каналу (10), где они отдают свое тепло окислителю (Е1), а затем удаляются наружу реактора через выходной патрубок (12), и
- в котором температура внутри реакционной зоны (Z) составляет от 1000°С до 1600°С, а давление внутри реакционной зоны (Z) составляет от 50 бар до 100 бар, и
- в котором разность давления между внутренней камерой (I) и наружной камерой (II) поддерживают в значении, находящемся в пределах от 0,1 до 3 бар и предпочтительно от 0,3 до 2 бар.
RU2010126636/02A 2007-11-30 2008-10-24 Новый реактор, позволяющий осуществлять реакции при сверхвысокой температуре и высоком давлении RU2471544C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR07/08373 2007-11-30
FR0708373A FR2924358B1 (fr) 2007-11-30 2007-11-30 Nouveau reacteur permettant la mise en oeuvre de reactions a tres haute temperature et haute pression
PCT/FR2008/001503 WO2009092876A2 (fr) 2007-11-30 2008-10-24 Nouveau reacteur permettant la mise en oeuvre de reactions a tres haute temperature et haute pression

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126636A true RU2010126636A (ru) 2012-01-10
RU2471544C2 RU2471544C2 (ru) 2013-01-10

Family

ID=39549467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126636/02A RU2471544C2 (ru) 2007-11-30 2008-10-24 Новый реактор, позволяющий осуществлять реакции при сверхвысокой температуре и высоком давлении

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8858221B2 (ru)
EP (1) EP2217361B1 (ru)
KR (1) KR101543050B1 (ru)
AT (1) ATE544510T1 (ru)
ES (1) ES2382257T3 (ru)
FR (1) FR2924358B1 (ru)
PL (1) PL2217361T3 (ru)
RU (1) RU2471544C2 (ru)
TW (1) TWI377984B (ru)
WO (1) WO2009092876A2 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2924358B1 (fr) 2007-11-30 2010-08-13 Inst Francais Du Petrole Nouveau reacteur permettant la mise en oeuvre de reactions a tres haute temperature et haute pression
FR2960449B1 (fr) 2010-05-25 2012-08-03 Inst Francais Du Petrole Reacteur pour le reformage autotherme de gasoil
FR2960450B1 (fr) 2010-05-25 2013-02-22 Inst Francais Du Petrole Procede de production anaerobie d'hydrogene
ES2446217B1 (es) * 2012-08-06 2014-12-11 Abengoa Solar New Technologies S.A. Tanque de almacenamiento térmico de un fluido presurizado y su procedimiento de construcción
CN110115960B (zh) * 2019-05-17 2021-12-21 南通市中京机械有限公司 一种井中高温高压反应装置
CN112642363B (zh) * 2020-12-17 2022-03-08 吉林大学 一种大体积耐高温原位光学观测反应釜腔体
IT202100023708A1 (it) * 2021-09-14 2023-03-14 Idrogena S R L Impianto e procedimento per la produzione di idrogeno da scissione di molecole di metano

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2664348A (en) * 1949-08-05 1953-12-29 Phillips Petroleum Co High pressure and temperature reaction chamber
US3041151A (en) * 1959-03-09 1962-06-26 Chemical Construction Corp Apparatus for exothermic catalytic reactions
US3366461A (en) * 1964-05-11 1968-01-30 Chemical Construction Corp Apparatus for exothermic catalytic reactions
US4650651A (en) * 1983-06-09 1987-03-17 Union Carbide Corporation Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons
US5591415A (en) * 1994-01-27 1997-01-07 Rpc Waste Management Services, Inc. Reactor for supercritical water oxidation of waste
TW259720B (en) * 1994-06-29 1995-10-11 Kimberly Clark Co Reactor for high temperature, elevated pressure, corrosive reactions
RU2091352C1 (ru) * 1996-02-29 1997-09-27 Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" Огнеупорный материал для изготовления огнеупорных изделий и способ производства огнеупорного материала для изготовления огнеупорных изделий
DE69633827T2 (de) * 1996-11-14 2005-11-10 Instituut Voor Agrotechnologisch Onderzoek (Ato-Dlo) Hochdruckreaktor
US6725787B2 (en) 2002-03-11 2004-04-27 Weyerhaeuser Company Refractory vessel and lining therefor
US8516114B2 (en) * 2002-03-29 2013-08-20 International Business Machines Corporation Method and apparatus for content pre-fetching and preparation
DE10320966A1 (de) * 2003-05-09 2004-11-25 Linde Ag Wärmeisolierter Hochtemperaturreaktor
RU48389U1 (ru) * 2005-03-23 2005-10-10 Фгуп Окб "Гидропресс" Теплоизоляционный блок
FR2924358B1 (fr) 2007-11-30 2010-08-13 Inst Francais Du Petrole Nouveau reacteur permettant la mise en oeuvre de reactions a tres haute temperature et haute pression

Also Published As

Publication number Publication date
ATE544510T1 (de) 2012-02-15
EP2217361B1 (fr) 2012-02-08
KR101543050B1 (ko) 2015-08-07
WO2009092876A2 (fr) 2009-07-30
TW200934585A (en) 2009-08-16
TWI377984B (en) 2012-12-01
FR2924358A1 (fr) 2009-06-05
FR2924358B1 (fr) 2010-08-13
PL2217361T3 (pl) 2012-07-31
EP2217361A2 (fr) 2010-08-18
KR20100103466A (ko) 2010-09-27
WO2009092876A3 (fr) 2009-11-12
ES2382257T3 (es) 2012-06-06
US8858221B2 (en) 2014-10-14
RU2471544C2 (ru) 2013-01-10
US20110020758A1 (en) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010126636A (ru) Новый реактор, позволяющий осуществлять реакции при сверхвысокой температуре и высоком давлении
CN100457252C (zh) 紧凑型蒸汽重整器
US6056932A (en) Reactor for performing endothermic catalytic reactions
RU2195425C2 (ru) Способ и устройство для ускоренного риформинга топлива с кислородом
RU2411075C2 (ru) Компактный риформинг-реактор
JP5099959B2 (ja) 新規な部分酸化反応器
US11701632B2 (en) Method and reactor for producing one or more products
CN101687658B (zh) 高效反应器和方法
JP2004224690A5 (ru)
FI83628C (fi) Foerfarande och anordning foer framstaellning av syntesgas genom foerbraenning.
CA2578622A1 (en) Catalytic reactor
RU2011127178A (ru) Устройство и способ для каталитических газофазных реакций, а также его применение
US8133445B2 (en) Reaction chamber promoting heat exchange between the reagents and the gases that are produced
JP2022525649A (ja) 復熱装置を有するプラズマ発生器
KR20210116143A (ko) 수소 생성 시스템
US20210001297A1 (en) Bayonet catalytic reactor
GB1089353A (en) Synthesis reaction apparatus
KR20210116144A (ko) 수소 생성 시스템
JP4288179B2 (ja) 水素発生装置
JPH03127A (ja) 吸熱反応用の反応室における間接的加熱方法およびそれを実施する装置
US6796369B1 (en) Method and apparatus to prevent metal dusting
RU2075996C1 (ru) Смеситель
RU2009712C1 (ru) Аппарат для проведения паровой каталитической конверсии углеводородов
RU2664138C1 (ru) Компактный реактор для получения синтез-газа из природного/попутного газа в процессе автотермического риформинга
RU2199366C1 (ru) Реактор для гомогенного окисления природного газа

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201025