WO2010001011A1 - Procede de reformage a la vapeur avec ecoulement des fumees ameliore - Google Patents

Procede de reformage a la vapeur avec ecoulement des fumees ameliore Download PDF

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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Definitions

  • the present invention relates to a method and an installation for producing a synthesis gas by catalytic steam reforming of a hydrocarbon feedstock.
  • the steam reforming process commonly known as SMR ("steam methane reforming"), employs a reforming reaction that produces hydrogen and carbon monoxide from hydrocarbons and steam. of water. This reaction requires a high heat input due to its highly endothermic nature.
  • the hydrocarbons and the steam are introduced into reforming tubes filled with catalysts, said tubes being placed in an oven. At the outlet of the tubes, a mixture is obtained composed mainly of H 2 and CO, called synthesis gas or syngas.
  • the furnace is composed of one or more combustion chambers in refractory walls and burners placed on these walls.
  • the burners are arranged to transfer the heat of their combustion to the hydrocarbon and vapor mixture through the wall of the tubes, generally by radiating heat from the flame on the refractory walls of the combustion chamber.
  • the present invention relates to furnaces in which the burners are arranged on two of the vertical walls of the combustion chamber, said walls, also called side walls, facing each other. This type of oven is called lateral heating (called "side-fired" in English), it differs from furnaces where the burners are mounted in the vault of the oven (so-called 'top-fired' in English).
  • the reforming tubes are arranged in line in a plane situated equidistantly between the two lateral vertical walls supporting the burners.
  • the flue gases also known as flue gases, are discharged from the fire into the upper part of the oven (the upper part or the upper part of the oven means the region of the furnace located above the highest burner row).
  • the outlets at the furnace end of the flue pipes are located at the top end of the furnace on only one of the side walls.
  • combustion gases with a shorter residence time transfer less energy by radiation to the row of reforming tubes and exit hotter in the outlet pipes.
  • the thermal energy evacuated due to a higher temperature of the fumes thus represents a potential for non-upgraded synthesis gas production.
  • the object of the present invention is to provide a reforming process in a lateral heating furnace to improve the heat transfer in the upper part of the furnace to increase its production capacity.
  • the invention thus relates to a process for producing a synthesis gas from a hydrocarbon feedstock comprising at least one step of generating a raw synthesis gas by catalytic steam reforming of said hydrocarbon feedstock. , with provision of the heat required for reforming by combustion, said step being carried out in a reforming furnace comprising:
  • At least one combustion chamber having at least two walls 1, 2 vertical refractory material facing each other, - At least one row of reforming tubes 3 aligned vertically halfway between the two vertical walls of refractory material facing each other , filled with reforming catalyst, able to circulate up and down, a mixture containing the hydrocarbon feedstock and steam so as to recover the raw synthesis gas at the bottom of the tubes, - Burners 4 arranged on each of the two vertical walls 1, 2 of refractory material facing each other, said burners being supplied with fuel and oxidant and able to produce by combustion radial flames parallel to the wall surface,
  • At least one exit of gas evacuation pipe resulting from said combustion located at the upper end of the furnace on only one of the vertical walls 1, said generating step producing, in addition to the raw synthesis gas, combustion gases emitted during combustion, which flow to at least one flue outlet line;
  • the method is characterized in that at least one gas discharge pipe has a deflector installed at the outlet at the junction between the pipe and the wall 1, opposing the flow of said combustion gases to said outlet , so as to limit their preferential suction in the half of the oven located on the side of said at least one gas discharge pipe.
  • the pipe assembly, outlet, deflector thus formed is designed and dimensioned so that the flue gas flows are carried out in the most symmetrical manner possible on either side of the row of reforming tubes.
  • the invention makes it possible to homogenize the temperature distribution on either side of the row of reforming tubes and to ensure a greater transfer of thermal energy to the reforming tubes.
  • the invention thus makes it possible to increase the gross synthesis gas production capacity of an oven.
  • the baffle is constituted by a set of plates extending all or part of the existing walls of the gas evacuation pipe (fumes) towards the row of tubes.
  • the invention can be integrated into the design of new synthesis gas production units.
  • the invention can also be used to improve the performance of existing steam reforming furnaces of comparable geometry.
  • At least one row of reforming tubes 3 vertically aligned halfway between the two vertical refractory walls facing each other, filled with reforming catalyst, able to circulate, generally from top to bottom, a mixture containing the charge hydrocarbons and water vapor so as to recover the synthesis gas at the bottom of the tubes, - Burners 4 arranged on each of the two vertical walls 1, 2 of refractory material facing each other, said burners being supplied with fuel and oxidant and able to produce by combustion radial flames parallel to the wall surface,
  • At least one exit of gas evacuation pipe resulting from said combustion located at the upper end of the furnace on only one of the vertical walls 1, characterized in that the exhaust pipe of the combustion gases is equipped with a deflector extending said conduit within the furnace combustion chamber towards the row of reforming tubes.
  • a preferred deflector for improving the performance of an oven is constituted by a set of plates extending all or part of the walls of the flue gas discharge pipe, in the oven, towards the row of tubes.
  • the invention also relates to an installation for the production of synthesis gas comprising a steam reforming furnace suitable for carrying out the method described above which comprises at least one combustion chamber and at least one convection chamber, said combustion chamber having at least:
  • Burners disposed on each of the two vertical walls of refractory material facing each other, said burners being supplied with fuel and oxidant and able to produce by combustion radial flames parallel to the surface of the wall, - at least one exit adapted to receive a flue gas discharge pipe from the combustion furnace located at the upper end of the furnace on only one of the vertical walls, said convection chamber containing at least said flue gas discharge pipe, characterized in that the flue pipe gas discharge has a deflector installed at the outlet at the junction between the pipe and the wall, opposing the flow of said combustion gases to the outlet, so as to limit their preferential suction in the half of the furnace located on the side of the gas evacuation pipe.
  • the preferred deflector being constituted by a set of plates as described above.
  • the invention also relates in another aspect a hydrocarbon steam reforming furnace improved by the installation of a deflector according to the method described above; a preferred deflector consisting of a set of plates extending all or part of the existing walls of the flue gas discharge pipe into the furnace, in the direction of the row of tubes.
  • FIGS. 1 to 4 illustrate the example of a numerical simulation carried out for its validation.
  • - Figure 1 illustrates a conventional oven, in its upper part
  • Figure 2 illustrates an oven according to the invention, in its upper part
  • Figure 3 shows the temperature field in the upper part of a conventional oven according to Figure 1
  • Figure 4 shows the temperature field in the upper part of a modified furnace according to the invention, according to Figure 2.
  • the simulation is based on a steam hydrocarbon reforming furnace according to Figure 1 or Figure 2 comprising 60 tubes heated by 108 burners.
  • Figure 1 shows a schematic view of a standard-design side-heating reforming furnace showing the respective positions of various constituent elements of said furnace, useful for understanding the invention; only the upper part of the oven is represented. It shows a reforming tube 3 (it is actually a row of tubes); the tubes 3 are located halfway between two refractory walls 1 and 2. The refractory walls 1 and 2 are provided with burners 4 arranged in the form of columns and lines. The combustion gases are discharged from the combustion chamber in the upper part of the furnace. The outlet to the flue 5 is located at the upper end of the oven on the side wall 1. It opens directly into the wall.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a side-heating reforming furnace according to the invention.
  • This oven differs from that of FIG. 1 in that the outlet of the flue gas discharge duct 5 is equipped with a device making it possible to symmetrize the flows on either side of the row of reforming tubes 3; said device is in this example constituted by a set of plates 6 added with respect to the example of FIG. 1 so as to prolong the pipe inside the furnace, in the direction of the row of reforming tubes 3.
  • the examples present the results of the numerical simulation carried out to characterize the flow of combustion gases and the heat transfer in a reforming furnace of standard design according to FIG. 1 (case 1, comparative example) and in a reforming furnace modified according to FIG. the invention (case 2, example according to the invention). Both cases were performed under the same operating conditions (fuel injection and burner air flow rates, methane and water vapor flow in the reforming tubes, heat losses, etc.). 2 differs from case 1 only by adding the extension plates of the flue gas outlet pipe according to the device of Figure 2 according to the invention.
  • FIG 3 shows the temperature field obtained by the calculation in the upper part of the conventional oven of Figure 1; only the upper part of the oven is shown.
  • This figure shows a significant dissymmetry of the temperature field of the flue gases on either side of the row of tubes. Said dissymmetry illustrates the preferential passage of the hot gases (temperature of the order of 1000 0 C) to the outlet of the combustion gases in the first half of the furnace. In the 2nd half of the furnace, the tubes of row significantly slows down the passage of the combustion gases and there is a recirculation of these gases in the high end of that half of the furnace.
  • FIG. 4 shows the temperature field obtained by the calculation relating to the modified furnace according to the invention according to FIG. 2. A more symmetrical temperature distribution is observed with respect to the row of reforming tubes.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de reformage à la vapeur d'hydrocarbures dans un four de reformage comprenant : au moins une chambre de combustion présentant au moins deux murs (1, 2) verticaux en matière réfractaire se faisant face, contenant au moins une rangée de tubes de reformage (3) alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, des brûleurs (4) disposés sur chacun des deux murs (1, 2) verticaux en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant aptes à produire des flammes radiales parallèles à la surface du mur (1, 2), au moins une conduite d'évacuation des gaz de combustion située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs latéraux (1). Selon l'invention, ladite conduite d'évacuation des gaz présente un déflecteur installé au niveau de la sortie à la jonction entre la conduite et le mur (1), s'opposant à l'écoulement desdits gaz de combustion vers ladite sortie, de sorte à limiter leur aspiration préférentielle dans la moitié du four située du côté de ladite sortie de conduite d'évacuation des gaz. Ce déflecteur est de préférence constitué d'un ensemble de plaques prolongeant les parois de la conduite d'évacuation dans le four, vers la rangée de brûleurs. Ce déflecteur peut équiper le four dès l'origine; il peut aussi être installé ultérieurement dans le but d'améliorer le rendement d'un four classique.

Description

PROCEDE DE REFORMAGE A LA VAPEUR AVEC ECOULEMENT DES FUMEES AMELIORE.
La présente invention concerne un procédé et une installation de production d'un gaz de synthèse par reformage catalytique à la vapeur d'une charge d'hydrocarbures.
Le procédé de reformage à la vapeur d'hydrocarbures, couramment dénommé SMR ("steam méthane reforming" en anglais), met en œuvre une réaction de reformage qui produit de l'hydrogène et du monoxyde de carbone à partir d'hydrocarbures et de vapeur d'eau. Cette réaction nécessite un apport de chaleur important du fait de son caractère fortement endothermique. Dans ce but, les hydrocarbures et la vapeur d'eau sont introduits dans des tubes de reformage remplis de catalyseurs, lesdits tubes étant placés dans un four. En sortie des tubes, on obtient un mélange composé majoritairement d'H2 et CO, appelé gaz de synthèse ou syngas.
Le four est composé d'une ou plusieurs chambres de combustion en murs réfractaires et de brûleurs placés sur ces murs. Les brûleurs sont disposés de manière à transférer la chaleur de leur combustion au mélange d'hydrocarbures et de vapeur à travers la paroi des tubes, généralement par rayonnement de la chaleur de la flamme sur les parois réfractaires de la chambre de combustion. La présente invention concerne les fours dans lesquels les brûleurs sont disposés sur deux des murs verticaux de la chambre de combustion, lesdits murs, appelés aussi murs latéraux, se faisant face. Ce type de four est dit à chauffage latéral (dénommé "side-fired" en anglais), il se différencie des fours où les brûleurs sont montés dans la voûte du four (dits 'top-fired" en anglais).
Dans les fours à chauffage latéral, dans chaque chambre de combustion, les tubes de reformage sont disposés en ligne dans un plan situé à égale distance entre les deux murs verticaux latéraux supportant les brûleurs. Les gaz de combustion, aussi appelés fumées, sont évacués hors du foyer dans la partie haute du four (par partie haute ou région haute du four, on entend la région du four située au dessus de la rangée de brûleurs la plus élevée). Les sorties, à l'extrémité côté four, des conduites d'évacuation des fumées sont localisées à l'extrémité haute du four sur un seul des murs latéraux. Il peut exister plusieurs conduites d'évacuation des fumées dans un même four, mais celles-ci sont toujours disposées sur un même mur latéral vertical, à la même hauteur dans le four et elles sont régulièrement espacées les unes des autres.
Il a été observé que la disposition asymétrique des conduites d'évacuation des fumées dans le four par rapport à la rangée de tubes engendre une aspiration préférentielle des gaz de combustion dans la moitié du four située du côté des sorties desdites conduites (nous l'appellerons aussi 1ere moitié du four) ; cette aspiration préférentielle induit une dissymétrie de l'écoulement des gaz de combustion et est à l'origine d'une perte d'efficacité thermique du four.
En effet, il en résulte une dissymétrie importante du champ de température des gaz de combustion de part et d'autre de la rangée de tubes qui provient du passage préférentiel des gaz chauds vers la sortie dans ladite 1ere moitié du four (située du côté de la sortie). Dans la 2eme moitié du four, les gaz de combustion subissent une perte de charge que l'on peut attribuer à leur nécessaire passage au travers de la rangée de tubes de reformage pour atteindre la sortie. L'obstacle que représente la rangée de tubes constituant un frein important au passage des gaz de combustion, il se crée une recirculation de ces gaz dans l'extrémité haute de cette 2eme moitié de four. Le temps de séjour des gaz de combustion lors de la traversée de la région haute du four est donc plus court dans la 1ere moitié que dans la 2eme moitié.
Or, les gaz de combustion dont le temps de séjour est plus court transfèrent moins d'énergie par rayonnement à la rangée de tubes de reformage et sortent plus chauds dans les conduites de sortie. L'énergie thermique évacuée du fait d'une température plus élevée des fumées représente ainsi un potentiel de production de gaz de synthèse non valorisé.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de reformage dans un four à chauffage latéral permettant d'améliorer le transfert thermique dans la partie haute du four pour augmenter sa capacité de production.
Cette amélioration est obtenue selon la solution de l'invention en symétrisant l'écoulement des gaz (ou fumées) dans la partie haute du four.
L'invention concerne ainsi un procédé de production d'un gaz de synthèse à partir d'une charge d'hydrocarbures comprenant au moins une étape de génération d'un gaz de synthèse brut par reformage catalytique à la vapeur de ladite charge d'hydrocarbures, avec fourniture de la chaleur nécessaire au reformage à l'aide d'une combustion, ladite étape étant réalisée dans un four de reformage comprenant :
- au moins une chambre de combustion présentant au moins deux murs 1 , 2 verticaux en matière réfractaire se faisant face, - au moins une rangée de tubes de reformage 3 alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler de haut en bas, un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut, - des brûleurs 4 disposés sur chacun des deux murs verticaux 1 , 2 en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur,
- au moins une sortie de conduite d'évacuation des gaz issus de ladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux 1 , ladite étape de génération produisant, outre le gaz de synthèse brut, des gaz de combustion émis lors de la combustion, lesquels s'écoulent vers au moins une conduite de sortie des gaz de combustion ; le procédé est caractérisé en ce que au moins une conduite d'évacuation des gaz présente un déflecteur installé au niveau de la sortie à la jonction entre la conduite et le mur 1 , s'opposant à l'écoulement desdits gaz de combustion vers ladite sortie, de sorte à limiter leur aspiration préférentielle dans la moitié du four située du côté de ladite au moins une conduite d'évacuation des gaz.
L'ensemble conduite, sortie, déflecteur ainsi constitué est conçu et dimensionné de telle sorte que les écoulements de gaz de combustion s'effectuent de la manière la plus symétrique possible de part et d'autre de la rangée de tubes de reformage.
L'invention permet d'homogénéiser la distribution de température de part et d'autre de la rangée de tubes de reformage et d'assurer un transfert d'énergie thermique plus important vers les tubes de reformage.
L'invention permet ainsi d'augmenter la capacité de production de gaz de synthèse brut d'un four.
Selon un mode préféré de mise en œuvre de l'invention, le déflecteur est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois existantes de la conduite d'évacuations des gaz (fumées) en direction de la rangée de tubes.
L'invention peut s'intégrer dans la conception de nouvelles unités de production de gaz de synthèse.
L'invention peut aussi être utilisée pour améliorer les performances de fours de reformage à la vapeur existant de géométrie comparable.
Elle concerne ainsi un procédé destiné à améliorer les performances d'un four de reformage à la vapeur existant, comprenant : - au moins une chambre de combustion présentant au moins deux murs verticaux 1 , 2 en matière réfractaire se faisant face,
- au moins une rangée de tubes de reformage 3 alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler, généralement de haut en bas, un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut, - des brûleurs 4 disposés sur chacun des deux murs verticaux 1 , 2 en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur,
- au moins une sortie de conduite d'évacuation des gaz issus de ladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux 1 , caractérisé en ce qu'on équipe la conduite d'évacuation des gaz de combustion avec un déflecteur prolongeant ladite conduite à l'intérieur de la chambre de combustion du four, en direction de la rangée de tubes de reformage.
Un déflecteur préféré pour améliorer les performances d'un four est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois de la conduite d'évacuation des gaz de combustion, dans le four, en direction de la rangée de tubes.
L'invention concerne aussi une installation pour la production de gaz de synthèse comprenant un four de reformage à la vapeur apte à la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus qui comprend au moins une chambre de combustion et au moins une chambre de convection, ladite chambre de combustion présentant au moins :
- deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face,
- une rangée de tubes de reformage alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler, généralement de haut en bas, un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut,
- des brûleurs disposés sur chacun des deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur, - au moins une sortie apte à recevoir une conduite d'évacuation des gaz issus deladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux, ladite chambre de convection contenant au moins ladite conduite d'évacuation des gaz de combustion, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation des gaz présente un déflecteur installé au niveau de la sortie à la jonction entre la conduite et le mur, s'opposant à l'écoulement desdits gaz de combustion vers la sortie, de sorte à limiter leur aspiration préférentielle dans la moitié du four située du côté de la conduite d'évacuation des gaz. Le déflecteur préféré étant constitué par un ensemble de plaques tel que décrit ci-dessus.
L'invention concerne aussi selon un autre aspect un four de reformage à la vapeur d'hydrocarbures amélioré par l'installation d'un déflecteur selon le procédé précédemment décrit ; un déflecteur préféré étant constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois existantes de la conduite d'évacuation des gaz de combustion dans le four, en direction de la rangée de tubes.
L'invention va maintenant être décrite en lien avec les Figures 1 à 4 et l'exemple d'une simulation numérique réalisée pour sa validation. - la Figure 1 illustre un four classique, dans sa partie haute, la Figure 2 illustre un four selon l'invention, dans sa partie haute, la Figure 3 présente le champ des températures dans la partie haute d'un four classique selon la Figure 1 , la Figure 4 présente le champ des températures dans la partie haute d'un four modifié selon l'invention, conforme à la Figure 2.
La simulation est basée sur un four de reformage d'hydrocarbures à la vapeur selon la Figure 1 ou la Figure 2 comprenant 60 tubes chauffés par 108 brûleurs.
La Figure 1 présente une vue schématique d'un four de reformage à chauffage latéral de conception standard montrant les positions respectives de différents éléments constitutifs dudit four, utiles pour la compréhension de l'invention ; seule la partie haute du four y est représentée. On y voit un tube de reformage 3 (il s'agit en réalité d'une rangée de tubes) ; les tubes 3 sont situés à mi-distance entre deux murs en réfractaire 1 et 2. Les murs en réfractaire 1 et 2 sont munis de brûleurs 4 disposés sous forme de colonnes et lignes. Les gaz de combustion sont évacués hors de la chambre de combustion dans la partie haute du four. La sortie vers la conduite d'évacuation des fumées 5 est localisée à l'extrémité haute du four sur le mur latéral 1. Elle s'ouvre directement dans le mur. Il peut y avoir plusieurs conduites d'évacuation des fumées dans un même four, mais les sorties sont toujours disposées sur le même mur latéral, à la même hauteur dans le four et elles sont régulièrement espacées les unes des autres. La Figure 2 présente une vue schématique d'un four de reformage à chauffage latéral selon l'invention. Ce four diffère de celui de la Figure 1 en ce que la sortie de la conduite d'évacuation des fumées 5 est équipée d'un dispositif permettant de symétriser les écoulements de part et d'autre de la rangée de tubes de réformage 3; ledit dispositif est dans cet exemple constitué par un ensemble de plaques 6 ajouté par rapport à l'exemple de la Figure 1 de sorte à prolonger la conduite à l'intérieur du foyer, en direction de la rangée de tubes de réformage 3.
Les exemples présentent les résultats de la simulation numérique réalisée pour caractériser l'écoulement des gaz de combustion et le transfert thermique dans un four de reformage de conception standard selon la Figure 1 (cas 1 , exemple comparatif) et dans un four de reformage modifié selon l'invention (cas 2, exemple selon l'invention). Les deux cas ont été réalisés dans les mêmes conditions de fonctionnement (débits d'injection de carburant et d'air aux brûleurs, débit de méthane et de vapeur d'eau dans les tubes de reformage, pertes thermiques, etc.)- Le cas 2 diffère du cas 1 uniquement par l'ajout des plaques de prolongation de la conduite de sortie des fumées selon le dispositif de la Figure 2 conforme à l'invention.
La Figure 3 montre le champ de température obtenu par le calcul dans la partie haute du four classique de la Figure 1 ; seule la partie haute du four est représentée. Cette figure fait apparaître une dissymétrie importante du champ de température des gaz brûlés de part et d'autre de la rangée de tubes. Ladite dissymétrie illustre le passage préférentiel des gaz chauds (température de l'ordre de 10000C) vers la sortie des gaz de combustion, dans la première moitié du four. Dans la 2eme moitié du four, la rangée de tubes freine de manière importante le passage des gaz de combustion et on observe une recirculation de ces gaz dans l'extrémité haute de cette moitié de four.
La Figure 4 montre le champ de température obtenu par le calcul relatif au four modifié selon l'invention selon la Figure 2. On observe une distribution de température plus symétrique par rapport à la rangée de tubes de réformage.
Les résultats comparatifs sont reportés dans le Tableau 1 qui donne les gains en performance en pourcentage, rapporté au cas classique.
Tableau 1
Figure imgf000008_0001
On y constate que le rendement thermique du four est amélioré de 1 ,8% et que les débits d'hydrogène et de monoxyde de carbone produits sont améliorés respectivement de 1 ,6% et de 2,8%. On obtient donc une meilleure efficacité globale du four et une capacité de production accrue.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de production d'un gaz de synthèse à partir d'une charge d'hydrocarbures comprenant au moins une étape de génération d'un gaz de synthèse brut par reformage catalytique à la vapeur de ladite charge d'hydrocarbures avec production de la chaleur nécessaire au reformage à l'aide d'une combustion, ladite étape étant réalisée dans un four de reformage comprenant :
- au moins une chambre de combustion présentant au moins deux murs (1 , 2) verticaux en matière réfractaire se faisant face, - au moins une rangée de tubes de reformage (3) alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler de haut en bas un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau, de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut, - des brûleurs (4) disposés sur chacun des deux murs verticaux (1 , 2) en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur,
- au moins une sortie de conduite d'évacuation des gaz issus de ladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux (1 ), ladite étape de génération produisant, outre le gaz de synthèse brut, des gaz de combustion émis lors de la combustion, lesquels s'écoulent vers au moins une sortie de conduite d'évacuation des gaz de combustion, caractérisé en ce que au moins une conduite d'évacuation des gaz présente un déflecteur installé au niveau de la sortie à la jonction entre la conduite et le mur (1 ), s'opposant à l'écoulement desdits gaz de combustion vers ladite sortie, de sorte à limiter leur aspiration préférentielle dans la moitié du four située du côté de ladite sortie de conduite d'évacuation des gaz.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le déflecteur est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois de la conduite d'évacuation des gaz de combustion dans le four, en direction de la rangée de tubes.
3. Procédé destiné à améliorer les performances d'un four de reformage à la vapeur existant, comprenant : - au moins une chambre de combustion présentant au moins deux murs (1 , 2) verticaux en matière réfractaire se faisant face,
- au moins une rangée de tubes de reformage (3) alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler, généralement de haut en bas, un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut,
- des brûleurs (4) disposés sur chacun des deux murs verticaux (1 , 2) en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur,
- au moins une sortie de conduite d'évacuation des gaz issus de ladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux (1 ), caractérisé en ce qu'on équipe la conduite d'évacuation des gaz de combustion avec un déflecteur prolongeant ladite conduite à l'intérieur de la chambre de combustion du four, en direction de la rangée de tubes de reformage.
4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel le déflecteur est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois existantes de la conduite d'évacuation des gaz de combustion, dans le four, en direction de la rangée de tubes.
5. Installation pour la production de gaz de synthèse comprenant un four de reformage à la vapeur apte à la mise en œuvre du procédé de la revendication 1 comprenant au moins une chambre de combustion et au moins une chambre de convection, ladite chambre de combustion présentant au moins :
- deux murs (1 , 2) verticaux en matière réfractaire se faisant face,
- une rangée de tubes de reformage (3) alignés verticalement à mi-distance entre les deux murs verticaux en matière réfractaire se faisant face, remplis de catalyseur de reformage, aptes à faire circuler, généralement de haut en bas, un mélange contenant la charge d'hydrocarbures et de la vapeur d'eau de manière à récupérer en bas des tubes le gaz de synthèse brut,
- des brûleurs (4) disposés sur chacun des deux murs verticaux (1 , 2) en matière réfractaire se faisant face, lesdits brûleurs étant alimentés en combustible et en comburant et aptes à produire par combustion des flammes radiales parallèles à la surface du mur, - au moins une sortie apte à recevoir une conduite d'évacuation des gaz issus de ladite combustion, située à l'extrémité haute du four sur un seul des murs verticaux (1 ), ladite chambre de convection contenant au moins ladite conduite d'évacuation des gaz de combustion, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation des gaz présente un déflecteur installé au niveau de la sortie à la jonction entre la conduite et le mur (1 ), s'opposant à l'écoulement desdits gaz de combustion vers ladite sortie, de sorte à limiter leur aspiration préférentielle dans la moitié du four située du côté de ladite au moins une conduite d'évacuation des gaz.
6. Installation selon la revendication 5 dans laquelle le déflecteur est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois existantes de la conduite d'évacuation des gaz de combustion en direction de la rangée de tubes.
7. Four de reformage à la vapeur d'hydrocarbures amélioré par l'installation d'un déflecteur selon le procédé de la revendication 3.
8. Four de reformage amélioré selon la revendication 7 dans lequel le déflecteur est constitué par un ensemble de plaques prolongeant tout ou partie des parois existantes de la conduite d'évacuation des gaz de combustion dans le four, en direction de la rangée de tubes.
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