JPH0453801B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、実質的に炭化水素を含む供給ガス混
合物、特にスチームと混合した天然ガスから水素
と酸化炭素とを含む生成ガスを製造する過程に使
用する装置にして、当該装置がチユーブシートに
よつて上部室と下部室とに仕切られ、再成管がチ
ユーブシートによつて保持され下部室内へ延びて
おり、当該下部室で各管がその長さの部分にわた
つてジヤケツトを備えている構成の装置に関す
る。

この種の装置は、例えば本願出願人によるドイ
ツ連邦共和国公開公報第3244252号において公知
である。当該装置は内部を上方三分の一の所に配
置されたチユーブシートを通じて二つのセクシヨ
ンに、即ち再成管を備えたより容量の多い反応室
と上部セクシヨン内の天然ガス／スチーム室とに
仕切られた容器から成つており、天然ガス／スチ
ーム室から天然ガス／スチーム混合物が再成管へ
分配されるようになつている。

再成管は反応室内で被われている。この室内に
おいて、ジヤケツトは反応室から出口ノズルを通
つて反応生成物を排出するための収集空間を形成
されている。

このプロセスルートは、生成ガスを生ずる発熱
反応を結果的に起こす、反応室と混合室へのそれ
ぞれの純酸素の流入を特徴としている。

公知様式固有の欠点は、反応室と分配室との間
で供給ガス混合物の比較的高い差圧にチユーブシ
ートがさらされることである。同じことはチユー
ブシートを横切る高い温度差に当てはまる。その
結果としての熱負荷、ひずみ等がチユーブシート
を劣化させることとなる。逆に、物質の性質はチ
ユーブシートの経済的製造のための条件を加重し
た条件を満たすことが要求される。

本願発明の目的はそれ故、反応容器の良好な全
体的性能を損うことなくチユーブシートを横切る
圧差及び温度差を、機械的手段によつて減少する
という問題を解決することにある。

先に略述した型の装置に関して、当該問題は本
発明に従いチユーブシートが供給ガス混合物を再
成管に流入する分配室として構成され、供給ガス
混合物を受け入れるための相互に連結された二つ
の入れ子状の中空体から成つているようにするこ
とで解決される。

本発明は、チユーブシートそれ自身に、反応容
器の上部セクシヨン内に予め配置された天然ガ
ス／スチーム空間を置き直すようにしている。当
該箇所からチユーブシートは前記空間内で普通の
温度と圧力にさらされ、一方先の天然ガス／スチ
ーム空間は生成ガスの収集室として供されること
となる。

二区分になつたチユーブシートの構成は、この
区域における温度の平均化と、このチユーブシー
トを横切つて通過する供給ガス混合物の予熱とを
もたらす。

本発明の優先的態様としては、チユーブシート
の内側中空体を充分に囲んだ外側中空体と同心位
置に置き、供給ガス混合物用の流入管を少なくと
も一つ備えるようにすることにある。

この同心状の配置は、前述目的を実現するのに
最良の可能性を有するので、圧差と温度差とによ
つてチユーブシート内に生ずる応力の均等化をも
たらすことになる。

供給ガス混合物用のフロー開口部を内側中空体
の下側に、そして外側中空体から再成管のヘツド
部への連結管用のフロー開口部を外側中空体の上
方側に配置するのが望ましい。このようにすれ
ば、内側中空体がガスの近似的逆流にさらされる
ので、流れ条件の均等化と、したがつて温度、圧
力並びに応力の均等化に寄与することとなる。

基本的に、再成管ヘツドは外側中空体に直接つ
ながつていてもよい。しかしながら、本発明の態
様として中空体の上方側を再成管に連結する分離
管を備え付けることがより好ましい。

本願の用語に関して、「上部」及び「下部」の
言葉は他の要素との関係で構成要素の位置を表わ
すために記述され用いられているものである。こ
の関係は、もちろん異なつてくることもありえ
る。例えば、装置が上下逆さまになつたり傾斜し
たりすれば、「上部」は「下部」に置き替えられ
るようになるのであつて、「上部」と「下部」の
言葉は本願で以下に記述される例に関してのみ考
えられているものである。

本発明の他の好ましい実施例としては、連結管
を少なくとも一本各再成管に配置するように備え
ることである。もちろん、当該設備は多数の連結
管であつてもよい。しかしながら、各再成管に対
して一本の連結管が適当な構成であると考えられ
る。

本発明はまた、チユーブシートを横切つて貫通
し上部室へ向く環状開口部を残す再成管ジヤケツ
トを備えている。このような構成により、この特
有な構成に基づきジヤケツトに向いた低反応空間
において最早収集室が必要でなくなるので、構成
要素のすべてが相互に同心状に配置されるように
なるという利点を有することとなる。

更に温度差と圧差、並びに結果としての応力を
下げるために、本発明はまたチユーブシートが再
成管にジヤケツトを取り付けるべく同数のスリー
ブを備えつけるようになつている。

原則として、ジヤケツトはチユーブシート開口
部に直接挿入され、気密性溶接によつてその場に
固定される。しかしながら、スリーブの設備は例
えば再成管とそのジヤケツトとが別々に動きうる
という特別の利点がある。それらは例えば前述の
ように備えられたチユーブシートからぶら下がら
せることができ、その機能すべき働きは、再成管
と中空チユーブシートとの間に連結管をすえつけ
ることである。

チユーブシートによつて分けられた二つの室の
シールが保持されつつチユーブシート内に深く入
り込んだ環状空〓を得るために、本発明はまた、
環状空〓を形成するようにスリーブの内径がジヤ
ケツトの外径よりも大きくなつていて、スリーブ
とジヤケツトの有用位置にある先端部が一方向に
開いた環状空〓を残しつつ気密成の溶接によつて
結合されるようになつている。

本発明によつて備えられる配設に関し、例えば
溶接によつて接合される先端部は生成ガスの収集
室に向いている。このような配設は、最適のシー
リング接合を実現する。

最後に本発明は、ジヤケツトとスリーブの接合
先端部上にある保持支持部によつて支持されるよ
うになつている再成管を有する。この態様は組立
ての簡易化と既に略述したような全系の置き替え
を実現する。上述のように備えられ、再成管の前
にジヤケツトとスリーブとをもたらすように作ら
れたチユーブシートは最終的には既に述べられて
いるように挿入され、接合される。

本発明による装置を図面に基づき実施例として
記述する。

全体を符号１で示された装置は、チユーブシー
トによつて上部室３と下部室４とに仕切られた圧
力容器５から成つている。圧力容器５の上端部は
フランジ連結部６を備えたカバー７によつて閉じ
られている。容器壁の全域は内側絶縁体８を備え
ている。

上部室３は、上部ノズル９を通つて装置１を出
る生成ガス用の収容室となつている。この収容室
を以下においては単に「室３」として表示する。

下部室４は再成管であつて、例えば天然ガスと
酸素乃至空気の供給ガスが矢印の組み合わせによ
つて示されるように入るノズル１０と１０ａを備
えているものである。この下部再成室を以下にお
いては単に「室４」として表示する。

保持部材１２によつて適所に固定されたチユー
ブシート２は供給ガス混合物の分配室であるよう
に設定されていて、したがつて例えば天然ガス／
スチーム混合物である供給ガス混合物が入る引き
入れ管１３と外側ノズル１４を備えている。

チユーブシート２は内側中空体１５と、当該中
空体を対称的に囲んだ外側中空体１６とを含んで
いる。第１図と第２図において、内側中空体１５
は下方を向いたフロー開口部１７を備え、外側中
空体１６は連結管２７と抱き合わせになつたフロ
ー開口部を備えている。これら連結管は短縮部分
で室２に拡張し室４内を通つている再成管１８の
ヘツド部２８に導かれている。

ジヤケツト２０は環状空〓２１を存在させて再
成管１８を取り囲んでいて（第２図）、当該空〓
は室４と室３との間の接合部を備えるために先端
部において開口しており、その結果ガス流が室４
から室３へ更にノズル９を通つて下流プロセスに
起こる。当該下流プロセスは短矢印で第１図に示
されている。

第２図において、ジヤケツト２０は溶接部２２
によつてスリーブ２３に取り付けられていて、当
該スリーブは気密性溶接によつて順次チユーブシ
ート２に連結されている。溶接部２２が室３に向
いている点が肝心である。スリーブ２３の内径が
ジヤケツト２０の外径より大きくなるように寸法
が採られ、それにより室４に向かい溶接点２２ま
で延びていて上端部で閉じる環状空隙３１が得ら
れるようになる。

再成管は支持部２４によつて接続点２２上に位
置し、必要であれば不変的にこの点に固定され
る。しかしながら、図面に示すようにつり下げた
配置を選べば、当該再成管は支持部上でゆるんだ
状態となる。本発明の実施例がこの配置に限定さ
れないのは言うまでもない。

装置を通るガス流は実質的に次のようになる。

供給ガス混合物は導管１３を通つてチユーブシ
ート２の内室１５へ入る。そして１或いはそれ以
上の入口開口部１７を通つて外室１６の空〓２６
へ、更に連結管２７を通つて再成管１８のヘツド
部２８へ至る。ガス流は引き続き触媒で満たされ
た再成管１８を通つて室４に行き、ここでノズル
１０及び１０ａを通つて入つてくる別のガス流と
混合する。更に室４から再成管１８とジヤケツト
２０との間の環状空〓２１を通つて室３へ達す
る。生成ガスはノズル９を通つて室３から出る。

第２図の右手側において寸法h₁は内室１５の高
さを示している。この高さは、チユーブシートを
冷却するのに必然的状態である充分な流速を保ち
つつ、二つの室の間の壁空〓h₂が対称的配置にな
るのに等しくなる間変えられる。

これまで述べてきた発明の実施例は、本発明の
本質からそれることなく多くの修正が可能であ
る。例えば、室１５が曲がりくねつたり螺旋形の
構成をしていたり、特有の流れパターンを生ずる
ように外側及び／又は内側バツフルを備えている
ような種々の成分から成つていることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の断面図、第２図はチユーブシー
ト部分の拡大断面図、第３図は第２図の矢印方
向からのチユーブシートの平面図である。 ２……チユーブシート、３……上部室、１３…
…引き入れ管、１５，１６……中空体、１７……
フロー開口部、１８……再成管、２０……ジヤケ
ツト、２２……溶接部、２３……スリーブ、２４
……支持部、２７……連結管、２８……ヘツド
部、３１……環状空〓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に炭化水素を含む供給ガス混合物、特
   にスチームと混合した天然ガスから水素と酸化炭
   素とを含む生成ガスを製造する過程に使用する装
   置にして、当該装置がチユーブシートによつて上
   部室と下部室とに仕切られ、再成管がチユーブシ
   ートによつて保持され下部室内へ延びており、当
   該下部室で各管がその長さの部分にわたつてジヤ
   ケツトを備えている構成の装置において、 チユーブシード２が供給ガス混合物を再成管１
   ８に流入する分配室として構成され、このチユー
   ブシート２が供給ガス混合物を受け入れるための
   相互に連結された二つの入れ子状の中空体１５，
   １６から成つていることを特徴とする装置。 ２ 内側の中空体１５を充分に囲んだ外側の中空
   体１６と同心位置に置き、供給ガス混合物用の流
   入管１３を少なくとも一つ備えるようにすること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ３ 供給ガス混合物用のフロー開口部１７を内側
   中空体１５の下側２９に配設し、外側中空体１６
   から再成管１８のヘツド部２８への連結管２７用
   のフロー開口部を外側中空体１６の上方側３０に
   配設することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の装置。 ４ 連結管２７を少なくとも一本各再成管１８に
   配置することを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の装置。 ５ 再成管１８の囲りのジヤケツト２０がチユー
   ブシート２を通つて貫通し上部室３へ向く環状開
   口部２１を残していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の装置。 ６ チユーブシート２が再成管１８にジヤケツト
   ２０を取り付けるべく同数のスリーブ２３を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜５
   項のいずれか１項に記載の装置。 ７ 環状空〓３１を形成するようにスリーブ２３
   の内径がジヤケツト２０の外径よりも大きくなつ
   ていて、スリーブ２３とジヤケツト２０の有用位
   置にある先端部２２が一方向に開いた環状空〓３
   １を形成するように気密性の溶接によつて結合さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   に記載の装置。 ８ 再成管１８の支持部２４が、スリーブ２３と
   ジヤケツト２０の接合先端部２２上にあることを
   特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれか
   １項に記載の装置。