Claims (36)
1. Установка реформинга пластинчатого типа для преобразования реагента в продукты реакции в процессе работы, отличающаяся тем, что она выполнена в виде пакетной структуры, образованной чередующимися друг с другом каталитическим пластинами, на которые нанесен, по меньшей мере, один каталитический материал для ускорения реформинга, и теплопроводными пластинами передачи тепловой энергии в плоскости пластин за счет их теплопроводности для поддержания процесса реформинга, выполненными из теплопроводного материала.1. The installation of the reforming plate type for converting the reagent into reaction products during operation, characterized in that it is made in the form of a batch structure formed by alternating with each other catalytic plates on which at least one catalytic material is applied to accelerate the reforming, and heat-conducting plates transferring thermal energy in the plane of the plates due to their heat conductivity to support the reforming process, made of heat-conducting material.
2. Установка реформинга по п. 1, отличающаяся тем, что она предназначена для осуществления процесса реформинга, включающего, по меньшей мере, одну реакцию реформинга, состоящую из химической реакции, осуществляемой с помощью катализатора, между, по меньшей мере, двумя продуктами реакции, и термической диссоциации одного продукта, осуществляемой посредством катализатора. 2. The reforming unit according to claim 1, characterized in that it is intended to carry out a reforming process, comprising at least one reforming reaction, consisting of a chemical reaction carried out using a catalyst, between at least two reaction products, and thermal dissociation of a single product by means of a catalyst.
3. Установка реформинга по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, пакетная структура реформинга имеет, по крайней мере, один осевой коллектор для ввода реагента в структуру и, по крайней мере, один коллектор для вывода продуктов реакции из пакетной структуры реформинга. 3. Installation of reforming in paragraphs. 1 and 2, characterized in that the batch reforming structure has at least one axial collector for introducing the reagent into the structure and at least one collector for withdrawing reaction products from the batch reforming structure.
4. Установка реформинга по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что пакетная структура реформинга имеет открытую периферийную поверхность для обмена тепловой энергией с внешней средой. 4. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 3, characterized in that the batch structure of the reforming has an open peripheral surface for the exchange of thermal energy with the environment.
5. Установка реформинга по п. 1, отличающаяся тем, что пакетная структура реформинга имеет, по крайней мере, один осевой коллектор реагента для ввода реагента внутрь и периферийное выводное устройство для вывода продуктов реакции из периферийной части пакетной структуры реформинга. 5. The reforming installation according to claim 1, characterized in that the batch reforming structure has at least one axial reagent manifold for introducing the reagent inward and a peripheral output device for withdrawing reaction products from the peripheral part of the batch reforming structure.
6. Установка реформинга по пп. 1 - 5, отличающаяся тем, что она снабжена теплопроводным герметичным кожухом, окружающим пакетную структуру реформинга, и имеет периферийный осевой коллектор, проходящий между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью пакетной структуры, а теплопроводный герметичный кожух содержит средства обмена тепловой энергией с внешней средой или с пакетной структурой реформинга и с теплопроводной пластиной путем излучения, проводимости или конвекции, и средства для ввода продуктов реакции в периферийный осевой коллектор для улавливания продуктов реакции герметичным кожухом. 6. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 5, characterized in that it is equipped with a heat-conducting hermetic casing surrounding the batch structure of the reforming, and has a peripheral axial collector passing between the inner surface of the casing and the outer surface of the batch structure, and the heat-conducting sealed casing contains means for exchanging thermal energy with the environment or with a batch reforming structure and with a heat-conducting plate by radiation, conductivity or convection, and means for introducing reaction products into the peripheral axial collector to capture reaction products with a sealed casing.
7. Установка реформинга по п. 6, отличающаяся тем, что она снабжена герметичным кожухом цилиндрической формы, обеспечивающим работу установки реформинга под давлением. 7. The reforming installation according to claim 6, characterized in that it is equipped with a sealed cylindrical casing that ensures the operation of the reforming installation under pressure.
8. Установка реформинга по пп. 1 - 7, отличающаяся тем, что теплопроводная пластина содержит средства для обеспечения изотермического режима в плоскости теплопроводной пластины. 8. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 7, characterized in that the heat-conducting plate contains means for providing an isothermal mode in the plane of the heat-conducting plate.
9. Установка реформинга по пп. 1 - 8, отличающаяся тем, что пакетная структура реформинга содержит, по крайней мере, один осевой коллектор реагента для ввода реагента в пакетную структуру реформинга, а теплопроводные пластины имеют выступающие части, выполненные с пластинами как одно целое, которые входят в осевой коллектор реагентов для предварительного нагрева вводимого реагента. 9. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 8, characterized in that the batch structure of the reforming contains at least one axial collector of the reagent for introducing the reagent into the batch structure of the reforming, and the heat-conducting plates have protruding parts made with the plates as a whole, which are included in the axial collector of the reagents for preheating the introduced reagent.
10. Установка реформинга по пп. 1 - 9, отличающаяся тем, что на плоских поверхностях теплопроводной или каталитической пластин выполнены каналы, для пропуска реагента по поверхности пластины, поддерживающие постоянное падение давления, обеспечивающее однородность потока реагентов вдоль оси пакетной структуры реформинга, которое существенно выше, чем падение давления потока реагента внутри осевого коллектора. 10. Installation of reforming in paragraphs. 1 - 9, characterized in that on the flat surfaces of the heat-conducting or catalytic plates channels are made to pass the reagent along the surface of the plate, maintaining a constant pressure drop, ensuring a uniform flow of reagents along the axis of the batch structure of the reforming, which is significantly higher than the pressure drop of the reagent flow inside axial collector.
11. Установка реформинга по пп. 1 - 10, отличающаяся тем, что каталитическая или теплопроводная пластина выполнена из пористого каталитического материала, из которого сформированы каналы для прохождения входного реагента сквозь, по крайней мере, часть пластины. 11. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 10, characterized in that the catalytic or heat-conducting plate is made of porous catalytic material, from which channels are formed for the passage of the input reagent through at least part of the plate.
12. Установка реформинга по пп. 1 - 11, отличающаяся тем, что теплопроводная пластина выполнена из, по крайней мере, одного неметаллического материала, например, из карбида кремния, или из композитного материала, или из металла, например, алюминия, меди, железа, стальных сплавов, никеля, сплавов никеля, хрома, сплавов хрома, платины и сплавов платины, а каталитическая пластина выполнена из керамической опорной пластины, на которую нанесено покрытие из каталитического материала, платины, никеля, оксида никеля, хрома или оксида хрома. 12. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 11, characterized in that the heat-conducting plate is made of at least one non-metallic material, for example, silicon carbide, or of a composite material, or of metal, for example, aluminum, copper, iron, steel alloys, nickel, alloys nickel, chromium, chromium alloys, platinum and platinum alloys, and the catalytic plate is made of a ceramic base plate, which is coated with a catalytic material, platinum, nickel, nickel oxide, chromium or chromium oxide.
13. Установка реформинга по пп. 1 - 12, отличающаяся тем, что каталитический материал выбран из группы материалов, содержащей платину, палладий, никель, оксид никеля, железо, оксид железа, хром, оксид хрома, кобальт, оксид кобальта, медь, оксид меди, цинк, оксид цинка, молибден, оксид молибдена и другие пригодные переходные металлы и их оксиды. 13. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 12, characterized in that the catalytic material is selected from the group of materials containing platinum, palladium, nickel, nickel oxide, iron, iron oxide, chromium, chromium oxide, cobalt, cobalt oxide, copper, copper oxide, zinc, zinc oxide, molybdenum, molybdenum oxide and other suitable transition metals and their oxides.
14. Установка реформинга по пп. 1 - 13, отличающаяся тем, что в качестве реагента используется углеводородный продукт, O2, H2O, CO2, алкан, гидроксил, углеводород, связанный с карбоксилом, углеводород, связанный с карбонилом, олефиновый углеводород, углеводород, связанный с эфиром, углеводород, связанный со сложным эфиром, углеводород, связанный с амином, углеводород, связанный с ароматическим производным, и углеводород, связанный с другим органическим производным.14. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 13, characterized in that the reagent is a hydrocarbon product, O 2 , H 2 O, CO 2 , alkane, hydroxyl, hydrocarbon bonded to carboxyl, hydrocarbon bonded to carbonyl, olefinic hydrocarbon, hydrocarbon bonded to ether, a hydrocarbon bound to an ester, a hydrocarbon bound to an amine, a hydrocarbon bound to an aromatic derivative, and a hydrocarbon bound to another organic derivative.
15. Установка реформинга по пп. 1 - 14, отличающаяся тем, что она снабжена средствами подвода продуктов, получаемых в установке реформинга, к внешнему топливному элементу. 15. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 14, characterized in that it is equipped with means for supplying products obtained in the reformer to an external fuel cell.
16. Установка реформинга по п. 14 отличающаяся тем, что в ней углеводородное топливо и, по крайней мере, одно из веществ, H2O и CO2, подвергаются эндотермическому каталитическому реформингу с использованием энергии внешнего топливного элемента, передаваемой теплопроводной пластиной за счет теплопроводности в плоскости пластины, и образованием в результате реформинга H2, CO, H2O и CO2.16. The reforming installation according to claim 14, characterized in that the hydrocarbon fuel and at least one of the substances H 2 O and CO 2 are subjected to endothermic catalytic reforming using the energy of an external fuel cell transmitted by a heat-conducting plate due to heat conduction in the plane of the plate, and the formation of reforming H 2 , CO, H 2 O and CO 2 .
17. Установка реформинга по п. 16, отличающаяся тем, что в ней углеводородное топливо и O2 подвергаются каталитическому сжиганию и реформингу, в результате чего образуются H2, CO, H2O и CO2, причем энергия, по крайней мере, от одной экзотермической реакции горения или реформинга внешнего топливного элемента, используемая для осуществления эндотермического реформинга, передается теплопроводной пластиной за счет термической проводимости в плоскости пластины, и в которой CO и H2O подвергаются каталитической реакции преобразования диоксидов для получения CO2 и H2.17. The reforming installation according to claim 16, characterized in that in it the hydrocarbon fuel and O 2 are subjected to catalytic combustion and reforming, as a result of which H 2 , CO, H 2 O and CO 2 are formed , the energy being at least from one exothermic reaction of combustion or reforming of an external fuel cell used to carry out endothermic reforming is transferred by a heat-conducting plate due to thermal conductivity in the plane of the plate, and in which CO and H 2 O undergo a catalytic reaction of the conversion of dioxides for receiving CO 2 and H 2 .
18. Установка реформинга по пп. 1 - 17, отличающаяся тем, что пакетная структура реформинга имеет цилиндрическую форму и, по крайней мере, каталитическая или теплопроводная пластина имеет диаметр 2,54 - 51 см и толщину 0,05 - 5,1 мм. 18. Installation of reforming in paragraphs. 1 to 17, characterized in that the batch structure of the reforming has a cylindrical shape and at least the catalytic or heat-conducting plate has a diameter of 2.54 - 51 cm and a thickness of 0.05 - 5.1 mm
19. Установка реформинга для преобразования реагента в продукты реакции в процессе ее работы, отличающаяся тем, что она содержит пластины из пористого теплопроводного материала с вкраплениями по всей толщине пластины, по меньшей мере, одного каталитического материала ускорения процесса реформинга, передачи тепловой энергии для поддержания процесса реформинга в плоскости пластин путем проводимости, расположенные сложенными в пакет формирования структуры реформинга. 19. Reforming unit for converting a reagent into reaction products during its operation, characterized in that it contains plates of porous heat-conducting material interspersed throughout the plate thickness of at least one catalytic material to accelerate the reforming process, transfer heat energy to support the process reforming in the plane of the plates by conduction, located folded into a packet forming a reforming structure.
20. Установка реформинга по п. 19, отличающаяся тем, что в структуре реформинга имеется, по крайней мере, один осевой коллектор для ввода реагента в структуру и, по крайней мере, один коллектор для вывода продуктов реакции из структуры реформинга и, возможно, периферийное выводное устройство для вывода продуктов реакции из периферийной части структуры реформинга. 20. The reforming installation according to claim 19, characterized in that the reforming structure has at least one axial collector for introducing the reagent into the structure and at least one collector for withdrawing reaction products from the reforming structure and, possibly, peripheral output device for outputting reaction products from the peripheral part of the reforming structure.
21. Установка реформинга по пп. 19 и 20, отличающаяся тем, что она снабжена теплопроводным герметичным кожухом для работы установки реформинга под давлением, окружающим пакетную структуру реформинга, и имеет периферийный осевой коллектор, расположенный проходящим между внутренней поверхностью кожуха п наружной поверхностью пакетной структуры для обмена тепловой энергией с внешней средой или со структурой реформинга путем излучения, проводимости или конвекции, и, возможно, средства для ввода продуктов реакции в периферийный осевой коллектор, для улавливания продуктов реакции герметичным кожухом. 21. Installation of reforming in paragraphs. 19 and 20, characterized in that it is provided with a heat-conducting hermetic casing for the operation of the pressure reforming apparatus surrounding the batch reforming structure, and has a peripheral axial collector located between the inner surface of the casing and the outer surface of the batch structure for exchanging thermal energy with the external environment or with a reforming structure by radiation, conductivity or convection, and possibly a means for introducing reaction products into the peripheral axial collector, to capture products reaction sealed casing.
22. Установка реформинга по пп. 19 - 21, отличающаяся тем, что структура реформинга содержит средства для обеспечения изотермического режима в структуре реформинга. 22. Installation of reforming in paragraphs. 19 to 21, characterized in that the reforming structure comprises means for providing an isothermal regime in the reforming structure.
23. Установка реформинга по п. 19, отличающаяся тем, что структура реформинга содержит, по крайней мере, один осевой коллектор для ввода реагента в структуру реформинга, и имеет выступающие части, выполненные со структурой как одно целое, и входящие в осевой коллектор реагента для предварительного нагрева реагента. 23. The reforming installation according to claim 19, characterized in that the reforming structure contains at least one axial collector for introducing the reagent into the reforming structure, and has protruding parts made with the structure as a whole, and included in the axial collector of the reagent for reagent preheating.
24. Установка реформинга по п. 19, отличающаяся тем, что она имеет осевой коллектор, расположенный в структуре реформинга, каналы прохождения реагента в поперечной плоскости структуры реформинга и поддержания практически постоянного падения давления, обеспечивающего однородность потока реагентов вдоль оси структуры реформинга, причем падение давления в потоке реагентов, проходящего по каналам, существенно выше, чем падение давления в потоке реагентов внутри осевого коллектора. 24. The reforming installation according to claim 19, characterized in that it has an axial manifold located in the reforming structure, reagent passage channels in the transverse plane of the reforming structure and maintaining an almost constant pressure drop, ensuring a uniform flow of reagents along the axis of the reforming structure, and the pressure drop in the reagent stream passing through the channels is significantly higher than the pressure drop in the reagent stream inside the axial collector.
25. Установка реформинга по пп. 19 - 24, отличающаяся тем, что в качестве теплопроводного материала используется неметаллический материал, например, карбид кремния, композитный материал, или металл, например, алюминий, медь, железо, стальные сплавы, никель, сплавы никеля, хром, сплавы хрома, платина или сплавы платины, а каталитическим материалом является платина, палладий, никель, оксид никеля, железо, оксид железа, хром, оксид хрома, кобальт, оксид кобальта, медь, оксид меди, цинк, оксид цинка, молибден, оксид молибдена и другие пригодные переходные металлы и их оксиды. 25. Installation of reforming in paragraphs. 19 to 24, characterized in that the non-metallic material, for example, silicon carbide, a composite material, or a metal, for example, aluminum, copper, iron, steel alloys, nickel, nickel alloys, chromium, chromium alloys, platinum or platinum alloys, and the catalytic material is platinum, palladium, nickel, nickel oxide, iron, iron oxide, chromium, chromium oxide, cobalt, cobalt oxide, copper, copper oxide, zinc, zinc oxide, molybdenum, molybdenum oxide and other suitable transition metals and their oxides.
26. Установка реформинга по пп. 19 - 25, отличающаяся тем, что в ней реагент содержит углеводородный продукт, O2, H2O, CO2 или углеводородное топливо, H2O и CO2 подвергаются эндотермическому каталитическому реформингу, в результате чего образуются H2, СО, H2O и CO2, а энергия, выделяемая внешним топливным элементом, используется для обеспечения эндотермической реакции реформинга путем передачи ее теплопроводным материалом, и что, возможно, реагент содержит углеводородное топливо и O2, которые подвергаются каталитическому сжиганию и реформингу, в результате чего образуются H2, СО, H2O и CO2, причем энергия, по крайней мере, от одной экзотермической реакции горения или реформинга внешнего топливного элемента используется для обеспечения реакции эндотермического реформинга путем передачи ее теплопроводным материалом.26. Installation of reforming in paragraphs. 19 - 25, characterized in that the reagent contains a hydrocarbon product, O 2 , H 2 O, CO 2 or hydrocarbon fuel, H 2 O and CO 2 undergo endothermic catalytic reforming, resulting in the formation of H 2 , CO, H 2 O and CO 2 , and the energy released by the external fuel cell is used to provide an endothermic reforming reaction by transferring it to a heat-conducting material, and that, possibly, the reagent contains hydrocarbon fuel and O 2 , which are subjected to catalytic combustion and reforming, resulting in H 2 CO, H 2 O and CO 2 , moreover, the energy from at least one exothermic reaction of combustion or reforming of an external fuel cell is used to provide an endothermic reforming reaction by transferring it to a heat-conducting material.
27. Установка реформинга по пп. 19 - 26, отличающаяся тем, что она имеет средства подвода продуктов, получаемых в установке реформинга, к внешнему топливному элементу. 27. Installation of reforming in paragraphs. 19 to 26, characterized in that it has means for supplying products obtained in the reforming unit to an external fuel cell.
28. Способ реформинга реагента в продукты реакции с помощью установки реформинга пластинчатого типа, отличающийся тем, что в нем применяют каталитические пластины, с которыми связывают, по меньшей мере, один каталитический материал для ускорения преобразования, и теплопроводные пластины из теплопроводного материала, собирают пакет каталитических пластин и теплопроводных пластин для формирования пластинчатой структуры реформинга, и передают тепловую энергию, поддерживающую процесс реформинга, путем проводимости по плоской поверхности теплопроводной пластины. 28. A method of reforming a reagent into reaction products using a plate-type reforming apparatus, characterized in that it uses catalytic plates with which at least one catalytic material is bonded to accelerate the conversion, and heat-conducting plates of a heat-conducting material collect a catalytic package plates and heat-conducting plates for forming a lamellar structure of the reforming, and transmit thermal energy supporting the reforming process by conduction on a flat surface a thermally conductive plate.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что часть периферийной поверхности структуры реформинга открывают для обмена тепловой энергией с внешней средой. 29. The method according to p. 28, characterized in that a part of the peripheral surface of the reforming structure is opened for the exchange of thermal energy with the external environment.
30. Способ по пп. 28 и 29, отличающийся тем, что в структуре реформинга выполняют осевые коллекторы для ввода в нее реагента и отвода продуктов реакции от периферийной части структуры реформинга. 30. The method according to PP. 28 and 29, characterized in that the axial manifolds are carried out in the reforming structure for introducing into it a reagent and removing reaction products from the peripheral part of the reforming structure.
31. Способ по пп. 28 - 30, отличающийся тем, что устанавливают теплопроводный герметичный кожух вокруг структуры реформинга для формирования периферийного осевого коллектора и для возможности обеспечения работы установки реформинга под давлением, направляют продукты реакции в периферийный осевой коллектор для их улавливания герметичным кожухом. 31. The method according to PP. 28-30, characterized in that a thermally conductive sealed casing is installed around the reforming structure to form a peripheral axial collector and for the possibility of ensuring the operation of the reformed installation under pressure, the reaction products are sent to the peripheral axial collector to catch them with a sealed casing.
32. Способ по пп. 28 - 31, отличающийся тем, что создают практически изотермический режим, в плоскости теплопроводной пластины, и, при желании, вдоль продольной оси структуры реформинга. 32. The method according to PP. 28 - 31, characterized in that they create a practically isothermal regime in the plane of the heat-conducting plate, and, if desired, along the longitudinal axis of the reforming structure.
33. Способ по п. 28, отличающийся тем, что формируют, по крайней мере, один осевой коллектор реагента для ввода в него реагента, снабжают один из внутренних или внешних краев теплопроводной пластины выступающей частью, выполненной как одно целое с пластиной, и вводят ее в осевой коллектор реагента для предварительного нагрева вводимого реагента. 33. The method according to p. 28, characterized in that at least one axial collector of the reagent is formed for introducing the reagent into it, provide one of the inner or outer edges of the heat-conducting plate with a protruding part, made as a whole with the plate, and introduce it into the axial reagent collector for preheating the reagent introduced.
34. Способ по п. 28, отличающийся тем, что формируют осевой коллектор внутри структуры реформинга, формируют каналы между теплопроводной и каталитической пластинами, создают падение давления в потоке реагента, проходящего по каналам междутеплопроводной пластиной и каталитической пластиной, которое существенно выше, чем падение давления в потоке реагента в осевом коллекторе. 34. The method according to p. 28, characterized in that they form an axial collector inside the reforming structure, form channels between the heat conducting and catalytic plates, create a pressure drop in the reagent flow passing through the channels between the heat conducting plate and the catalytic plate, which is significantly higher than the pressure drop in the reagent stream in the axial manifold.
35. Способ по пп. 28 - 34, отличающийся тем, что одну из пластин, теплопроводную или каталитическую, выполняют из пористого теплопроводного материала, и формируют в нем каналы, по которым вводимый реагент проходит сквозь пластину. 35. The method according to PP. 28 - 34, characterized in that one of the plates, heat-conducting or catalytic, is made of porous heat-conducting material, and channels are formed in it through which the introduced reagent passes through the plate.
36. Способ по пп. 28 - 35, отличающийся тем, что структуру реформинга соединяют с внешним топливным элементом и передают тепловую энергию, выделяемую топливным элементом, теплопроводным пластинам путем термической проводимости в плоскости пластин. 36. The method according to PP. 28 - 35, characterized in that the reforming structure is connected to an external fuel cell and transmit thermal energy released by the fuel cell to the heat-conducting plates by thermal conductivity in the plane of the plates.