包括具有翅片的重整管的重整炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107073426A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201580057203.7(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所1(22)申请日2015.09.181247代理人吴鹏马江立(30)优先权数据14601072014.10.21FR(51)Int.Cl.B01J8/06(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C01B3/38(2006.01)2017.04.21(86)PCT国际申请的申请数据PCT/FR2015/0525032015.09.18(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/062932FR2016.04.28(71)申请人乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司地址法国巴黎(72)发明人福阿德·阿穆里丹尼尔·加里黛安娜·图多拉凯权利要求书1页说明书7页附图6页(54)发明名称包括具有翅片的重整管的重整炉(57)摘要本发明涉及一种用于生产氢的重整炉，该重整炉包括多个重整管，这些重整管允许在这些管内部的烃和至少一种流体从上到下流动并且在其外部表面的上半部的至少一部分上具有至少一个翅片，该至少一个翅片具有在1mm与30mm之间的厚度、在3mm与100mm之间的宽度、以及在1m与等于所述炉的高度的长度之间的长度。CN107073426ACN107073426A权利要求书1/1页1.一种用于生产氢气的重整炉，该重整炉包括多个重整管，这些重整管允许在这些管内部的烃和至少一种流体从顶部向下流动并且在其外部表面上具有一个或多个翅片，该一个或多个翅片的大部分位于上半部的至少一部分上，其中这些翅片具有包括在1mm与30mm之间的厚度、包括在3mm与100mm之间的宽度、以及包括在1m与等于所述炉的高度的长度之间的长度。2.如权利要求1所述的重整炉，其特征在于，每管的翅片数目包括在1与50之间、优选地在2与26之间。3.如权利要求1和2之一所述的重整炉，其特征在于，该翅片可以具有呈矩形、梯形、三角形、波纹板或倒角板的形式的板形状。4.如权利要求1至3之一所述的重整炉，其特征在于，竖直地安装这些翅片。5.如权利要求1至4之一所述的重整炉，其特征在于，在这些管内部与烃一起流动的流体是蒸汽。6.如权利要求1至5之一所述的重整炉，其特征在于，在燃烧室中安装这些重整管。7.如权利要求1至6之一所述的重整炉用于生产氢气的用途。2CN107073426A说明书1/7页包括具有翅片的重整管的重整炉[0001]本发明涉及一种用于生产氢气的蒸汽重整炉，该重整炉包括多个重整管。目的是增加通过由辐射和对流加热的重整管吸收的总热量的传递，特别是在该蒸汽重整炉的上部部分中。[0002]在这些蒸汽重整炉中，在填充有氧化铝负载的镍催化剂的重整管中、在高温(900℃-980℃)和包括在10与40巴之间的压力下通过蒸汽重整甲烷。甲烷的分解反应是吸热的并且要求外部热源来引发它。由于这个原因，该反应总体上通过加热系统在配备有燃烧器的燃烧室内部进行。这些操作条件对该管提出了某些要求：确切地，这些由难熔合金制成的管需要耐高温氧化并且耐蠕变。由于吸热反应，这些操作条件导致具有在顶部(650℃/700℃)与底部(900℃/950℃)之间的具有显著梯度的热分布。为了达到这样的温度水平，重整器设计有多种多样的管式燃烧器安排。通过管的设计(截面、长度、厚度)将热量传递到催化剂。重整反应的限制步骤是通过现有管的配置供应到反应器的上部部分的热量的量。为了改进这种缺点，提出了对当前商业管的改进。[0003]许多文献描述了如何通过在管内部放置传热结构来改进重整管中的热传递：[0004]-文献US2013/0153188提出了与管的内部热接触的传热结构；[0005]-文献US8529849提出了部分地填充有至少一个形状记忆合金元件以便增加传热系数的管。形状记忆合金可以部署以保持与管接触并填充在管与催化床之间的空间；[0006]-文献US2007/0297956提出了填充有提供较好的传热的可延伸结构的反应器；[0007]-文献US2010/0038593提出了具有通过喷射冲击导致传热的结构的管式反应器。[0008]此专利集合提出了改进管的内部的传热。这代表SMR炉的以下缺点：将催化剂填充到管内以及将催化剂从管中排空的困难；由于附加结构的存在，管内部的压降增加；通过管的流量分布的不均匀性的风险，效率增益不如用外部结构将达到的那样大。[0009]其他文献描述了如何通过在管外部上放置传热结构来改进重整炉中的传热：通过举例，文献2012/0251407提出了在管的外表面上安装翅片，但仅在用于裂解2个以上碳原子的烃的炉中。[0010]最后，其他文献(PCT/FR2008/050170和FR10