SA04250182B1 - جهاز تهذيب ثانوى - Google Patents
جهاز تهذيب ثانوى Download PDFInfo
- 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
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)
- - 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
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)
| 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)
| 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 |
-
2003
- 2003-06-23 CN CNB031491790A patent/CN100341616C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-05-19 WO PCT/EP2004/005374 patent/WO2004112954A1/en not_active Ceased
- 2004-06-21 SA SA04250182A patent/SA04250182B1/ar unknown
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 |