Brevet FR2315480A1 — publié le 19770121

La présente invention concerne un perfectionnement au chauffage des fours de reformage à la vapeur en continu des hydrocarbures. Le reformage à la vapeur est un procédé bien connu de préparation de gaz de synthèse dans lequel on traite un hydrocarbure par de la vapeur d'eau en présence d'un catalyseur pour obtenir un gaz contenant de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone et de l'anhydride carbonique. Dans le cas du méthane les réactions peuvent entre représentées par les équations. Ces réactions globales de reformage sont fortement endothermiques et le mélange réactionnel doit être chauffé. L'hydrocarbure traité est du méthane, de méthane, du propane, du butane, du gaz naturel, des gaz de raffinerie ou des naphtas. Les fours de reformage sont constitués par une enceinte de base circulaire ou, le plus souvent, rectangulaire garnie intérieurement de substance réfractaire ou isolante. Ils contiennent des rangées de tubes porte-catalyseur verticaux. Les tubes portecatalyseurs sont chauffés par des brûleurs. Dans le cas du four perfectionné faisant l'objet de la présente invention le four est parallélépipédiqué et les brûleurs sont disposés sur la sole du four en rangées parallèles. La disposition des brûleurs sur la sole présente de nombreux avantages Les brûleurs étant dans une zone peu chargée en matériel les interventions de démarrages, de contrôle et de réglage au cours de l'exploitation sont plus faciles donc mieux suivies.Une fuite éventuelle du combustible alimentant les brûleurs, en particulier lorsque ce combustible est liquide, risque moins de provoquer un incendie, comme c'est le cas lorsque les brûleurs sont placés sur la voûte. Les brûleurs forment des rangées disposées entre deux nappes parallèles de tubes porte-catalyseur à égale distance de celles-ci. Par conséquent sur la sole du four il y a alternativement une nappe de tubes porte-catalyseur, une rangée de brûleurs et ainsi de suite. Les brûleurs peuvent être alimentés en gaz naturel ou en hydrocarbures liquides. L'air nécessaire à la combustion est introduit dans ltouvreau des brûleurs à l'aide d'un ventilateur de soufflage. Les fumées produites par combustion du gaz naturel ou de l'hydrocarbure sont recueillies dans une conduite située à la partie supérieure du four et envoyées à la cheminée par l'intermédiaire d'un ventilateur de tirage après récupération des chaleurs sensibles disponibles. Le pouvoir émissif des flammes varie avec le combustible utilisé. En particulier le rayonnement des flammes obtenues avec un combustible liquide est beaucoup plus élevé que celui des flammes de gaz naturel. On risque donc d'avoir une surchauffe des tubes porte-catalyseur à leur partie inférieure et une mauvaise répartition de la température le long du tube porte-catalyseur. Dans ce cas le rendement des réactions de reformage diminue et il y a des risques d'affaiblissement des tubes en certains points et par conséquent de rupture. On peut régler la flamme des brûleurs en faisant varier le débit d'air les alimentant. En effet, avec des débits d'air élevés, la flamme s'allonge et devient moins chaude. Par contre les pestes de calories dans les fumées croissent rapidement avec le débit d'air et le rendement calorifique diminue. La présente invention concerne un procédé de réglage de la flamme des brûleurs qui ne fait pas baisser le rendement calorique. La présente invention concerne un four de reformage à la vapeur en continu constitué par une enceinte parallélépipédique contenant des nappes de tube porte-catalyseur et des rangées de brûleurs disposés sur la sole et comportant une conduite de soutirage des fumées située à la partie supérieure du four car ac té- risé par le fait que une fraction des fumées est prélevée et mélangée à l'air alimentant les brûleurs. Le prélevement peut être effectué en tout point du circuit des fumées. On effectue de préférence le prélèvement au refoulement du ventilateur de tirage qui dans ce cas sert également à recycler les fumées. En effet, il n'est pas systématiquement nécessaire d'installer un ventilateur spécifique. Cependant si le prélèvement est fait en amont du ventilateur de tirage les gaz recueillis ont une température plus élevée et on obtient un meil leur rendement calorifique. On mélange jusqu'à 20 de fumées à l'air d'alimentation des brûleurs. En contrôlant le recyclage des fumées on peut compenser les variations des pouvoirs émissifs des flammes et des fumées. Par conséquent les variations dans le temps de pouvoir calorifique du gaz naturel ou de l'hydrocarbure ne sont plus gênants D'autre part on peut passer sans problème du gaz naturel à un hydrocarbure liquide sans changer les brûleurs. REVENDICATION 1)Four de reformage à la vapeur en continu constitué par une enceinte parallélépipédique contenant des nappes parallèles de tubes porte-catalyseur et des rangées de brûleurs disposés sur la sole et comportant une conduite de soutirage des fumées située à la partie supérieure du four caractérisé par le fait qu'une fraction des fumées est prélevée et mélangée à l'air d'alimentation des brûleurs 2)Four de reformage à la vapeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on mélange jusqu'à 20% de fumées à l'air d'alimentation des brûleurs.