TW202027853A - 觸媒粒形 - Google Patents

觸媒粒形 Download PDF

Info

Publication number
TW202027853A
TW202027853A TW108142122A TW108142122A TW202027853A TW 202027853 A TW202027853 A TW 202027853A TW 108142122 A TW108142122 A TW 108142122A TW 108142122 A TW108142122 A TW 108142122A TW 202027853 A TW202027853 A TW 202027853A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
catalyst
side wall
end surface
curvature
side walls
Prior art date
Application number
TW108142122A
Other languages
English (en)
Inventor
莫利茲 波 貝爾史特普
彼得 拉別克
馬丁 奧斯特貝格
Original Assignee
丹麥商托普索公司
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 丹麥商托普索公司 filed Critical 丹麥商托普索公司
Publication of TW202027853A publication Critical patent/TW202027853A/zh

Links

Images

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
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • 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
    • B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • 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
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04—Alkali metals
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462—Ruthenium
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464—Rhodium
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • 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
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • 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
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285—Heating or cooling 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
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00654—Controlling the process by measures relating to the particulate material
    • B01J2208/00672—Particle size selection
    • 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
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30207—Sphere
    • B01J2219/30211—Egg, ovoid or ellipse
    • 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
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30223—Cylinder
    • 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
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/3023—Triangle
    • 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
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30296—Other shapes
    • 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
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32425—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
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32483—Plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

本發明提供一種觸媒系統，其包含管狀反應器及位於管狀反應器內的至少一個觸媒顆粒。觸媒顆粒具有促進與管狀反應器的熱傳遞之特定幾何形狀。亦提供某些特定的觸媒顆粒。

Description

觸媒粒形
提供一種觸媒系統，其包含管狀反應器及位於管狀反應器內的至少一個觸媒顆粒。觸媒顆粒具有促進與管狀反應器的熱傳遞之特定幾何形狀。亦提供某些特定的觸媒顆粒。
含有觸媒顆粒的管狀反應器用於許多工業化學程序，包括蒸汽重整（steam reforming）。此種管狀反應器有效運行的關鍵參數包括，例如觸媒顆粒在反應器中的填充、材料通過反應器的傳遞效率、及在具有吸熱反應的程序中從管狀反應器表面至觸媒顆粒的熱傳遞，諸如在具有放熱反應的程序（諸如甲醇合成或選擇性氧化）中進行蒸汽重整及從觸媒顆粒至管狀反應器表面的熱傳遞。
本技術涉及觸媒反應器，其中熱傳遞為決定整體性能的重要部分，如強烈的吸熱反應或放熱反應所見。就其性質而言，此等反應的產物在高溫下對於吸熱反應最大化，而在低溫下對於放熱反應最大化，此意味著有效的熱傳遞對於整體程序性能至關重要。
某些技術（例如WO2004/014549）已集中在藉由使用觸媒顆粒的直徑及高度之間的特定比率來提高化學程序的效率。其他技術，例如 US7799730已在觸媒本體中包括凹槽，而其他技術（例如US3911070）描述某些適合於擠出程序的材料。
另外，觸媒顆粒通常經由擠出製造。此使得觸媒顆粒沿著其長度具有基本上恆定的橫截面形狀及基本上平坦的端面。然而，平坦表面的存在能使觸媒顆粒緊密地填充，並潛在地阻礙氣體在所述平坦表面上的流動；特別是倘若所述平坦端面含有氣體通道。
含有觸媒顆粒的管狀反應器遇到的另一潛在問題為，觸媒顆粒能橫跨管狀反應器的內部空間從一個內表面至另一內表面形成「橋（bridge）」。當此種反應器充滿顆粒時，此現象會導致反應器的填充不良。在具有多個平行管狀反應器的反應器中，其亦會導致反應器之間的流量分佈不均勻，從而嚴重地影響整體性能。本技術旨在處理上述問題。
已經發現，觸媒顆粒的形狀與管狀反應器的形狀之間的特定關係能改善從所述反應器的熱傳遞。因此，根據所附申請專利範圍，本技術涉及一種包含管狀反應器及至少一個觸媒顆粒的觸媒系統。
另外，根據所附申請專利範圍，提供一種具有新穎形狀的觸媒顆粒。
定義
如在本文中提到各種端面或側壁時使用的，術語「相對（opposing）」用於定義兩個端面或側壁，其在垂直於主軸線L定義的平面中，位於線（從所述端面或側壁之一通過顆粒中心延伸至「相對」端面或側壁）的相對兩端。
當本技術的表面或元件具有特定的「曲率半徑（radius of curvature）」時，此定義為最切合其法線截面之圓的半徑。在當前情況下，曲率半徑用於表示所述表面或元件至少在其一部分上具有規則的圓形輪廓。圖12及13繪示如何測定曲率半徑。
觸媒系統
在第一具體實例中，提供觸媒系統100。觸媒系統100適當地為蒸汽重整器（steam reformer），但是能為具有管狀反應器及觸媒顆粒的其他系統，其中反應器及顆粒之間的熱傳遞為重要的。熱量能從管狀反應器傳遞至觸媒顆粒，反之亦然。
觸媒系統包含管狀反應器20（通常在圖9中繪示）。管狀反應器具有圍繞軸線A-A的圓柱形；並由合適的金屬或金屬合金製成。當管狀反應器20具有「圓柱形（cylindrical form）」，沿著其長度的大部分具有恆定的圓形橫截面，以軸線A-A為中心。
本技術中的管狀反應器20具有沿著軸線A-A的長度尺寸，以及在垂直於軸線A-A的平面中定義的內徑D及內曲率半徑R。通常，反應器的長度尺寸在3及15 m之間、較佳在10及13 m之間。通常，內徑D在5及25 cm之間、較佳在7.5及15 cm之間，而曲率半徑為½ x D。D及R繪示在圖10中。
通常有多個管狀反應器放置在燃燒爐中進行吸熱反應，或放置在冷卻容器中進行放熱反應。冷卻容器中的冷卻介質可為汽化水、小的流化惰性顆粒、熔融鹽或高沸點液體油。使用多個燃燒器藉由燃料或程序廢氣與氧化劑（通常為空氣）燃燒來加熱燃燒爐。
管狀反應器20裝有一或多個氣體入口及一或多個氣體出口。在一個特定的具體實例中，管狀反應器20為蒸汽甲烷重整器。
至少一個觸媒顆粒10位於管狀反應器20中。在典型情況下，在管狀反應器中放置在100及100000之間、較佳在500及60000之間的觸媒顆粒10。填充觸媒顆粒的管狀反應器20在圖9中繪示。
觸媒顆粒可完全由觸媒材料組成；或者，觸媒顆粒可包含載體材料，在該載體材料上塗覆、浸漬或以其他方式併入觸媒材料。觸媒顆粒可為多孔的，在此種情況下，其可具有在20%及65%之間、較佳在40%及55%之間的孔隙率。
適用於本技術的觸媒材料包括鋁酸鹽類、鋁酸鈣、鋁酸鎂、氧化鈰、氧化鋯、及其與鎳、鈷、釕、鈀、銠、鉑的結合、或其使用諸如鑭、鈦、鉀、銫的促進劑作為活性金屬的結合。觸媒顆粒可被擠出，但是較佳為模製或3D列印。
在此具體實例的第一方面，每個觸媒顆粒10具有三維形狀，其具有主長度軸線L。每個觸媒顆粒10具有至少一個包括主長度軸線L的對稱平面。較佳地，每個觸媒顆粒10具有兩個在主長度軸線L上相交的垂直對稱平面。
通常，觸媒顆粒10在長度軸線L上的長度在6及50 mm之間、較佳在11及25 mm之間。
每個觸媒顆粒10包含第一端面18及第二端面19。如圖1至4所示，此等端面18、19在主長度軸線L的方向上界定觸媒顆粒10的界限。端面18、19至少在其與所述主軸線L相交的區域中垂直於所述主軸線L佈置。
在圖1至2中所示的一個具體實例中，端面18、19為平面的。此具體實例具有易於製造的優點。
在另一個具體實例中，所述觸媒顆粒10的所述第一端面18及所述第二端面19中的至少一個具有凸形，以便界定所述觸媒顆粒10的彎曲第一端面18'及第二端面19'。因此減少平坦（平面）表面的數量，從而減少相鄰觸媒顆粒阻塞氣體在所述平坦表面上流動的可能性。
較佳地，根據圖3至4所示的具體實例，第一端面18及所述第二端面19均具有凸形。
在本發明的此方面，每個觸媒顆粒10包含在第一及第二端面18、19之間延伸的第一側壁11及第二側壁12。適當地，第一側壁11與第二側壁12為相對的。每個側壁11、12在垂直於主軸線L的橫截面中具有彎曲的輪廓（即規則的圓弧段形狀）。第一側壁11具有外曲率半徑R1，而第二側壁12具有外曲率半徑R2。R1及R2的測定如圖13所示。
曲率半徑R1可與曲率半徑R2相同或不同。在一個較佳的具體實例中，每個第一及第二側壁11、12的外曲率半徑R1、R2為相同的，其簡化管狀反應器的填充，並簡化顆粒的製造。曲率半徑R1通常在15及75 mm之間。曲率半徑R2通常在15及75 mm之間。
已經發現，倘若將管狀反應器及觸媒顆粒的相對幾何形狀最佳化，則能實現在管狀反應器及觸媒顆粒之間的熱傳遞改善。理想的是，觸媒顆粒的曲率沿著一定的弧長與管狀反應器的曲率相匹配。然而，不希望觸媒顆粒的曲率與管狀反應器的曲率完全相同。
因此，根據此方面，觸媒顆粒10的第一及第二側壁11、12各自獨立地具有在所述平面中的外曲率半徑R1、R2，其為管狀反應器的內曲率半徑R之0.4至0.99倍。
此外，為了減少上述「橋接（bridging）」的發生，觸媒顆粒10的最大寬度D1（在垂直於主軸線L的平面中測得）應小於管狀反應器20的內徑D之0.25倍。
如圖1至4所示，根據此第一方面的觸媒顆粒在垂直於主長度軸線L的方向上具有凸鏡狀的橫截面形狀。如圖13所示，每個曲率半徑R1、R2的「中心（centre）」位於觸媒顆粒10的形狀之外。為了確保雙凸形狀，在垂直於主長度軸線L的平面中，每個曲率半徑R1、R2均小於觸媒顆粒的尺寸。換句話說，2 x R1為大於D1；2 x R2為大於D1。
第一及第二側壁11、12能沿著其彼此相交的線形成清晰的邊界。然而，此種清晰的邊界往往為顆粒中的薄弱點或薄弱線，沿著該薄弱點或薄弱線可能會碎裂或破裂。因此，合適地，觸媒顆粒10由在第一及第二端面18、19之間延伸的相對第一側壁11及第二側壁12，以及在第一及第二側壁11、12及所述第一及第二端面18、19之間延伸的相對第三側壁13及第四側壁14組成。
每個第三及第四側壁13、14在垂直於主軸線L的平面中可具有彎曲的輪廓。此種佈置在圖1至4中顯示。
所述第三及第四側壁13、14各自獨立地具有相對小的外曲率半徑R3、R4為管狀反應器的內曲率半徑R之0.05至0.30倍。適當地，每個第三及第四側壁13、14的外曲率半徑R3、R4相同。R3及R4的測定在圖12中繪示。
或者，每個所述第三及第四側壁13、14在垂直於主軸線L的橫截面中獨立地具有橢圓形輪廓。橢圓形輪廓沿著其曲率平滑地改變梯度。
為了避免清晰的邊界，第一側壁11、第二側壁12、第三側壁13及第四側壁14之間的過渡較佳為平滑的。當所述表面的取向沒有突然變化時，在兩個表面（例如側壁）之間實現「平滑的（smooth）」過渡。用數學術語來說，此意味著在表面相交的點或線上，第一表面的導數（=梯度）與第二表面的導數相同。通常，本文所述顆粒的兩個相鄰側壁之表面在與顆粒的主軸線平行之方向上為「平滑的」。
在此第一方面的變體中，觸媒顆粒10可具有「圓頭三角形」（亦稱為Reuleaux三角形）形狀的橫截面。在此方面，觸媒顆粒10包含在第一端面18及第二端面19之間延伸的第一側壁11、第二側壁12及第三側壁15。每個所述側壁11、12、15在垂直於主軸線L的橫截面中具有彎曲的輪廓。第一、第二及第三側壁11、12、15各自獨立地具有在所述平面中的外曲率半徑R1、R2、R3，其為管狀反應器10的內曲率半徑R之0.5至0.99倍。此種觸媒顆粒在圖7至8中顯示。
而且，根據此方面，第一側壁11、第二側壁12及第三側壁15可在清晰的邊界相交。然而，較佳的是，第一側壁11、第二側壁12及第三側壁15之間的過渡為平滑的。
同樣在此「圓頭三角形」方面，所述第一端面18及所述第二端面19中至少一個可具有凸形，以便界定觸媒顆粒10的彎曲第一及/或第二端面18'、19'。
在此具體實例的第二方面，提供一種觸媒系統100，其包含如上所述的管狀反應器20，其具有圍繞軸線A-A的圓柱形狀；所述管狀反應器的內表面具有在垂直於軸線A-A的平面中界定的內徑D及內曲率半徑R。
至少一個觸媒顆粒30位於所述管狀反應器20中。此第二方面的觸媒顆粒在圖5至6中繪示。觸媒顆粒30具有包含主體部分31的三維形狀。主體部分31為橢圓圓柱形狀，並且包含在第一端面33及第二端面34之間平行於主軸線L延伸的側壁32。換句話說，主體部分31的端部由第一及第二端面33、34以及圍繞主體部分31一直延伸的單一側壁32所界定。
對於第一方面，第一端面33及第二端面34至少在其與所述主軸線L交叉的區域中垂直於所述主軸線L佈置。因此；端面33、34可為平面的。此具體實例具有易於製造的優點。或者，所述觸媒顆粒30的所述第一端面33及所述第二端面34中至少一個具有凸形，以便界定所述觸媒顆粒30的彎曲第一端面33'及第二端面34'。因此減少平坦（平面）表面的數量，從而減少相鄰觸媒顆粒阻塞氣體在所述平坦表面上流動的可能性。
較佳地，根據圖5至6所示的具體實例，第一端面33'及所述第二端面34'均具有凸形。
此方面與上述第一方面的不同之處在於，觸媒顆粒30的主體部分31具有橢圓圓柱形狀。使用橢圓的標準數學定義，此意味著曲率沿著其曲率平滑地改變梯度。所述橢圓圓柱的橢圓具有長軸2a及短軸2b，並且曲率半徑R5定義為：
Figure 02_image001
。
以與上述第一方面類似的方式，倘若將管狀反應器及觸媒顆粒的相對幾何形狀最佳化，則能實現在管狀反應器及觸媒顆粒之間的熱傳遞改善。在此方面，如上所述，橢圓的曲率半徑R5為管狀反應器的內曲率半徑R之0.8至1.10倍、較佳0.90至1.05倍。
同樣在此方面中，在垂直於所述主軸線L的平面中測量觸媒顆粒30的最大寬度D1為小於管狀反應器20的內徑D1之0.25倍。合適地，在垂直於所述主軸線L的平面中，在所述橢圓的半長軸a上測量觸媒顆粒30的最大寬度D1。
以類似於第一方面的方式，觸媒顆粒30的所述第一端面33及所述第二端面34中至少一個可具有凸形，以便界定所述觸媒顆粒30的彎曲第一端面33'及第二端面34'。
除非另有說明，否則本發明第二方面的觸媒系統、管狀反應器及觸媒顆粒的所有其他特徵與第一方面的彼等相同。
觸媒顆粒
在第二具體實例中（其可部分地包括在第一具體實例中），本技術亦涉及觸媒顆粒本身。
在此具體實例的第一方面，提供一種觸媒顆粒10，其具有主長度軸線L的三維形式。參照圖1至4，每個觸媒顆粒10具有： 基本上垂直於所述主軸線L佈置的第一端面18及第二端面19； 在第一及第二端面之間延伸的相對第一側壁11及第二側壁12，每個側壁11、12在垂直於主軸線L界定的平面中具有彎曲的輪廓，其中，所述第一側壁11及第二側壁12各自獨立地在所述平面中具有一個外曲率半徑R2； 在第一及第二側壁11、12及所述第一及第二端面18、19之間延伸的相對第三側壁13及第四側壁14，每個第三及第四側壁13、14在垂直於主軸線L界定的所述平面中具有彎曲的輪廓。
所述第三及第四側壁13、14各自獨立地在所述平面中具有外曲率半徑R3、R4，或者每個第三及第四側壁13、14在垂直於主軸線L界定的所述平面中具有橢圓形輪廓。
另外，第一及第二側壁的曲率半徑R1、R2大於第三及第四側壁的曲率半徑R3、R4。
適當地，對於根據此方面的觸媒顆粒10，每個第一側壁11及第二側壁12的曲率半徑R1、R2相同。另外，每個第三側壁13及第四側壁14的曲率半徑R3、R4可以相同。
如圖3至4中繪示，第一端面18及所述第二端面19可具有凸形，以便界定所述觸媒顆粒10的彎曲第一端面18'及第二端面19'。
對於第一具體實例（「系統」），觸媒顆粒10的第一側壁11、第二側壁12、第三側壁13及第四側壁14之間的過渡較佳為平滑的。
圖5至6繪示此第二具體實例的第二方面。提供一種觸媒顆粒30，其具有包含主體部分31的三維形狀。主體部分31呈橢圓圓柱形式，並且包含在第一端面33及第二端面34之間沿著平行於主軸線L的方向延伸之側壁32。所述觸媒顆粒30的所述第一端面33及所述第二端面34中至少一個（且較佳地兩者）具有凸形，以便界定所述觸媒顆粒30的彎曲第一及/或彎曲第二端面33'、34'。
根據請求項15至20中任一項所述的觸媒顆粒（10、30），其為模製的整裝（monolithic）觸媒顆粒。
在所有具體實例及方面中，觸媒顆粒10、30可包含一或多個貫穿通道40。貫穿通道40增加顆粒10、30的可用表面積，並促進有效的氣流。在繪示的具體實例中，貫穿通道40從觸媒顆粒10、30的第一端面18、33延伸至觸媒顆粒10、30的第二端面19、34。
通常，每個觸媒顆粒10、30包含二或多個（諸如兩個、三個、四個或五個）貫穿通道40。因此，通過每個貫穿通道40的氣流為均勻的，每個所述貫穿通道40較佳地基本上具有相同的橫截面積。每個貫穿通道40可具有圓柱形狀。
本發明亦提供本文所述觸媒顆粒10、30在蒸汽甲烷重整器的用途。
除非另有說明，否則本發明第二具體實例的第一及第二方面中的觸媒顆粒之所有其他特徵與第一具體實例的彼等相同。
實施例
在實驗設置中調查觸媒粒料形狀對在管狀反應器中所獲得熱傳遞的影響，其中將觸媒顆粒裝載在反應器管中。反應器管的內徑為83 mm或102 mm，並在外部使用在觸媒床的整個長度上在反應器管的外表面上使用冷凝蒸汽進行加熱。使用冷凝溫度為約157°C的低壓蒸汽。使用加壓空氣作為反應器的進料，以確保不會發生觸媒反應。然後在增加的空氣流量下進行反應器上升溫以及反應器長度上壓降的測量。
已對參考觸媒顆粒進行測量： 參考#1 •圓柱顆粒 •陶瓷材料（MgAl2 O4 ） •粒徑為16 mm的圓柱狀顆粒，高度為11 mm •7個相等的貫穿孔，1個在中心，6個在中心孔周圍對稱，沒有平行於顆粒對稱軸的孔 •除了此等陶瓷系顆粒之外，亦製造尺寸及形狀相同的由塑料製成的顆粒。 參考#2 •圓柱顆粒 •塑料塗覆材料 •粒徑為16 mm的圓柱狀顆粒，高度為11 mm •7個相等的貫穿孔，1個在中心，6個在中心孔周圍對稱，沒有平行於顆粒對稱軸的孔 •除了此等陶瓷系顆粒之外，亦製造尺寸及形狀相同的由塑料製成的顆粒。
新觸媒顆粒 •形狀如圖1 •第一平面（R1）及第二平面（R2）的半徑為19.85 mm，第三平面（R3）及第四平面（R4）的半徑為5.7 mm。 •然後，顆粒的長度（D1）為22.8 mm，通過垂直於長度的中心軸測得第一平面及第二平面之間的距離為13.8 mm。 •顆粒具有6個直徑為4.0 mm的孔。 •頂部及底部端面的圓周半徑為38.5 mm。
使用由塑料（參考#2）及陶瓷系顆粒（參考#1）製成的相同尺寸及形狀之粒料進行測試。儘管塑料粒料為此種測試的模本，但陶瓷顆粒用作觸媒活性顆粒的載體材料，只是沒有添加活性金屬相。
根據空氣流量、反應器入口及出口的溫度、反應器上的壓降、觸媒床的長度及測試單元的尺寸等測量數據，空氣的流量可與正規化的壓降（觸媒床每米的壓降）及針對觸媒床周圍的內管表面積給出的熱傳遞一起計算。在表1中對於此三種觸媒類型給出其值。表1表明，新觸媒形狀改善熱傳遞數，為相對壓降的函數。
表1為根據狀況III（cond. III）的平衡常數及碳勢（carbon potential）
粒料類型 流量 壓降 熱傳遞
Nm3 /h kPa/m kJ/m2 /K/h
參考 #1 ( 載體材料 ) 59.98 4.195 20.91
119.94 11.687 37.19
179.57 24.481 50.27
239.80 39.653 62.73
299.79 56.193 74.33
359.80 73.852 83.67
419.81 91.430 92.96
480.17 111.362 100.70
參考 #2 ( 塑 膠塗覆顆粒 ) 60.01 6.582 27.78
120.00 20.521 48.57
180.20 42.229 65.20
239.99 67.879 80.57
299.87 93.351 93.67
360.48 120.359 105.51
420.99 147.010 115.71
480.00 174.780 124.76
420.99 147.010 115.71
480.00 174.780 124.76
新觸媒形狀 59.84 6.304 29.10
119.91 19.765 49.91
180.41 40.630 65.93
239.93 64.657 81.34
299.06 90.178 95.85
359.02 116.206 109.38
420.18 143.648 121.53
479.77 168.544 132.79
從大量不同的圓柱狀顆粒（包括帶有孔的變化）之實驗中已顯示，此等觸媒所得的熱傳遞幾乎為測得的壓降之相同函數，但是對於不同尺寸，基於流量的熱傳遞可能會不同，儘管亦會導致不同的壓降。
針對大量不同觸媒形狀以及具有各種內孔（尺寸及數量）所收集的資料在熱傳導方面沒有顯著的差異，觀察到影響熱傳導的主要因素為相對曲率。
儘管已參考多個圖式、具體實例及方面描述本發明，但是本領域中熟悉該項技術者能將來自所述圖式、具體實例及方面的特徵加以結合，同時仍在所附申請專利範圍的範圍內。
10:觸媒顆粒 11:第一側壁 12:第二側壁 13:第三側壁 14:第四側壁 15:第三側壁 18:第一端面 18':彎曲第一端面 19:第二端面 19':彎曲第二端面 20:管狀反應器 30:觸媒顆粒 31:主體部分 32:側壁 33:第一端面 33':彎曲第一端面 34:第二端面 34':彎曲第二端面 40:貫穿通道 100:觸媒系統 A-A:軸線 D:內徑 D':最大寬度 D1:最大寬度 L:主軸線 R:內曲率半徑 R1:第一側壁的外曲率半徑 R2:第二側壁的外曲率半徑 R3:第三側壁的外曲率半徑 R4:第四側壁的外曲率半徑
[圖1]繪示根據本發明中第一具體實例的觸媒顆粒。
[圖2]為圖1中顆粒的第三角度投影（多視圖），具有端面、第一側壁及第三側壁的視圖。
[圖3]繪示根據本發明中第一具體實例的觸媒顆粒，其具有凸端面。
[圖4]為圖3中顆粒的第三角度投影（多視圖），具有端面、第一側壁及第三側壁的視圖。
[圖5]繪示根據本發明中第二具體實例的觸媒顆粒，其具有橢圓形橫截面及凸端面。
[圖6]為圖5中顆粒的第三角度投影（多視圖），具有端面、第一側壁及第三側壁的視圖。
[圖7]繪示根據本發明中另一具體實例的觸媒顆粒，其具有「圓頭三角形（rounded triangle）」的橫截面。
[圖8]為圖7中顆粒的第三角度投影（多視圖）。
[圖9]繪示本發明的觸媒系統，其中觸媒顆粒位於管狀反應器中。
[圖10]為圖9中管狀反應器的示意性橫截面（垂直於軸線A-A截取），其顯示觸媒顆粒與管狀反應器內表面之間的關係。
[圖11]為圖10中一部分的放大圖，其顯示位於管狀反應器內表面上的觸媒顆粒。
[圖12及圖13]為第一具體實例中顆粒的橫截面之放大圖，其顯示如何測定曲率半徑R1、R2、R3及R4。
10:觸媒顆粒
11:第一側壁
12:第二側壁
13:第三側壁
14:第四側壁
18:第一端面
19:第二端面
40:貫穿通道
L:主軸線

Claims (23)

  1. 一種觸媒系統（100），其包含： a.     管狀反應器（20），其具有圍繞軸線A-A的圓柱形；該管狀反應器的內表面具有在垂直於該軸線A-A的平面中界定的內徑D及內曲率半徑R； b.     至少一個位於該管狀反應器（20）中的觸媒顆粒（10），其中該觸媒顆粒（10）具有三維形狀，其具有主長度軸線L，其中每個觸媒顆粒（10）包含： 第一端面（18）及第二端面（19），其至少在其與該主軸線L相交的區域中垂直於該主軸線L佈置，及 在該第一及第二端面（18、19）之間延伸的第一（11）及第二（12）側壁，每個該側壁（11、12）在垂直於該主軸線L的橫截面中具有彎曲的輪廓，其中該第一及第二側壁（11、12）各自獨立地具有在該平面中的外曲率半徑R1、R2，其為管狀反應器的內曲率半徑R之0.4至0.99倍， 及其中在垂直於該主軸線L界定的平面中測得該觸媒顆粒（10）的最大寬度D1係小於該管狀反應器（20）的內徑D之0.25倍， 及其中2 x R1大於D1；2 x R2大於D1。
  2. 如請求項1之觸媒系統（100），其中每個該第一及第二側壁（11、12）的外曲率半徑R1、R2相同。
  3. 如請求項1至2中任一項之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（10）由在該第一及第二端面（18、19）之間延伸的相對第一側壁（11）及第二側壁（12），以及在該第一及第二側壁（11、12）及該第一及第二端面（18、19）之間延伸的相對第三側壁（13）及第四側壁（14）組成，每個第三及第四側壁（13、14）在垂直於主軸線L界定的平面中具有彎曲的輪廓； 其中該第三及第四側壁（13、14）各自獨立地具有外曲率半徑R3、R4，其為該管狀反應器的內曲率半徑R之0.05-0.30倍，或 其中，每個該第三及第四側壁（13、14）在垂直於該主軸線L的橫截面中獨立地具有橢圓形輪廓。
  4. 如請求項3之觸媒系統（100），其中每個該第三及第四側壁（13、14）的外曲率半徑R3、R4相同。
  5. 如請求項3之觸媒系統（100），其中在該第一側壁（11）、該第二側壁（12）、該第三側壁（13）及該第四側壁（14）之間的過渡為平滑的。
  6. 如請求項1至2中任一項之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（10）包含在該第一及第二端面（18、19）之間延伸的第一側壁（11）、第二側壁（12）及第三側壁（15），每個該側壁（11、12、15）在垂直於該主軸線L的橫截面中具有彎曲的輪廓，其中該第一、第二及第三側壁（11、12、15）各自獨立地具有在該平面中的外曲率半徑R1、R2及R3，其為該管狀反應器（10）的內曲率半徑R之0.5至0.99倍。
  7. 如請求項1至2中任一項之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（10）的第一端面（18）及第二端面（19）中至少一個具有凸形，以便界定該觸媒顆粒（10）的彎曲第一及/或第二端面（18'、19'）。
  8. 一種觸媒系統（100），其包含： a.     管狀反應器（20），其具有圍繞軸線A-A的圓柱形；該管狀反應器的內表面具有在垂直於該軸線A-A的平面中界定的內徑D及內曲率半徑R； b.     至少一個位於該管狀反應器（20）中的觸媒顆粒（30）， 其中該觸媒顆粒（30）具有包含主體部分（31）的三維形狀；該主體部分（31）為橢圓圓柱形狀，並且包含在第一端面（33）及第二端面（34）之間平行於主軸線L延伸之側壁；其中該第一端面（33）及該第二端面（34）至少在其與該主軸線L相交的區域中垂直於該主軸線L佈置；及 其中該橢圓圓柱的橢圓具有長軸2a及短軸2b，並且曲率半徑R5定義為：
    Figure 03_image003
    為該管狀反應器的內曲率半徑R之0.9至1.10倍、較佳0.9至1.10倍， 及其中在垂直於該主軸線L的平面中測量觸媒顆粒（30）的最大寬度D1為小於該管狀反應器（20）的內徑D1之0.25倍。
  9. 如請求項8之觸媒系統（100），其中在垂直於該主軸線L的平面中，在該橢圓的半長軸a上測量該觸媒顆粒（30）的最大寬度D1小於該管狀反應器（20）的內徑D1之0.25倍。
  10. 如請求項8至9中任一項之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（30）的該第一端面（33）及該第二端面（34）中至少一個具有凸形，以便界定該觸媒顆粒（30）的彎曲第一及第二端面（33'、34'）。
  11. 2、8及9中任一項之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（10、30）包含一或多個從該觸媒顆粒（10、30）的該第一端面（18、33）延伸至該觸媒顆粒（10、30）的該第二端面（19、34）之貫穿通道（40）。
  12. 如請求項11之觸媒系統（100），其中該觸媒顆粒（10、30）包含二或多個貫穿通道（40），每個該貫穿通道（40）基本上具有相同的橫截面積。
  13. 2、8及9中任一項之觸媒系統（100），其中該管狀反應器（20）為蒸汽甲烷重整器。
  14. 一種觸媒顆粒（10），其具有主長度軸線L的三維形式，其中每個觸媒顆粒（10）具有： 第一端面（18）及第二端面（19），其基本上垂直於該主軸線L佈置， 相對第一側壁（11）及第二側壁（12），其在該第一及該第二端面之間延伸，每個側壁（11、12）在垂直於該主軸線L界定的平面中具有彎曲的輪廓，其中該第一及該第二側壁（11、12）各自獨立地在該平面中具有外曲率半徑R2， 相對第三側壁（13）及第四側壁（14），其在該第一及該第二側壁（11、12）與該第一及該第二端面（18、19）之間延伸，每個第三及第四側壁（13、14）在垂直於該主軸線L界定的該平面中具有彎曲的輪廓；其中該第三及該第四側壁（13、14）各自獨立地在該平面中具有外曲率半徑R3、R4，或其中每個第三及第四側壁（13、14）在垂直於該主軸線L界定的該平面中具有橢圓形輪廓。 其中該第一及該第二側壁的曲率半徑R1、R2大於該第三及該第四側壁的曲率半徑R3、R4。
  15. 如請求項14之觸媒顆粒（10），其中每個該第一及該第二側壁（11、12）的曲率半徑R1、R2相同。
  16. 如請求項14至15中任一項之觸媒顆粒（10），其中每個該第三及該第四側壁（13、14）的曲率半徑R3、R4相同。
  17. 如請求項14至15中任一項之觸媒顆粒（10），其中該第一端面（18）及該第二端面（19）具有凸形，以便界定該觸媒顆粒（10）的彎曲第一端面及第二端面（18'、19'）。
  18. 如請求項14至15中任一項之觸媒顆粒（10），其中該第一側壁（11）、該第二側壁（12）、該第三側壁（13）及該第四側壁（14）之間的過渡為平滑的。
  19. 一種具有三維形狀的觸媒顆粒（30），其包含主體部分（31），該主體部分（31）呈橢圓圓柱體形式，並且包含在第一端面（33）及第二端面（34）之間沿著平行於主軸線L的方向延伸之側壁（32）；其中該觸媒顆粒（30）的該第一端面（33）及該第二端面（34）中至少一個具有凸形，以便界定該觸媒顆粒（30）的彎曲第一及/或彎曲第二端面（33'、34'）。
  20. 如請求項14、15及19中任一項之觸媒顆粒（10、30），其為模製的整裝觸媒顆粒。
  21. 如請求項14、15及19中任一項之觸媒顆粒（10、30），其包含一或多個從該觸媒顆粒（10、30）的該第一端面（18、33）延伸至該觸媒顆粒（10、30）的該第二端面（19、34）之貫穿通道（40）。
  22. 如請求項21之觸媒顆粒（10），其包含二或多個貫穿通道（40），每個該貫穿通道（40）基本上具有相同的橫截面積。
  23. 一種如請求項14至22中任一項之觸媒顆粒（10、30）在蒸汽甲烷重整器之用途。
TW108142122A 2018-12-12 2019-11-20 觸媒粒形 TW202027853A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201800993 2018-12-12
DKPA201800993 2018-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202027853A true TW202027853A (zh) 2020-08-01

Family

ID=71076071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108142122A TW202027853A (zh) 2018-12-12 2019-11-20 觸媒粒形

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11731097B2 (zh)
EP (1) EP3894070A1 (zh)
CN (1) CN113195096B (zh)
AR (1) AR117287A1 (zh)
EA (1) EA202191639A1 (zh)
TW (1) TW202027853A (zh)
WO (1) WO2020120078A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4188598A1 (en) 2020-07-29 2023-06-07 Basf Se Solid shaped body and use of the solid shaped body
US20230311108A1 (en) 2020-07-29 2023-10-05 Basf Se Solid shaped body and use of the solid shaped body
WO2024083780A1 (en) 2022-10-18 2024-04-25 Basf Se Improved catalyst shapes for heat transfer and pressure-drop in the syngas conversion

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911070A (en) 1973-04-25 1975-10-07 Grace W R & Co Profile extension process for thermoplastic resins and ceramic thermoplastic resin binder compositions
US4606815A (en) 1981-05-12 1986-08-19 Chevron Research Company Hydroprocessing with shaped catalysts
US4441990A (en) 1982-05-28 1984-04-10 Mobil Oil Corporation Hollow shaped catalytic extrudates
DE3539195A1 (de) 1984-11-08 1986-05-07 Chevron Research Co., San Francisco, Calif. Hydroprocessing-katalysator bestimmter geometrischer gestalt
GB8514344D0 (en) 1985-06-06 1985-07-10 Ici Plc Catalyst support
DE69101032T2 (de) * 1990-07-03 1994-08-11 Kuraray Co Katalysator und Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Estern.
SK1994A3 (en) 1991-07-08 1994-09-07 Monsanto Co High productivity process for production of maleic anhydride
IT1274033B (it) * 1994-04-05 1997-07-14 Montecatini Tecnologie Srl Catalizzatore in granuli per la sintesi di 1-2 dicloroetano e preprocedimento di ossiclorurazione a letto fisso dell'etilene che utilizza tale catalizzatore.
US8062521B2 (en) * 1998-05-29 2011-11-22 Crystaphase Products, Inc. Filtering medium and method for contacting solids-containing feeds for chemical reactors
US20030232172A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-18 Niknafs Hassan S. Ceramic packing element
US20040043900A1 (en) 2002-08-12 2004-03-04 Combs Glenn A. Heterogeneous gaseous chemical reactor catalyst
DE102005019596A1 (de) 2005-04-27 2006-11-02 Süd-Chemie AG Katalysatorträger
GB0816709D0 (en) 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneneous catalysts
GB0816705D0 (en) 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneous catalysts
GB0816703D0 (en) * 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneous catalysts
EP2716363A1 (en) 2012-10-04 2014-04-09 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Optimized catalyst shape for steam methane reforming processes
EP3067113B1 (en) * 2013-11-07 2023-08-30 Nippon Shokubai Co., Ltd. Packing element for reaction tube
US10112830B2 (en) * 2014-12-08 2018-10-30 Clariant Corporation Shaped catalyst for sour gas shift reactions and methods for using them
US20170361312A1 (en) 2014-12-16 2017-12-21 Sabic Global Technologies B.V. Engineered inert media for use in fixed bed dehydrogenation reactors
GB201506325D0 (en) * 2015-04-14 2015-05-27 Johnson Matthey Plc Shaped catalyst particle
PL3368472T3 (pl) 2015-10-29 2020-09-07 Johnson Matthey Public Limited Company Katalizator konwersji parowej tlenku węgla

Also Published As

Publication number Publication date
EA202191639A1 (ru) 2021-09-23
CN113195096B (zh) 2024-05-28
EP3894070A1 (en) 2021-10-20
AR117287A1 (es) 2021-07-28
CN113195096A (zh) 2021-07-30
US20220032253A1 (en) 2022-02-03
WO2020120078A1 (en) 2020-06-18
US11731097B2 (en) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202027853A (zh) 觸媒粒形
JP2592662B2 (ja) 不均一触媒化学プロセスの実施法
US6855272B2 (en) Low pressure drop reforming exchanger
JP7395482B2 (ja) 直接電気加熱による吸熱反応を実行するための固体充填装置
RU2673527C2 (ru) Паровой риформинг
RU2373471C2 (ru) Процесс и реактор для проведения реакций теплообмена
JP7146798B2 (ja) 段階的多孔性構造体を備える流体の通過流のためのデバイス
CA2774566C (en) Tubular reactor with jet impingement heat transfer
US4402870A (en) Catalyst carrier
GB2541052A (en) Shaped catalyst particle
EP2249954A1 (en) Catalytic reactor
JP2021527562A (ja) 向上されたマイクロチャンネルデバイスまたはメソチャンネルデバイス、及びその添加製造方法
JP2012521960A (ja) 受動熱流束制御要素を伴う蒸気改質器
EA045817B1 (ru) Форма частиц катализатора
US20170361312A1 (en) Engineered inert media for use in fixed bed dehydrogenation reactors
EP0061191A1 (en) Metal hydride reactor
WO2013151108A1 (ja) 多管式反応器ならびに多管式反応器の設計および製造方法
ES2691677T3 (es) Reactor intercambiador que incluye unos cartuchos reactivos amovibles en contacto directo con un circuito de fluido caloportador
JP2016531750A (ja) 非断熱触媒反応器
RU2283173C2 (ru) Реактор для проведения неадиабатического процесса
US20080286177A1 (en) Reactor with differentially distributed catalytic activity
CN108187590B (zh) 一种重整反应器
JP2023164193A (ja) 改質反応器
JPH0789033B2 (ja) 水蒸気改質装置
JP2001302208A (ja) 改質装置