BRPI0616318A2 - dispositivo para a geraÇço de gÁs hidrogÊnio pela desidrogenaÇço de combustÍveis hidrocarbonetos - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO PARA A GERAÇçO DE GÁS HIDROGÊNIO PELA DESIDROGENAÇçO DE COMBUSTÍVEIS HIDROCARBONETOS. A invenção diz respeito a um dispositivo para a geração de gás hidrogênio pela desidrogenação dos combustíveis hidrocarbonetos compreendendo um reservatório de combustível (1) conectado em um reator (4) por meio de uma linha de combustível (2) para suprir o dito reator (4) com combustível, o reator (4) tem uma primeira descarga (3) para a reciclagem de hidrocarbonetos residuais gerados durante a desidrogenação para o reservatório de combustível (1) e, opcionalmente, coopera com um catalisador, em que um primeiro desenho é caracterizado em que o reservatório de combustível (1) fica em contato com um trocador de calor (6) por meio da linha de combustível (2) da primeira descarga (3), o combustível é pré-aquecido pelo trocador de calor (6) que pode ser introduzido no reator (4) pela linha de combustível (2), e o reator (4) tem um dispositivo de aquecimento (5) para aquecer o combustível introduzido até a temperatura de reação (TR), em que o combustível residual gerado pela desidrogenação no reator (4) é resfriado pelo trocador de calor (6) e pode ser retornado para o reservatório de combustível (1), e o reator (4) tem uma segunda descarga (7) para a extração do gás hidrogênio gerado na desidrogenação.
Description
"DISPOSITIVO PARA A GERAÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO PELADESIDROGENAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS HIDROCARBONETOS"
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção diz respeito a um dispositivopara a geração de gás hidrogênio por meio da desidrogenaçãode combustíveis hidrocarbonetos. Com base no preâmbulo dareivindicação 1, o dispositivo de acordo com a invenção a-brange um reservatório de combustível que é conectado em umreator por uma linha de alimentação de combustível para su-prir combustível ao reator a partir do reservatório de com-bustível, em que o reator tem uma primeira linha de descargapara retornar o combustível residual gerado durante a desi-drogenação do combustível suprido ao reservatório de combus-tível, e o reator interage com um catalisador, se exigido.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Como sabe-se, gás hidrogênio, especialmente parauso em células de combustíveis, era gerado anteriormente re-formando combustíveis hidrocarbonetos (benzeno, diesel, que-rosene, etc.) por meio do suprimento de um oxidante adequa-do, tais como ar ou água. Isto gera subprodutos, especial-mente monóxido de carbono e dióxido de carbono, o que exigeum caro processo de limpeza. Além do.mais, a desvantagem dageração integrada de hidrogênio, por exemplo, reforma de va-por, é que o processo é relativamente complicado, uma vezque deve ser suprida água que deve ser conduzida ao processoou gerada no local.
Um dispositivo de acordo com o preâmbulo da rei-vindicação 1 é conhecido da publicação EP 1 069 069 A2, naqual, ao contrário do processo de reforma convencionalmenteempregado, hidrogênio relativamente puro é produzido sem ge-rar CO, CO2, NOx ou outros subprodutos desvantajosos, evi-tando assim contaminantes no gás hidrogênio. Uma vez que ogás hidrogênio também não é diluído nem por N2 nem por O2,isto resulta vantajosamente em uma operação simples de umacélula de combustível ou de um outro consumidor de gás hi-drogênio.
Entretanto, o dispositivo conhecido da publicaçãoEP 1 069 069 A2 tem uma desvantagem de ter um desenho estru-tural complexo e inconveniente e uma baixa produção de ener-gia, desse modo, resultando em uma baixa eficiência.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Portanto, o objetivo da invenção é melhorar umdispositivo genérico, em particular, para geração integradade gás hidrogênio em aeronaves, de uma maneira tal a proverum arranjo otimizado em relação à energia, para aumentar aprodução e/ou eficiência de energia. Um outro objetivo éprover um arranjo tão flexível quanto possível com pouco pe-so e pouco volume.
O objetivo é alcançado em um primeiro aspecto dainvenção por um dispositivo com os recursos da reivindicação 1.
Uma primeira modalidade preferida é caracterizadaem que o reservatório de combustível está em contato com umtrocador de calor tanto por meio da linha de alimentação decombustível quanto por meio da primeira linha de descarga doreator, em que o combustível líquido pode ser pré-aquecidopelo trocador de calor e suprido ao reator por meio da linhade alimentação de combustível. 0 reator abrange um aquecedorpara aquecer o combustível líquido suprido até a temperaturada reação, e o combustível líquido residual gerado durante adesidrogenação do combustível suprido ao reator pode serresfriado pelo trocador de calor e retornado para o reserva-tório de combustível, em que o reator tem uma segunda linhade descarga para remover o gás hidrogênio (e todos seus con-taminantes) gerado durante a desidrogenação do combustívelsuprido.
Um arranjo como este não somente tem uma estruturacompacta, uma vez que diversos componente são eficientementecombinados e/ou integrados, em que, em particular, o reator,o aquecedor e a unidade de separação do gás hidrogênio gera-do são combinados de uma maneira tecnicamente simples, mastambém garante uma maior produção de energia, uma vez que oarranjo é baseado em um princípio de contra-fluxo, isto é, alinha de alimentação de combustível usada para suprir com-bustível ao reator e a primeira linha de descarga usada pararemover o combustível residual do reator são parte do troca-dor de calor. Desta maneira, o calor residual presente nosistema pode ser usado de forma otimizada. Uma vez que o re-servatório de combustível também é conectado no trocador decalor, a frieza do combustível frio armazenado no reservató-rio de combustível também pode ser usada. Portanto, um com-partilhamento muito grande de toda a energia permanece van-tajosamente no sistema em um arranjo como este.
Uma outra vantagem da primeira modalidade é que,usualmente, o gás hidrogênio diretamente removido do reatorpor meio da segunda linha de descarga tem um certo calor re-sidual que, no geral, pode ser usado em aplicações posterio-res, por exemplo, em uma célula de combustível.
Em uma segunda modalidade da invenção, a linha dealimentação de combustível e a primeira linha de descargatambém conectam o reservatório de combustível no trocador decalor, e o combustível é pré-aquecido pelo trocador de calore suprido ao reator por meio da linha de alimentação de com-bustível, em que o reator tem novamente um aquecedor paraaquecer o combustível suprido até a temperatura de reação.Em oposição à primeira modalidade, a segunda modalidade écaracterizada em que a mistura de reação do gás hidrogênio eo combustível residual gerado durante a desidrogenação docombustível suprido ao reator podem ser supridos para o tro-cador de calor por meio da primeira linha de descarga compropósitos de resfriamento, para que o gás hidrogênio e ocombustível residual em função dos estados agregados variá-veis possam ser separados entre si por meio de condensação,em que a primeira linha de descarga pode ter adicionalmenteuma saída à jusante do trocador de calor para descarregar ogás hidrogênio gerado que, potencialmente, contém contami-nantes gasosos.
Além das vantagens já expostas relacionadas a umamaior produção energética para aumentar a eficiência conec-tando o reservatório de combustível e o trocador de calor etornando a estrutura do dispositivo mais compacta integrandoo aquecedor no reator, em particular, a vantagem da segundamodalidade é que vários estados agregados do combustível su-prido ao reator ou do combustível residual gerado durante adesidrogenação não são problemáticos, uma vez que o gás hi-drogênio e o combustível gasoso ou líquido residual pode serfacilmente separado por meio de condensação, removendo amistura de reação gerada por meio da primeira linha de des-carga e do trocador de calor. Adicionalmente, a vantagem dasegunda modalidade é que o gás hidrogênio descarregado pormeio da saída depois do trocador de calor está mais frio queo gás hidrogênio removido diretamente do reator na primeiramodalidade. Por exemplo, o gás hidrogênio resfriado pode seradequadamente armazenado no local.
A desidrogenação dos combustíveis hidrocarbonetosusados na invenção é baseada na seguinte reação endotérmica:
CnHx - H2 + CnHx-2-
Isto representa a reversão da hidrogenação que,tecnicamente, já ocorreu e, basicamente, habilita a geraçãode gás hidrogênio puro e hidrocarbonetos insaturados, em queo último pode novamente ser suprido ao reservatório de com-bustível. Nem todos os hidrocarbonetos são convertidos du-rante a reação, mas em vez disto, somente uma parte, isto é,a conversão incompleta é suficiente. Isto é atrativo para ageração integrada de gás hidrogênio, por exemplo, em aerona-ves, helicópteros, veículos a motor ou outros meios detransporte, para a operação de agregados auxiliares, uma vezque a demanda relativamente baixa torna uma reação quantita-tiva não importante, a as partes não consumidas do combustí-vel hidrocarboneto, juntamente com a perda e os produtos dareação dos hidrocarbonetos saturados, podem ser retornadaspara o reservatório de combustível (ou diretamente para aunidade de propulsão do motor), e constitui somente uma pe-quena e completamente inofensiva mudança química no combus-tível hidrocarboneto (= mistura de diferentes hidrocarbone-tos) .
Uma vez que, usualmente, o gás hidrogênio geradotanto na primeira quanto na segunda modalidades contém con-taminantes gasosos, é vantajoso rotear estes últimos parauma unidade de limpeza a fim de remover os contaminantes,como será descrito com mais detalhes a seguir.
Em uma outra modalidade vantajosa da invenção, asprimeira e segunda modalidades podem ser combinadas de umamaneira tal a prover tanto uma segunda linha de descarga noreator quanto uma saída à jusante do trocador de calor pararemover, respectivamente, gás hidrogênio, em que a segundalinha de descarga do reator e a saída são conectadas entresi de uma maneira tal que, tipicamente, por meio de uma cha-ve de válvula adequada, uma das duas respectivas linhas pos-sam ser conectadas na unidade de limpeza. Isto viabiliza umdispositivo especialmente variável para a desidrogenação decombustíveis hidrocarbonetos para que o gás hidrogênio comum certo calor residual ou gás hidrogênio frio possam serremovidos, se exigido. Também é necessário modificar adicio-nalmente o dispositivo, por exemplo, se combustível gasosopré-aquecido for suprido ao reator ou combustível gasoso re-sidual for gerado além o gás hidrogênio durante a desidroge-nação. Abrir e fechar a chave de válvula torna possível ro-tear o gás hidrogênio respectivamente gerado com todos oscontaminantes ali contidos para a unidade de limpeza pararemover os contaminantes.
Preferivelmente, métodos de membrana são usados naunidade de limpeza para eliminar por separação contaminantesno gás hidrogênio suprido para a unidade de limpeza. Certa-mente, outros métodos adequados também podem ser usados comeste propósito. Então, o fluxo de contaminantes separados épreferivelmente descarregado por meio de uma saida de conta-minantes, e o gás hidrogênio puro por meio de uma saida dehidrogênio.
O fluxo de contaminante removido por meio da saidade contaminantes da unidade de limpeza pode novamente servantajosamente usando para o aquecimento do reator. Isto po-de ser realizado pelo fluxo de contaminante pela utilizaçãodo calor gerado no processo para o aquecimento do reator.Além do mais, o fluxo de contaminantes também pode ser rote-ado por meio de uma turbina, para mencionar somente uns pou-cos exemplos.
Preferivelmente, o dispositivo de acordo com a in-venção é usado para geração integrada de gás hidrogênio emaeronaves, helicópteros, veiculo a motor ou outros meios detransporte.
O dispositivo de acordo com a invenção é especial-mente projetado para a geração integrada de gás hidrogênioem aeronaves, em que, preferivelmente, o reator pode ser a-quecido pelo ar de sangria presente em aeronaves ou pelo ca-lor de escapamento de uma turbina e/ou pelo calor de escapa-mento de uma célula de combustível. Isto torna possível a-quecer o reator de uma maneira particularmente efetiva, umavez que os fluxos de calor presentes em aeronaves são utili-zados .
Durante o uso em aeronaves ou helicópteros, é adi-cionalmente vantajoso usar as diferenças de pressão e/outemperatura no solo e no ar para a destilação fracionada docombustível hidrocarboneto, sem que um desperdício adiciona-do seja exigido para separar os constituintes prontamentevoláteis dos constituintes moderadamente voláteis do combus-tível. Em particular, os constituintes moderadamente volá-teis do combustível podem ser usados para a desidrogenação,o que leva, vantajosamente, a uma redução no fluxo de massa.
O objetivo fundamental da invenção é alcançado emum segundo'aspecto por um método com os recursos da reivin-dicação 13.
No método para a geração de gás hidrogênio com odispositivo de acordo com a invenção, a desidrogenação docombustível hidrocarboneto suprido ao reator é controlada deuma maneira tal a gerar gás hidrogênio de um lado e combus-tível residual que pode ser misturado com o combustível hi-drocarboneto armazenado no reservatório de combustível, ecaracterizado em que o gás hidrogênio gerado no reator du-rante a desidrogenação do combustível suprido é removido di-retamente do reator por meio de uma segunda linha de descar-ga, e/ou a mistura de reação que consiste em combustível re-sidual e gás hidrogênio gerado no reator durante a desidro-genação do combustível suprido é removida por meio de umaprimeira linha de descarga e resfriada por meio de um troca-dor de calor para separar o gás hidrogênio do combustívelresidual, em que o gás hidrogênio separado com todos os con-taminantes ali contidos é removido por meio de uma saídaprovida na primeira linha de descarga e situada à jusante dotrocador de calor.
Um método como este não somente habilita uma efi-ciente geração de energia de gás hidrogênio sem produzir CO,CO2 ou ΝΟχ, mas também torna possível remover facilmentetanto gás hidrogênio ainda imbuído com o calor residualquanto gás hidrogênio que já foi resfriado, como desejado,desse modo, habilitando uma alta flexibilidade.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A invenção será descrita usando os exemplos a se-guir, as referências aos desenhos anexos que mostram:
A Figura 1 é uma vista esquemática de uma primeiramodalidade da invenção;
A Figura 2 é uma vista esquemática de uma segundamodalidade da invenção; e
A Figura 3 é uma vista esquemática de uma terceiramodalidade da invenção.
Os mesmos componentes ou componentes similares nasfiguras são rotulados com números de referência idênticos.As ilustrações nas figuras são vistas estritamente esquemá-ticas das modalidades da invenção, e não estão em escala.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES EXEMPLARES DA INVENÇÃO
A Figura 1 provê uma vista esquemática de uma pri-meira modalidade da invenção. 0 dispositivo para a geraçãode gás hidrogênio por meio da desidrogenação de combustíveishidrocarbonetos abrange um reservatório de combustível 1 pa-ra combustíveis hidrocarbonetos (por exemplo, querosene,benzeno ou diesel). Quando usado para a geração integrada degás hidrogênio em aeronaves, o combustível armazenado no re-servatório de combustível 1 é querosene líquido, por exem-plo, que, tipicamente, tem uma temperatura de aproximadamen-te -60 0C durante o vôo. O reservatório de combustível 1 éconectado no reator por meio da linha de alimentação de com-bustível 2 para suprir combustível do reservatório de com-bustível 1 até o reator 4. Ao mesmo tempo, o reservatório decombustível 1 é acoplado no trocador de calor 6 por meio dalinha de alimentação de combustível 2 de uma maneira tal asuprir o combustível no reator 4 pré-aquecido, isto é, emuma temperatura abaixo da temperatura de reação TR. Portan-to, o combustível é aquecido por meio de do trocador de ca-lor 6 e suprido ao reator 4, em que, no geral, o combustívelpré-aquecido suprido está em um estado líquido agregado. 0reator 4 abrange adicionalmente um aquecedor 5 que é usadopara aquecer o combustível líquido suprido até uma tempera-tura de reação TR, tipicamente, medindo aproximadamente 400°C. Usualmente, o aquecimento é local, isto é, somente ocombustível no aquecedor 5 é aquecido até uma temperatura dereação Tr para a geração de hidrogênio gasoso, em que o res-to do combustível suprido ao reator 4 permanece em um estadolíquido agregado e com uma temperatura inferior (<TR) . Emdecorrência disto, uma mistura bifásica que consiste em gáshidrogênio e combustível líquido residual é gerada no reator4 de acordo com a equação da reação CnHx -» H2 + CnHx-2-. Estaé uma desidrogenação parcial ou incompleta, uma vez que so-mente uma parte do combustível é convertida e outros hidro-carbonetos (insaturados) são gerados como o constituinte re-sidual. Uma conversão incompleta deliberada de hidrocarbone-tos em gás hidrogênio como esta é completamente suficientecom o propósito desejado, uma vez que, aqui, uma alta produ-ção de gás hidrogênio não é importante dado o grande reser-vatório de combustível esperado. Em oposição ao processo dereforma anteriormente usado, vantajosamente, nenhum consti-tuinte prejudicial é produzido, por exemplo, CO, CO2 ou NOx.A reação anterior também pode ser suportada por um catalisa-dor (por exemplo, metais e/ou óxidos metálicos).
Uma vez que o gás hidrogênio e o combustível resi-dual constituintes da reação estão presentes em diferentesestados agregados, o hidrogênio gasoso pode ser facilmenteremovido por meio de uma segunda linha de descarga 7 providano reator 4. Usuário, o gás hidrogênio removido contém con-taminantes que são removidos por meio de uma unidade de Iim-peza 8. Por exemplo, isto pode ser realizada usando um méto-do de membrana na unidade de limpeza 8. Certamente, outrosmétodos de limpeza são possíveis. A unidade de limpeza 8 temuma saída 8a para a remoção do gás hidrogênio limpo junta-mente uma segunda saída 8b para a remoção dos contaminantes.O combustível líquido residual que permanece no reator 4 du-rante o desidrogenação é resfriado e retornado para o reser-vatório de combustível 4 por meio da primeira linha de des-carga 3, que é parte do trocador de calor 6 exatamente comoa linha de alimentação de combustível 2. 0 fato de que tantoa linha de alimentação de combustível 2 e a primeira linhade descarga 3 são parte do trocador de calor 6 habilita umaefetiva troca de energia, em que o trocador de calor 6 operade acordo com o princípio do contra-fluxo. Em virtude de oreservatório de combustível 1 também estar em contato com otrocador de calor 6, a frieza do reservatório de combustível1 também pode ser usada efetivamente para resfriar o combus-tível residual suprido ao reservatório de combustível 1 pormeio da primeira linha de descarga. Isto também ajuda a me-lhorar a produção de energia do sistema.
A Figura 2 mostra uma segunda modalidade do dispo-sitivo de acordo com a invenção. Como na primeira modalida-de, um reservatório de combustível 1 é provido e conectadono reator 4 por meio de da linha de alimentação de combustí-vel 2 e do trocador de calor 6. O combustível hidrocarbonetosuprido ao reator 4 por meio da linha de alimentação de com-bustível 2 a partir do reservatório de combustível 1 é aque-cido com o aquecedor 5 até a temperatura de reação TR, comona primeira modalidade. Entretanto, o combustível hidrocar-boneto armazenado no reservatório de combustível 1 na segun-da modalidade pode estar presente tanto na forma líquidaquanto na forma gasosa, mesmo se, no geral, estes estiveremem um estado líquido agregado durante o uso dos combustíveishidrocarbonetos típicos, tais como querosene, benzeno e die-sel. Aqui, o combustível pré-aquecido e suprido ao reator 4também pode estar presente nas formas gasosa e líquida. En-tão, o combustível aquecido no reator 4 pelo aquecedor 5 atéa temperatura de reação Tr (aproximadamente 400 °C) é nova-mente desidrogenado de acordo com a equação da reação expos-ta de uma maneira tal a produzir gás hidrogênio e combustí-vel residual. Dependendo se o combustível suprido é somentelevado até uma temperatura de reação Tr localmente como naprimeira modalidade ou em todo o reator 4, o combustível re-sidual pode estar tanto no estado gasoso agregado quanto noestado líquido agregado. Entretanto, em oposição à primeiramodalidade, a mistura de reação gerada de gás hidrogênio ecombustível é aqui removida por meio da primeira linha dedescarga 3 e resfriada pelo trocador de calor 6. O resfria-mento torna possível separara o gás hidrogênio do combustí-vel residual, em que a primeira linha de descarga 3 tem umasaída 9 à jusante do trocador de calor 6, por meio da qual ogás hidrogênio gerado e todos os contaminantes ali contidossão descarregados. O combustível líquido residual condensadoé novamente retornado para o reservatório de combustível 1se o combustível líquido for armazenado no reservatório decombustível 1. No caso em que o combustível no reservatóriode combustível 1 é gasoso, isto não é possível, ou uma outraetapa será exigida com este propósito. Uma vez que, no ge-ral, o gás hidrogênio descarregado por meio da saída 9 temcontaminantes, ele pode ser novamente conectado em uma uni-dade de limpeza 8 que, como exposto, elimina por separaçãoos contaminantes para que gás hidrogênio puro seja descarre-gado por meio da saída 8a e os contaminantes por meio da sa-ída 8b.
Mais energia é recuperada para o processo na se-gunda modalidade em comparação com a primeira modalidade, eo gás hidrogênio descarregado por meio da saida 9 ou da saí-da 8a pode ser inicialmente armazenado em uma célula de com-bustível para uso posterior, por exemplo, uma vez que ele émais frio que o gás hidrogênio gerado na primeira modalidade.
Certamente, as duas modalidades supradescritas(figura 1 e figura 2) também podem ser combinadas, resultan-do na terceira modalidade da invenção mostrada na figura 3.Como fica evidente a partir da figura 3, o reator 4 tem tan-to uma segunda linha de descarga 7 para remover o gás hidro-gênio gerado no reator 4 durante a desidrogenação diretamen-te do reator 4, quanto uma saída 9 provida na primeira linhade descarga 3 e situada à jusante do trocador de calor β. Asegunda linha de descarga 7 e a saída 9 são aqui conectadaspor meio de um arranjo de válvula 10 de uma maneira tal quesomente uma das respectivas linhas seja interligada na uni-dade de limpeza 8. Aqui, a unidade de limpeza 8 tem o mesmodesenho estrutural e função supradescritos. Um arranjo comoeste também pode combinar as respectivas vantagens das pri-meira e segunda modalidades, para que gás hidrogênio aindaimbuído tanto com gás hidrogênio residual quente quanto comgás hidrogênio residual frio possa ser removido do disposi-tivo, se exigido.
Preferivelmente, a invenção é usada para a geraçãointegrada de gás hidrogênio em aeronave (isto é, aviões ehelicópteros), veículos a motor ou ouros meios de transpor-te. Quando usado em um avião, o ar de sangria presente noavião é preferivelmente usado para aquecer o reator. Comouma alternativa, o calor residual de uma turbina e/ou de umacélula de combustível também pode ser usado para aquecer oreator. Em decorrência disto, as fontes de calor presentesno avião podem ser efetivamente utilizadas para a geraçãointegrada de gás hidrogênio. Além do mais, o fluxo de conta-minantes gerado na unidade de limpeza 8 também pode ser usa-do para o aquecimento do reator. Para este fim, o fluxo decontaminantes é queimado e o calor resultante pode ser usadopara aquecer o reator 4. Entretanto, como uma alternativa, ofluxo de contaminantes também pode ser usado para acionaruma turbina.
Para reduzir o fluxo de massa total dos hidrocar-bonetos necessários para a desidrogenação durante o uso dodispositivo de acordo com a invenção em aviões ou helicópte-ros, as diferenças de pressão e/ou temperatura no solo e noar podem ser usadas para a destilação fracionada de querose-ne para a separação dos constituintes prontamente voláteisdos constituintes moderadamente voláteis do querosene, emque somente os constituintes moderadamente voláteis do com-bustível são, então, usados para a desidrogenação, desse mo-do, reduzindo o fluxo de massa.
Claims (13)
1. Dispositivo para a geração de gás hidrogêniopor meio da desidrogenação de combustíveis hidrocarbonetos,o dispositivo compreendendoum reservatório de combustível para combustíveishidrocarbonetos, que é conectado em um reator por uma linhade alimentação de combustível para suprir combustível ao re-ator proveniente do reservatório de combustível, em que oreator tem uma primeira linha de descarga para retornar ocombustível residual gerado durante a desidrogenação do com-bustível suprido ao reservatório de combustível e o reatorinterage com um catalisador, se exigido, CARACTERIZADO pelofato de que:- o reservatório de combustível está em contatocom um trocador de calor por meio da linha de alimentação decombustível e da primeira linha de descarga;- o dispositivo é adaptado para pré-aquecer o com-bustível líquido que é armazenado no reservatório de combus-tível pelo trocador de calor e para suprir o combustível pa-ra o reator por meio da linha de alimentação de combustível;- o reator tem um aquecedor para o aquecimento docombustível líquido suprido até a temperatura de reação(Tr) , em que uma mistura bifásica é gerada no reator durantea desidrogenação; e- o combustível líquido residual proveniente dadesidrogenação do combustível líquido suprido ao reator podeser retornado pelo trocador de calor para o reservatório decombustível em um estado resfriado, em que o reator tem umasegunda linha de descarga para remover o gás hidrogênio etodos os seus contaminantes; e/ou- a mistura de reação de combustível líquido resi-dual e gás hidrogênio gerada durante a desidrogenação docombustível líquido suprido ao reator pode ser suprida parao trocador de calor por meio da primeira linha de descargacom propósitos de resfriamento para separar o gás hidrogêniodo combustível líquido residual, em que a primeira linha dedescarga tem uma saída à jusante do trocador de calor paradescarregar o gás hidrogênio gerado juntamente com todos osseus contaminantes.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda linha de descargaou a saída à jusante do trocador de calor é conectada em umaunidade de limpeza.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda linha de descargaou a saída à jusante do trocador de calor podem ser interco-nectadas em uma unidade de limpeza por meio de um arranjo deválvula de uma maneira tal a conectar tanto a segunda linhade descarga quanto a saída na unidade de limpeza.
4. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 2ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de limpeza éusada para separar o gás hidrogênio suprido por meio da se-gunda linha de descarga ou da saída juntamente com todos oscontaminantes ali contidos.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de limpeza tem umasaída de hidrogênio para gás hidrogênio puro e uma saída decontaminante para a descarga dos contaminantes separados.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o fluxo de contaminantes des-carregado por meio da saída de contaminante pode ser usadopara o aquecimento do reator.
7. Dispositivo, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a desidrogenaçãodo combustível hidrocarboneto é baseada na seguinte reaçãoendotérmica: CnHx H2 + CnHx-2.
8. Dispositivo, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a linha de ali-mentação de combustível e a primeira linha de descarga sãopartes do trocador de calor.
9. Dispositivo, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o trocador de ca-lor opera de acordo com um princípio contra-fluxo.
10. Uso do dispositivo, de acordo com uma das rei-vindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que é para ageração integrada de gás hidrogênio em aeronave, veículos amotor ou outros meios de transporte.
11. Dispositivo, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 9, para a geração integrada do gás hidrogênio em umavião, CARACTERIZADO pelo fato de que o reator pode ser a-quecido pelo ar de sangria presente no avião, pelo calor doescapamento de uma turbina e/ou pelo calor do escapamento deuma célula de combustível.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11,CARACTERIZADO pelo fato de que as diferenças de pressão e/oude temperatura entre um avião no solo e no ar podem ser usa-das para a destilação fracionada do combustível hidrocarbo-neto para separar constituintes prontamente voláteis dosconstituintes moderadamente voláteis do combustível, em queos constituintes moderadamente voláteis do combustível podemser usados para a desidrogenação.
13. Método para a geração de gás hidrogênio pormeio da desidrogenação de combustíveis hidrocarbonetos comum dispositivo, do tipo definido em uma das reivindicações 1a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a desidrogenação do com-bustível hidrocarboneto suprido ao reator é controlada deuma maneira tal a gerar gás hidrogênio em um lado, e o com-bustível residual que pode ser misturado com o combustívelhidrocarboneto armazenado em um reservatório de combustíveldo outro lado, em que:- o gás hidrogênio gerado no reator durante a de-sidrogenação do combustível líquido suprido é diretamenteremovido do reator por meio de uma segunda linha de descar-ga; e/ou- a mistura de reação do combustível líquido resi-dual e do gás hidrogênio gerado no reator durante a desidro-genação do combustível líquido suprido é removida por meiode uma primeira linha de descarga e resfriada por um troca-dor de calor para separar o combustível líquido residual dogás hidrogênio, em que o gás hidrogênio separado de todosseus contaminantes é descarregado por meio de uma saída pro-vida na primeira linha de descarga à jusante do trocador decalor.
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