SA04250182B1 - جهاز تهذيب ثانوى - Google Patents

جهاز تهذيب ثانوى Download PDF

Info

Publication number
SA04250182B1
SA04250182B1 SA04250182A SA04250182A SA04250182B1 SA 04250182 B1 SA04250182 B1 SA 04250182B1 SA 04250182 A SA04250182 A SA 04250182A SA 04250182 A SA04250182 A SA 04250182A SA 04250182 B1 SA04250182 B1 SA 04250182B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
oxygen
chamber
channel
cooling
fluid
Prior art date
Application number
SA04250182A
Other languages
English (en)
Inventor
جيانفرانكو بيديتي
Original Assignee
كاسالي كيميكالز اس ايه
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 كاسالي كيميكالز اس ايه filed Critical كاسالي كيميكالز اس ايه
Publication of SA04250182B1 publication Critical patent/SA04250182B1/ar

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/002—Nozzle-type elements
    • 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
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • 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
    • B01J8/0242—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 the fluid flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/025—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 the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
    • 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
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air
    • C01B3/34—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Processes with two or more reaction steps, of which at least one is catalytic, e.g. steam reforming and partial oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00119—Heat exchange inside a feeding nozzle or nozzle reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1276—Mixing of different feed components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07021—Details of lances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2214/00—Cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

الملخص: يتعلق الاختراع الحالى بجهاز تهذيب ثانوى secondary reforming apparatus مصمم خصيصا لإحراق غاز مهذب جزئيا بالاكسجين partially reformed gas with oxygen ، ويشتمل الجهاز على طبقة حفزية3) catalytic bed)، وغرفة احتراق4) 4 ،combustion chamberأ) أعلى تلك الطبقة الحفزية 3) catalytic bed) وعلى اتصال مائع fluid معها، ووسيلة (٧، ٨) لتلقيم غرفة الاحتراق 4) 4 ،combustion chamberأ) بتدفق غاز يشتمل على اكسجين oxygen ، وتدفق غاز يشتمل على غازات مهذبة جزئيا على التوالى.

Description

‎ov -‏ — جهاز تهذيب ثانوى ‎Secondary Reforming Apparatus‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالى بجهاز لإجراء تفاعلات التهذيب الثانوية ‎secondary reforming‏ ‎.reactions‏ ‏وتحديداً يتعلق الاختراع الحالى بجهاز لإجراء تفاعلات التهذيب الثانوية ‎secondary reforming‏ ‎reactions ©‏ لإنتاج خلائط غازية تحتوى على هيدروجين ‎hydrogen‏ و احادي اوكسيد الكربون ‎carbon monoxide‏ ¢ مثل الخلائط الغازية ‎gas mixtures‏ لتخليق ‎ammonia‏ أو ميشثانول ‎methanol‏ . وعلى نحو أكثر تحديداً؛ يتم تصميم جهاز التهذيب الثانوى ‎secondary reforming apparatus‏ طبقاً للاختراع الحالى خصيصاً لإحراق الغاز المهذب ‎Lisa‏ بالاكسجين ‎combustion partially‏ ‎reformed gas with oxygen ٠‏ وهو من النوع الذى يشتمل على: - طبقة تحفيزية ‎catalytic bed‏ ¢ - غرفة احتراق ‎combustion chamber‏ أعلى الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ وعلى اتصال مائع ‎fluid‏ معها؛ - وسيلة لتلقيم غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ بتيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ وتيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على غازات مهذبة جزئياً على التوالى. وفى المجال الخاص بتفاعلات التهذيب الثانوية؛ تسمى الأجهزة من هذا النوع باسم المهذبات الثانوية أو المهذبات ذاتية الحرارة. ‎AANA!‏
دسم وفى الوصف التالى وعناصر الحماية المرفقة؛ يستخدم المصطلح: "تيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ " ليشير بصفة عامة إلى غاز مشتعل يتكون من اكسجين ‎oxygen‏ ‏نقى أو يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ نقى؛ وبخار وفى بعض الحالات نيتروجين ‎nitrogen‏ أيضاً مثل الهواء أو الهواء الغنى بال اكسجين ‎oxygen‏ ‎٠‏ وعلى نحو بديل؛ يستخدم المصطلح 'تيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على غازات مهذبة ‎"Lisa‏ ليشير إلى غاز سهل الإشتعال أو غاز عملية يشتمل على هيدروجين ‎hydrogen‏ ‎carbon monoxide 4‏ و ثانى أكسيد الكربون ‎carbon dioxide‏ والبخار بالإضافة إلى الهيدروكربونات الخفيفة ‎((C1-C4 Jie) light hydrocarbons‏ القادمة من قطاع تهذيب ابتدائى تتفاعل فيه هيدروكربونات ‎Jie hydrocarbons‏ الغاز الطبيعى ‎natural gas‏ و ‎Js naphtha‏ ‎٠‏ - البترول المسي ‎liquefied petroleum gas(LPG)‏ أو غاز التكرير ‎refinery gas‏ وخلائط من تلك الغازات مع بخار الماء. وفى هذا المجال تسمى تلك الغازات أيضاً الغازات المتحولة ‎.transformed gases‏ وعلى النحو المعروف؛ هناك حاجة متزايدة فى مجال تفاعلات التهذيب ‎Al‏ ‎secondary reforming reactions‏ إلى أجهزة ذات قدرة عالية على حرق الغازات المهذبة ومرونة ‎vo‏ تشغيل ‎lle‏ بمعدلات تدفق مختلفة من الغاز المهذب وفى نفس الوقت يمكن الإعتماد عليها على المدى الطويل لضمان انخفاض عدد مرات تعطل الوحدة أثناء عمليات الصيانة. ولتحقيق تلك المتطلبات تم تقديم أجهزة تهذيب ثانوية فى هذا المجال؛ تشتمل على غلاف أسطوانى خارجى به طبقة تحفيزية ‎catalytic bed‏ . ويتم غلق الغلاف عند طرفه العلوى بواسطة جزء علوى من الشكل المخروطى الذى عند طرفه الداخلى غرفة احتراق ‎combustion chamber‏ ‎٠‏ أعلى وعلى اتصال مائع ‎fluid‏ مع تلك الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ . ويتم تزويد الجزء
EP
العلوى أيضاً بقنوات رأسية متحدة المحور لتلقيم غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ بالاكسجين ‎oxygen‏ والغاز المهذب على التوالى. وطبقاً لتلك الأجهزة؛ تمتد غرفة التفاعل أيضاً داخل القناة الرأسية للتلقيم بغاز مهذب والتى يتم تبطينها بشكل مناسب بمادة صامدة للحرارة؛ ومن ثم يسمح ذلك بزيادة حجم غرفة التفاعل ‎٠‏ بالكامل مع الزيادة المترتبة فى قدرة الاحتراق الخاصة بالجهاز. وعلاوة على ذلك مع زيادة ‏طول غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ يمكن أن تختلف معدلات تدفق الغازات ومن ثم ‏اختلاف أطوال لهب الاحتراق بدون المخاطرة بتدمير طبقة المحفز العليا الخاصة بالطبقة ‏التحفيزية ‎catalytic bed‏ المتجهة لأسفل. ‏وعلى الرغم من أن الأجهزة الخاصة بالفن السابق تعتبر مميزة للعديد من الأسباب إلا أنها ذات ‎٠‏ عيوب تقنية خطيرة ومعروفة. ‏وفى الواقع؛ تتعرض قناة التلقيم بالاكسجين ‎Al oxygen feeding duct‏ تدخل بشكل متحد ‏المحور داخل قناة التلقيم بالغاز المهذب ‎reformed gas feeding duct‏ لتمزق سريع ويؤدى ذلك ‏إلى التعطل المتكرر للوحدة لصيانتها أو إحلالها. ‏ولتقليل هذ التلف؛ تم اقتراح تغطية قناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ بمادة صامدة ‎vo‏ للحرارة أو صنع تلك القناة من هذه المادة. ولكن نظراً لارتفاع درجات الحرارة داخل غرفة ‏الاحتراق ‎combustion chamber‏ وبخاصة عند طرف القناة؛ تم إثبات أن المواد الصامدة ‏للحرارة غير مرضية على المدى البعيد بحيث أنه ما زالت دورة حياة قناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ فى الأجهزة الخاصة بالفن السابق قصيرة للغاية لكى تحقق الشروط ‏سالفة الذكر. ‎YAVA
اج - وصف عام للإختراع تكمن المشكلة الفنية الخاصة بالاختراع الحالى فى تقديم جهاز تهذيب ثانوى ‎secondary reforming apparatus‏ يتميز بقدرته العالية على حرق الغاز المهذب ومرونة تشغيل عالية بمعدلات تدفق مختلفة للغاز المهذب»؛ وفى نفس الوقت يمكن الاعتماد عليه على المدى ‎٠‏ البعيد مع ضمان انخفاض عدد مرات تعطل الوحدة لإجراء عمليات الصيانة. ووفقاً للاختراع الحالى؛ تم حل المشكلة السابقة بتوفير جهاز من النوع الموضح بأعلى؛ وفيه تشتمل وسيلة تلقيم تدفق الغاز الذى يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ على قناة تلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ بحيث يتم تبريد طرف تلك القناة بواسطة مائع تبريد ‎cooling fluid‏ . وبالتحديد تشتمل قناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ على غرفة تبريد داخلية لمرور ‎٠‏ - مائع التبريد ‎Jie cooling fluid‏ ماء التبريد والذى يمتد حتى طرف القناة. وبفضل وجود طرف قناة التلقيم بالاكسجين ‎aL oxygen feeding duct‏ يمكن ضمان حياة تشغيل طويلة بشكل خاص (حتى عدة سنوات) لقناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ ومن ثم ينخفض معدل توقف الوحدة أثناء عمليات الصيانة أو الاستبدال فى تلك القناة وذلك بالمقارنة بالأجهزة الخاصة بالفن السابق. ‎١‏ ومن ثم يمكن الاعتماد على الجهاز الخاص بالاختراع الحالى وكذلك عدم صيانته بشكل أساسى على المدى الطويل ومن ثم يحقق ذلك الشروط الموضحة بأعلى على نحو مرض. وفى هذا المجال يجب ملاحظة أن مائع التبريد ‎cooling fluid‏ الذى يتدفق داخل غرفة التبريد ‎chamber‏ عدناهه»_الداخلية فى القناة يسمح بتحكم ثابت أو مستمر فى درجات حرارة قناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ ؛ وبشكل خاص عند طرف القناة الذى يتعرض للهب © الاحتراق بشكل أكبرء ويؤدى ذلك إلى تقليل درجات حرارة جدران القناة على نحو مناسب
- 0 - للاحتفاظ بدرجة حرارة أقل من المعدلات المحددة ومن ثم تجنب تدمير جدران القناة غير المرغوب فيه وكذلك تمزقها. وسوف تظهر سمات ومزايا أخرى خاصة بالاختراع الحالى بوضوح أكبر من الوصف الدال وغير المقيد التالى لنموذج الجهاز الحالى وذلك بالإشارة إلى الرسومات المرفقة. ‎٠‏ شرح مختصر للرسومات شكل ‎)١(‏ يعرض منظراً تخطيطياً للقطاع الطولى لجهاز تهذيب ثانوى ‎secondary reforming‏ ‎apparatus‏ لإنتاج غاز تخليق ‎synthesis gase‏ طبقاً للنموذج المفضل الخاص بالاختراع الحالى؛
شكل (7) يعرض منظراً تخطيطياً للقطاع الطولى لتفاصيل الجهاز الخاص بالشكل ‎.)١(‏
‎٠‏ الوصف التفصيلي بالرجوع إلى شكل (١)؛‏ تتم الإشارة بصفة عامة إلى جهاز تهذيب ثانوى ‎secondary reforming‏ ‎)١( apparatus‏ من النوع الذى يشتمل على غلاف خارجى أسطوانى بشكل أساسى ‎(Y) substantially cylindrical external shell‏ فيه طبقة تحفيزية ‎catalytic bed‏ () لتنفيذ ‎eile‏ ثانوية مثل تفاعلات تهذيب البخار لإنتاج غاز تخليق ‎٠ synthesis gase‏
‎ve‏ وفى الطرف العلوى للغلاف (١)؛‏ وبصفة عامة فى شكل مخروط مقطوع يتم وضع غرفة احتراق ‎combustion chamber‏ )¢( لحرق الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ وفى ‎«a tall‏ السفلى للغلاف ‎(Y)‏ توضع غرفة )0( لتجميع غاز التخليق المنتج فى الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ (7). وتكون ‎WS‏ الغرفتين )£( و )0( على اتصال مائع ‎fluid‏ مع الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ (7).
‎ v.‏ وأعلى الجزء المخروطى الذى يحدد غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ (4) ينتهى الغلاف ‎Gala (Y)‏ علوى أسطوانى ‎(iv ) cylindrical upper appendix‏ ذى قطر أصغر ؛ ووضع قناة
‎AR RA
د -
أنبوبية رأسية (7) لتلقيم الغاز المهذب (هيدروكربونات ‎(hydrocarbons‏ غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ (4). و ‎Jala‏ القناة ‎o(V)‏ توضع قناة رأسية أنبوبية لتلقيم الاكسجين ‎(A) vertical tubular oxygen feeding duct‏ وتقع بشكل متحد المحور عليها ولكنها أقصر من حيث الطول وسوف يتم وصف ذلك فيما يلى بشئ من التفصيل.
‎٠‏ ويتم ‎Gl‏ الملحق ‎(IY) appendix‏ للغلاف ‎(Y) shell‏ عند الطرف العلوى له بواسطة غطاء ‎cover‏ (9)؛ ويزود بفتحة ‎)٠١( opening‏ لكى تدخل فيه قناة التلقيم بالاكسجين ‎.(A) oxygen feeding duct‏ وعلاوة على ذلك؛ يتم تقديم ملحق ‎appendix‏ (7أ) للغلاف ‎)١(‏ ‏بالقرب من الغطاء ‎cover‏ (9) مزود بفتحة جانبية ‎(VY) side opening‏ لدخول الغاز المهذب فى القناة ‎.)١7(‏
‎٠١‏ ونظراً ‎oY‏ طول قناة التلقيم بالاكسجين ‎(A) oxygen feeding duct‏ أقل من طول قناة التلقيم بالغاز المهذب ‎(V) reformed gas feeding duct‏ فى الجهاز ‎apparatus‏ (١)؛‏ تمتد غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ )£( الخاصة بجهاز التهذيب الثانوى ‎secondary reforming‏ ‎apparatus‏ طبقاً للاختراع الحالى أيضاً جزئياً فى القناة ‎(VY) duct‏ حتى الطرف السفلى ‎(1A) lower tip‏ للقئاة ‎(A) duct‏ ويشار لجزء غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ المحدد
‎vo‏ فى القناة ‎(V)‏ فى شكل ‎)١(‏ بالرقم المرجعى ‎reference sign‏ )£ 1 بينما يحدد أقصى مستوى يتم الوصول إليه بواسطة المحفز داخل الغلاف ‎shell‏ )¥( الموضح بواسطة الخط المتقطع ‎(iv) dashed line‏ غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ (4) بأسفل. ويفضل تزويد أعلى طرف قناة التلقيم بالاكسجين ‎(1A) oxygen feeding duct‏ وأسفل فتحة دخول الغاز المهذب ‎(VV) reformed gas inlet opening‏ بلوح مقب ‎(VY) perforated plate‏
‎©٠‏ -للتوزيع المتجانس للغاز المهذب داخل القناة ‎(V)‏ قبل احتراقه.
‏ا
لي -
ويتم تبطين داخل الغلاف (7) بمادة صامدة للحرارة يشار إليها عامة برقم ‎(VT)‏ تقاوم تلك المادة
درجات الحرارة العالية وذلك كنوع من الحماية للهيكل المعدنى للغلاف.
وفى أسفل الغلاف ‎shell‏ (7) يتم تقديم فوهة لخروج الغاز ‎)٠( gas outlet nozzle‏ فى اتصال
مائع ‎fluid‏ مع الغرفة )0( للخروج من الجهاز ‎)١( pparatus‏ الخاص بغاز التخليق الناتج فى © الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ (؟).
وبالرجوع إلى رقم ‎(Ve)‏ يشار ‎Lad‏ إلى عنصر سدادة نصف كروى يوجد فى الغرفة )0( لدعم
(¥) catalytic bed ‏الطبقة التحفيزية‎
يعمل جهاز التهذيب الثانوى ‎)١( secondary reforming apparatus‏ فى شكل ‎(V)‏ بصفة عامة
عند درجات حرارة تتراوح بين 700 = ‎١١٠١‏ م؛ ويتراوح الضغط بين 40-78 بط .
secondary reforming apparatus ‏وتكون المواد والمحفز المستخدم فى جهاز التهذيب الثانوى‎ ٠ ‏من النوع التقليدى ولن يتم وصفهم بشئ من التفصيل فى الوصف التالى.‎ )١( ‏وبخاصسة‎ (A) oxygen feeding duct ‏وطبقاً للاختراع الحالى؛ يتم تبريد قناة التلقيم بالاكسجين‎ ‏مثل مائع التبريد‎ cooling fluid ‏على نحو مميز باستخدام مائع تبريد‎ (1A) duct tip ‏طرفها‎ ‎(Y) ‏على النحو الموضح بشئ من التفصيل فى شكل‎ cooling fluid
‎١‏ وفى شكل ‎oY)‏ سوف تتم الإشارة إلى التفاصيل الخاصة بالجهاز ‎)١(‏ المتتاسبة مع تفاصيل الهيكل والتشغيل الموضحة فى شكل ‎)١(‏ باستخدام نفس الأرقام المرجعية ولن يتم وصفهم مرة أخرى. ولتحقيق هذا الهدف يفضل أن تشتمل القناة ‎(A) duct‏ على غرفة تبريد داخلية يشار ‎led)‏ عامة برقم ‎(V1)‏ لمرور مائع التبريد ‎cooling fluid‏ والذى يمتد حتى طرف القناة ‎(1A)‏
و -
(11) internal cooling chamber ‏الداخلية‎ cooling chamber ‏وبالتحديد تشتمل غرفة التبريد‎
الخاصة بالقناة ‎(A) duct‏ على ممرات منفصلة ‎(VV) separated pathways‏ و ‎(YA)‏ لتوجيه
‎ade‏ التبريد ‎cooling fluid‏ إلى أسفل وأعلى ‎Jala‏ القناة ‎(A)‏ على التوالى؛ أو بالعكس.
‏وفى المثال الخاص بشكل (7) يكون الممر ‎(VY) pathway‏ على اتصال مائع ‎fluid‏ مع فتحة
‏دخول مائع التبريد ‎(V4) cooling fluid‏ الموجودة فى القناة ‎(A)duct‏ خارج الجهاز (١)؛‏ أى
‏أعلى الغطاء ‎cover‏ (9) وتوضع بين الجدار الخارجى ‎(Y +) external wall‏ للقناة ‎(A) duct‏
‏وحاجز الفصل الداخلى ‎(YY) internal separation baffle‏ وعلى نحو بديل يكون الممر
‎(YY) cooling fluid ‏مع فتحة خروج مائع التبريد‎ fluid ‏على اتصال مائع‎ (YA) pathway
‏الموجودة فى القناة ‎(A)‏ أعلى غطاء (9) الجهاز ‎)١(‏ ويكون بين الجدار الداخلى ‎internal wall‏ ‎٠‏ (17) للقناة ‎(A)‏ وحاجز الفصل ‎.)7١( separation baffle‏
‏وتكون الممرات ‎(VV) Pathways‏ و ‎(VA)‏ على اتصال مائع ‎fluid‏ مع بعضها البعض من خلال
‏غرفة توصيل ‎€)connecting chamber‏ 7) الموضوعة داخل طرف قناة التلقيم بالاكسجين
‎. (IA) oxygen feeding duct
‏وعلاوة على ذلك؛ لتسهيل الحمل الحرارى القسرى لمائع التبريد ‎cooling fluid‏ داخل غرفة ‎٠‏ التوصيل ‎«(Y€) connecting chamber‏ يفضل تزويد أسفل الممر ‎(VV) pathway‏ بمجرى
‏توصيل واحد مناسب على الأقل؛ بل يفضل بمجموعة من مجارى التوصيل المناسبة
‎(YO) suitable conduits‏ ذات القطر الصغير والتى ‎Jabba ad‏ غرفة التوصيل
‎.(Y€) connecting chamber‏ وعند القيام بذلك؛ يتراكب السطح الداخلى للغرفة
‎(Y €) internal surface of chamber‏ بواسطة مائع التبريد ‎cooling fluid‏ بسرعات مرتفعة (مثل ‎Yoo x,‏ م/ث) مما يترتب عليه زيادة فى معامل نقل الحرارة عند طرف القناة (و من ثم تبريده)»
‏وغالباً يتعرض لإجهاد حرارى لقربه من لهب الاحتراق.
١و‎
وتزود قناة التلقيم بالاكسجين ‎(A) oxygen feeding duct‏ أيضاً بحاجز ‎(Y1)‏ لتثبيت تلك القناة
على الغطاء ‎cover‏ (9) الخاصة بجهاز التهذيب الثانوى ‎secondary reforming apparatus‏
.)(
وبالإشارة إلى الجهاز سالف الذكر؛ يتم إدخال تيار متدفق من الغاز المهذب الذى يحتوى على
‎hydrocarbonscili Sua o‏ قادمة عامة من قطاع التهذيب الابتدائى فى جهاز التهذيب
‏الثانوى ‎)١( secondary reforming apparatus‏ من خلال فتحة دخول الغاز ‎)١١(‏ وتلقيمها فى
‎.(V) reformed gas feeding duct ‏قناة التلقيم بالغاز المهذب‎
‏وفى نفس الوقت؛ يتم إدخال تيار متدفق من غاز يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ فى الجهاز )1(
‏من خلال قناة التلقيم بالاكسجين ‎(A) oxygen feeding duct‏ تمتد جزئياً ‎Jala‏ القناة (7). ‎٠‏ ويشتمل هذا التيار المتدفق ‎ile‏ على هواء أو هواء غنى بالاكسجين ‎air enriched in oxygen‏ .
‏ويقصد بالمصطلح "هواء غنى بالاكسجين ‎air enriched in oxygen‏ " الإشارة إلى غاز به محتوى
‏اكسجين ‎oxygen‏ أعلى من ‎77١‏ مولر؛ على سبيل المثال يتراوح بين 78:0-77.
‏يختلط اكسجين ‎oxygen‏ مع هيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ الموجودة داخل الغاز المهذب المتدفق
‏فى القناة ‎(V)‏ وذلك عندما يترك اكسجين ‎oxygen‏ القناة ‎(A)‏ عند طرفها ‎IA)‏ ويحدث الاحتراق ‎١‏ المرغوب فى غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ (؛أ) ‎ef‏ الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏
‏(©) مما يؤدى إلى الحصول على تيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على هيدروجين
‎. carbon monoxide ‏و احادي اوكسيد الكربون‎ hydrogen
‏ويتم تلقيم الطبقة التحفيزية ‎catalytic bed‏ السفلى (7) بالغاز المحترق الناتج؛ ‎(Ag‏ هذه الطبقة
‏تحدث تفاعلات التهذيب الثانوية ‎secondary reforming reactions‏ للحصول على تيار غازى > _متدفق ‎gas flow‏ أو خليط من غاز التخليق الذى يشتمل على هيدروجين ‎hydrogen‏ و احادي
- ١١ -
اوكسيد الكربون ‎«carbon monoxide‏ وإذا تم استخدام الهواء أو الهواء الغنى بالاكسجين
٠ nitrogen ‏مؤكسد فإئه يشتمل أيضاً على نيتروجين‎ H&S air enriched in oxygen
ويخرج خليط غاز التخليق ‎synthesis gas mixture‏ الذى تم الحصول عليه بهذه الطريقة فى نهاية
الأمر من الجهاز ‎)١(‏ من خلال غرفة التجميع ‎collecting chamber‏ )©( وفوهة خروج الغاز
(V¢) gasoutlet nozzle ٠
وعلى نحو مميز بفضل الاختراع الحالى يتدفق مائع تبريد ‎Jia cooling fluid‏ ماء التبريد ‎Jala‏
القناة ‎(A)‏ خلال غرفة التبريد ‎cooling chamber‏ (١١)؛‏ على نحو متزامن مع التلقيم بالاكسجين
٠ hydrocarbons ‏ومن ثم باحتراق هيدروكربونات‎ oxygen feeding
وتحديداً فى المثال الخاص بشكل (7)؛ يتم التلقيم بمائع التبريد ‎cooling fluid‏ من خلال فتحة ‎٠‏ دخول ‎(V4)‏ فى المسار ‎¢(VV) pathway‏ ويهبط فى المسار ‎(VY) pathway‏ حتى أسفل القناة
(Y¢) connecting chamber ‏فى غرفة التوصيل‎ (Y0) ‏يدخل عبر مجارى التوصيل‎ Cua (A)
الموجودة داخل طرف القناة (ذأ). ومن غرفة التوصيل ‎(Y€) connecting chamber‏ يجبر مائع
التبريد ‎sd cooling fluid‏ تم تسخينه على نحو ملائم بواسطة انتقال الحرارة من الغازات
الساخنة الموجودة فى غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ (؛أ) على الحركة إلى أعلى خلال ‎١‏ _المسار ‎(VA) pathway‏ وبيخرج من القناة ‎(A)‏ خارج جهاز التهذيب ‎A‏
(YY) ‏من خلال فتحة الخروج‎ )١( secondary reforming apparatus
وعلى الرغم من حدوث تفاعل الاحتراق فى غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ )£( و
(؟أ) بدرجات حرارة مرتفعة للغاية مع ارتفاع درجة حرارة الغازات المتفاعلة التى تدور فى تلك
الغرفة (750- ‎٠ (» ١١٠١‏ لا تتعرض قناة التلقيم بالاكسجين ‎(A) oxygen feeding duct‏ لإجهاد © حرارى كبير حيث أنه تم تبريدها بشكل مناسب بواسطة مائع التبريد ‎cooling fluid‏ المناسب
الذى يتدفق داخلها. ويؤكد مائع التبريد ‎cooling fluid‏ على حدوث أثر تبريد منتظم بشكل أساسى ومستمر فى جدران القناة وبخاصة عند طرفهاء حيث يتوافر معامل مرتفع لانتقال الحر ار 5 ويترتب على ذلك إمكانية تشغيل قناة التلقيم بالاكسجين ‎oxygen feeding duct‏ التى تعتبر أكثر ‎o‏ الوحدات من ‎Cus‏ حساسيتها فى جهاز التهذيب الثانوى ‎secondary reforming apparatus‏ بشكل فعال يمكن الاعتماد عليه لفترات طويلة من الوقت بدون تدميرها أو تعريضها للتمزق؛ ومن ثم يسمح ذلك بإطالة فترة تشغيل الوحدة. وبفضل الجهاز وفقاً للاختراع الحالى؛ يمكن الحصول على طريقة لتنفيذ تفاعلات التهذيب الثانوية ‎secondary reforming reactions‏ لإنتاج خلائط من غاز التخليق ‎Jie‏ تخليق ‎ammonia‏ ‎٠‏ أو ميثانول ‎methanol‏ ويشتمل ذلك على الخطوات التالية:- - التلقيم بتيار متدفق من غاز مهذب يشتمل على هيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ ‏وتيار غازى متدفق ‎gas flow‏ يشتمل على اكسجين ‎doxygen‏ غرفة الاحتراق ‎combustion chamber‏ خلال قنوات رأسية متحدة المحور مناظرة؛ - خلط التيار الغازى المتدفق ‎Al‏ يشتمل على اكسجين ‎oxygen‏ وتفاعله مع تيار ‎\o‏ متدفق من الغاز يشتمل على هيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ داخل غرفة الاحتراق ‎Lee combustion chamber‏ يؤدى إلى الحصول على تيار متدفق يشتمل على هيدروجين ‎hydrogen‏ و احادي اوكسيد الكربون ‎carbon monoxide‏ ¢ - التلقيم بتيار غاز متدفق يشتمل على هيدروجين ‎hydrogen‏ و احادي اوكسيد الكربون ‎carbon monoxide‏ لطبقة تحفيزية ‎catalytic bed‏ تقع أسفل غرفة
الاحتراق ‎combustion chamber‏ لتتفيذ تفاعلات التهذيب الثانويمة ‎Jie secondary reforming reactions‏ تفاعلات تهذيب البخار؛ ويتميز الجهاز بأنه يشتمل ‎Lad‏ على الخطوات التالية: - التلقيم بمائع ‎fluid‏ بارد داخل غرفة التبريد ‎cooling chamber‏ الخاصة بقناة التلقيم 0 بالاكسجين ‎Oxygen feeding duct‏ والموجودة على نحو مفضل داخل تلك القناة وتمتد حتى الطرف السفلى لها. ويمكن تصميم الجهاز طبقا للاختراع الحالى من نقطة البداية أو يمكن أن يتكون من جهاز تهذيب ثأانوى ‎secondary reforming apparatus‏ موجود بالفعل الذى يمكن استعادته بواسطة تقديم قناة تلقيم بالاكسجين ‎ye oxygen feeding duct‏ 33 (تجديد أجهزة تهذيب ثانوية موجودة سابقاً) .
‎٠‏ وعلى الرغم من أنه يمكن اعتبار الجهاز الموضح فى الأشكال ‎)7-١(‏ كنموذج مفضل للاختراع؛ إلا أن الأخير يمكن احتوائه على نماذج وتعديلات أخرى لحل المشكلة الفنية التى تم تحديدها ‎«libs‏ ويغطى نطاق الحماية المحدد فى عناصر الحماية اللاحقة كافة تلك البنود.

Claims (1)

  1. - ١ ‏عناصر_الحماية‎ ‏جهاز إعادة تشكيل ثانوي خاص بحرق غاز معاد تشكيله جزئيا مع الأكسجين‎ - ١ ١ - ‏؛ الذي يشتمل على:‎ oxygen 7 ¢ (¥) catalytic bed ‏طبقة محفز‎ - ¥ catalytic bed ‏غرفة احتراق )£ ؛ ؛أ) أعلاه و اتصال المائع مع طبقة المحفز‎ - ؛‎ ‏المذكورة () ؛‎ 0 ‏المذكورة )£ ؛‎ combustion chamber ‏لتغذية غرفة الاحتراق‎ (A ‏و‎ V) means ‏وسائل‎ - 1 ‏يشتمل على غازات‎ gas flow ‏وتدفق غاز‎ oxygen ‏بتدفق غاز يشتمل على اكسجين‎ { £€ Vv ‏معاد تشكيلها جزئياء على التوالي؛‎ A oxygen ‏المذكورة لإدخال تدفق الغاز المشتمل على اكسجين‎ means ‏الوسائل‎ ob ‏تتميز‎ 4 ‏يتم تبريدها بمائع تبريد‎ (1A) duct tip ‏مع طرف قناة‎ (A) duct ‏كتثيار تغذية يضم قناة‎ ٠ ‏على غرفة تبريد‎ (A) ‏المذكورة‎ oxygen ‏وتشتمل قناة التغذية بال اكسجين‎ cooling 2010 ١١ ‏المذكورء‎ cooling fluid ‏لعبور مائع التبريد‎ (V1) internal cooling chamber Jala ٠ cooling chamber ‏وغرفة التبريد‎ (ff A) ‏المذكور‎ duct tip ‏والتي تمتد حتى طرف القناة‎ ٠ ‏لتوجيه‎ (VA VY) separated pathways ‏المشتملة على مسارات منفصلة‎ (V1) ‏المذكورة‎ 4 ‏المذكورة‎ oxygen ‏سفليا وعلويا داخل قناة التغذية بال اكسجين‎ cooling fluid ‏مائع التبريد‎ _ (YA 6 VV) ‏المذكورة‎ separated pathways ‏على التوالي ؛ والمسارات المنفصلة‎ (A) V1 connecting ‏مع بعضها البعض من خلال غرفة اتصال‎ fluid ‏المتصلة عبر مائع‎ VY (A) ‏المذكورة‎ oxygen ‏طرف قناة التغذية بال اكسجين‎ Jala ‏المحددة‎ (Y¢) chamber YA ‏مع بعضها البعض من خلال‎ fluid ‏المتصلة عبر مائع‎ (VA ‏؛‎ VV) ‏والممرات المذكورة‎ 4 connecting ‏لقطر صغير يمتد في غرفة الاتصال‎ (Yo) ‏مجرى واحد على الأقل‎ Yo . (Y£) ‏المذكورة‎ chamber ١
SA04250182A 2003-06-23 2004-06-21 جهاز تهذيب ثانوى SA04250182B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031491790A CN100341616C (zh) 2003-06-23 2003-06-23 二次重整设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA04250182B1 true SA04250182B1 (ar) 2009-02-07

Family

ID=33520385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA04250182A SA04250182B1 (ar) 2003-06-23 2004-06-21 جهاز تهذيب ثانوى

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN100341616C (ar)
SA (1) SA04250182B1 (ar)
WO (1) WO2004112954A1 (ar)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2406487B1 (en) * 2009-03-13 2018-05-09 Powercell Sweden AB Fuel injection device and method for a fuel reformer
US9199213B2 (en) * 2012-10-30 2015-12-01 Chevron U.S.A. Inc. Fixed-bed catalyst support for a hydroprocessing reactor
ES2748179T3 (es) 2013-06-07 2020-03-13 Haldor Topsoe As Quemador
CN106711480B (zh) * 2016-12-19 2019-10-29 广东工业大学 一种固体氧化物燃料电池用催化剂分离还原用气/发电用气的智能控制器
EP3689818A1 (en) 2019-01-31 2020-08-05 Casale Sa Reactor and process for partial oxidation
EP3693338B1 (en) * 2019-02-07 2021-09-01 Sener Ingenieria Y Sistemas, S.A. High-pressure auto-thermal system for reforming alcohol and producing hydrogen, and method therefor
WO2025068127A1 (en) 2023-09-26 2025-04-03 Casale Sa Burner for a reforming reactor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2648800B1 (fr) * 1989-06-27 1991-10-18 Inst Francais Du Petrole Dispositif et procede de fabrication de gaz de synthese par combustion et son application
US5997596A (en) * 1997-09-05 1999-12-07 Spectrum Design & Consulting International, Inc. Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus
ATE262483T1 (de) * 1998-10-30 2004-04-15 Casale Chemicals Sa Verfahren und brenner für die teiloxidation von kohlenwasserstoffen
CN1167607C (zh) * 1999-02-10 2004-09-22 卡萨尔化学股份有限公司 二次转化方法和燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004112954A1 (en) 2004-12-29
CN1565959A (zh) 2005-01-19
CN100341616C (zh) 2007-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5216758B2 (ja) 固定床吸熱反応用の内部燃焼交換反応器
SU1711659A3 (ru) Газовый смеситель с распределителем
SU1478995A3 (ru) Устройство дл производства синтез-газа
JP4541646B2 (ja) コンパクトな蒸気リフォーマー
CA2459429C (en) Highly efficient, compact reformer unit for generating hydrogen from gaseous hydrocarbons in the low power range
US3958951A (en) Convective power reformer equipment and system
CN100563810C (zh) 蒸汽重整
US20100189638A1 (en) Compact exchanger-reactor using a plurality of porous burners
WO2003078311A1 (en) Reforming device and method for operation thereof
RU2235058C2 (ru) Способ вторичного риформинга и горелка, предназначенная для его осуществления
US20070000173A1 (en) Compact reforming reactor
US7670395B2 (en) Compact reforming reactor
BR102013018462A2 (pt) Reator de regeneração em contínuo de catalisador com caixa de mistura de gás e de distribuição de gás na zona de oxicloração
CN101489917B (zh) 氢生成装置及具备该氢生成装置的燃料电池系统
RU2505585C2 (ru) Объединенный генератор синтез-газа
US5362453A (en) Reformer for the generation of synthesis gas
CN105833804A (zh) 蒸汽上升式径向流反应器
CA2379942C (en) A combined heat and power plant and a process for the operation thereof
WO2004112954A1 (en) Cooled gas injection device
CN218058473U (zh) 一种二氧化碳甲烷催化重整自热式装置
RU2009712C1 (ru) Аппарат для проведения паровой каталитической конверсии углеводородов
US3479166A (en) Apparatus for producing gases of predetermined characteristics
JPS5823168A (ja) 燃料電池発電システム
JPH10206042A (ja) 熱交換器
JPH10277383A (ja) 反応器