(57)【要約】  改質のためのコンパクトな触媒反応器（２０）が、交互に配置されていて第１及び第２のガス流を運ぶ多数本の第１及び第２の流れチャネルを備えた反応器モジュール（７０）を有し、例えば金属箔の基体を備えた着脱自在なガス透過性触媒構造体（８０）が、各流れチャネル内に設けられ、この中で化学反応が起こることになる。反応器は、圧力が周囲圧力よりも高く且つ第２のガス流の圧力以下の第１のガス流に用いられる。反応器モジュール（７０）は、プレート（７２，７４，７６）のスタックで形成されるのが良い。モジュール（７０）は、圧力容器内に納められ、圧力容器内の圧力は、実質的に第１のガス流の圧力に等しい圧力状態にあるように定められる。その結果、モジュール（７０）の部品のうちで張力下にあるものは存在しない。これにより、反応器モジュールの設計が単純化されると共に触媒により占められるその容積の比率が高くなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質反応のためのコンパクトな触媒反応器であって、反応器モジュールを有し、前記反応器モジュールは、前記モジュール内に交互に配置されていて第１及び第２のガス流を運ぶ多数本の第１及び第２の流れチャネルを備え、前記反応器は、圧力が周囲圧力よりも高く且つ前記第２のガス流の圧力以下の第１のガス流に用いられるのに適しており、化学反応が起こる各流れチャネルは、金属基体を有するガス透過性触媒構造体を収納し、前記反応器モジュールは、圧力容器内に納められ、前記圧力容器内の圧力は、実質的に前記第１のガス流の圧力に等しい圧力状態にあるように定められる、反応器。
【請求項２】
前記第１のガス流は、前記圧力容器の少なくとも一部を流通して前記第１の流れチャネルに到達し又は前記第１の流れチャネルから出るようになっている、請求項１記載の反応器。
【請求項３】
６００℃よりも高い温度で反応を生じさせる請求項１又は２記載の反応器であって、前記反応器モジュールは、強固であり且つ前記反応温度での腐食に対して耐性のある金属から成り、前記反応器モジュールは、断熱材を備え、前記圧力容器は、前記反応器モジュールとは異なる材料のものである、反応器。
【請求項４】
構造材料から成る前記反応器モジュールの容積の比率は、６０％未満である、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の反応器。
【請求項５】
前記比率は、５０％未満である、請求項４記載の反応器。
【請求項６】
天然ガスを長鎖炭化水素に変換するプラントであって、合成ガスを発生させる請求項１〜５のうちいずれか一に記載の蒸気改質反応器と、長鎖炭化水素を発生させるフィッシャー・トロプシュ反応器とを有する、プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスを長鎖炭化水素に変換する化学プロセスで用いるのに適した触媒反応器及び化学プロセスを実施するためにかかる触媒反応器を有するプラント、特に、改質プロセスに適した触媒反応器に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第０１／５１１９４号パンフレット及び国際公開第０３／０４８０３４号パンフレット（出願人：Accentus plc）に記載された方法では、メタンを蒸気と反応させて第１の触媒反応器内で一酸化炭素及び水素を生じさせ、次に、結果的に得られたガス混合物を用いて第２の触媒反応器内でフィッシャー・トロプシュ合成を実施する。全体的な結果として、メタンを通常は周囲条件下においては液体である高い分子量の炭化水素に変換する。化学プロセスの２つの段階、蒸気／メタン改質とフィッシャー・トロプシュ合成では、互いに異なる触媒が必要であり、それぞれ、熱を反応ガスに送り又は熱を反応ガスから運ぶことが必要である。というのは、それぞれの反応は、吸熱反応及び発熱反応だからである。２つの互いに異なる段階のための反応器は、幾分異なる要件に適合しなければならず、即ち、フィッシャー・トロプシュ合成は、蒸気／メタン改質よりも圧力が高いが温度は低い状態で実施され、フィッシャー・トロプシュ反応器の伝熱チャネル内で必要なのは冷却剤流体のみであり、これに対し、蒸気／メタン改質に必要な熱は、典型的には、触媒燃焼によって提供され、したがって、適当な触媒が必要である。
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０１／５１１９４号パンフレット
【特許文献２】国際公開第０３／０４８０３４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
いずれの場合においても、反応器は、好ましくは、プレートのスタック（積重ね体）として形成され、流れチャネルがプレート相互間に構成され、互いに異なる流体の流れチャネルがスタック内で交互に位置している。触媒が必要なチャネル内においては、これは、好ましくは、触媒をセラミック被膜中に担持した波形金担体又は基体の形態をしており、かかる波形構造体は、触媒が使用済みになると、チャネルから取り外し可能である。しかしながら、２種類の流体相互間に大きな圧力差があると、これは、プレートを曲げる傾向があり、したがって、触媒構造体とプレートとの間の伝熱が妨げられ、触媒構造体を取り外し又は交換するのが困難な場合があり、さらに、プレートが圧力差に耐えるほど強固であるべき場合、プレートは厚くなければならず且つ（或いは）チャネルは幅が狭くなり、又、反応器の全容積の一部としての流れ容積は、小さくなる傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、改質反応のためのコンパクトな触媒反応器であって、反応器モジュールを有し、前記反応器モジュールは、前記モジュール内に交互に配置されていて第１及び第２のガス流を運ぶ多数本の第１及び第２の流れチャネルを備え、前記反応器は、圧力が周囲圧力よりも高く且つ前記第２のガス流の圧力以下の第１のガス流に用いられるのに適しており、化学反応が起こる各流れチャネルは、金属基体を有するガス透過性触媒構造体を収納し、前記反応器モジュールは、圧力容器内に納められ、前記圧力容器内の圧力は、実質的に前記第１のガス流の圧力に等しい圧力状態にあるように定められることを特徴とする反応器が提供される。
【０００６】
圧力容器内の圧力が実質的に第１のガス流の圧力である場合、反応器モジュール内の流れチャネルは全て、周囲の圧力状態にあるか圧縮下にあるかのいずれかである。その結果、モジュールの部品のうちで張力下にあるものは存在しない。好ましくは、第１のガス流は、圧力容器の少なくとも一部を流通して第１の流れチャネルに到達し又は第１の流れチャネルから出るようになっている。
【０００７】
蒸気／メタン改質反応は、代表的には、７５０℃を超える温度で実施され、改質用チャネルを構成する材料は、高温の反応ガスにさらされ、したがって、反応器モジュールの構成材料は、強固であり且つこの温度での腐食に対して耐性がなければならない。適当な金属は、高温用の鉄／ニッケル／クロム合金、例えばHaynes HR-120若しくはインコネル８００ＨＴ（Inconel 800HT ：商標）又はこれらに類似した材料である。圧力シェルは、かかる高温状態にある必要はなく、例えば、炭素鋼のような高価ではない材料のものであって良い。好ましくは、反応器モジュールは、圧力容器への熱損失、それ故環境への熱損失を減少させるために断熱材を備える。代替的に又は追加的に、圧力シェルの内面は、かかる断熱材を備えるのが良い。
【０００８】
構造材料から成る反応器モジュールの容積（触媒を除く）の比率は、６０％未満であるのが良く、好ましくは、５０％未満であり、もっとはっきりと言えば、４０％未満であるのが良い。
【０００９】
好ましくは、触媒構造体のための金属基体は、加熱時に酸化アルミニウムの密着性表面被膜を形成する合金鋼、例えばアルミニウム含有フェライト鋼、例えば１５％クロム、４％アルミニウム及び０．３％イットリウムを含む鉄（例えば、Fecralloy（商標））である。この金属を空中で加熱すると、これは、合金をそれ以上の酸化及び腐食から保護するアルミナの密着性酸化物被膜を形成する。セラミック被膜がアルミナから成る場合、これは、この表面上の酸化物被膜に結合すると考えられる。基体は、箔、ワイヤメッシュ、又はフェルトシートであって良く、これらは、波形、ディンプル付き、又はひだ付きであって良く、好ましい基体は、例えば厚さ１００μｍ未満の薄い金属箔である。
【００１０】
触媒材料を有するかかる波形基体を流れチャネル内に挿入するのが良く、改質反応のための流れチャネルは、熱を提供する流れチャネルと交互に位置している。流れチャネル内の触媒構造の金属基体は、熱伝達を促進すると共に触媒表面積を増大させる。触媒構造体は、モジュール内のチャネルから取り出し可能であり、したがって、触媒が使用済み状態になった場合、触媒構造体を交換することができるようになっている。圧力容器が１組の流れチャネルと連通している場合、モジュールの一端部のところに位置する流れチャネルと連通状態をなしてヘッダを設けないことが有利であり、したがって、触媒構造体の取り出し及び交換を簡単に達成できるようになっており、これは、圧力容器からの反応器モジュールの取り出しを必要とする場合がある。
【００１１】
反応器モジュールは、プレートのスタックから成るのが良い。例えば、第１及び第２の流れチャネルをそれぞれのプレートに設けられた溝で構成するのが良く、プレートは、積み重ねられ、次に互いに結合される。変形例として、流れチャネルは、薄板金を溝付きにし又はスプライン加工し、平らなシートと交互に積み重ねることにより構成されたものであって良く、流れチャネルの縁部は、密封ストリップによって構成されるのが良い。反応器モジュールを形成するプレートのスタックは、例えば、拡散接合法、ろう付け法、又は熱間静水圧プレス法によって互いに結合される。
【００１２】
蒸気／メタン改質反応に適した反応器を本発明に従って構成することができる。その結果、長鎖炭化水素を得るために天然ガスを処理するプラントは、メタンを蒸気と反応させて合成ガスを形成するのに本発明の蒸気／メタン改質反応器を有するのが良い。蒸気／メタン改質反応器内の所要の良好な熱的接触を保証するため、第１のガス流れチャネルと第２のガス流れチャネルの両方は、深さが１０ｍｍ〜２ｍｍであるのが良く、好ましくは、深さが６ｍｍ未満であり、より好ましくは、３ｍｍ〜５ｍｍである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、添付の図面を参照して本発明を詳細に且つ具体的に説明するが、これは例示に過ぎない。
【００１４】
本発明は、天然ガス（主としてメタン）を長鎖炭化水素の変換する化学プロセスに適している。このプロセスの第１段階では、蒸気改質、即ち、次のタイプの反応が生じる。
【００１５】
〔化１〕
Ｈ2Ｏ＋ＣＨ4→ＣＯ＋３Ｈ2
この反応は、吸熱反応であり、第１のガス流れチャネル内のロジウム又は白金／ロジウム触媒によって触媒できる。この反応を生じさせるのに必要な熱は、易燃性ガス、例えばメタン又は水素の燃焼によって提供でき、この燃焼は、発熱反応であり、隣りの第２のガス流れチャネル内のパラジウム触媒により触媒できる。両方の場合において、触媒は、好ましくは、安定化アルミナ支持体上に施され、この支持体は、金属基体に被着される代表的には厚さ１００μｍ未満の被膜を形成する。燃焼反応は、大気圧状態で起こるのが良いが、改質反応は、４気圧〜５気圧で起こるのが良い。燃焼より生じた熱は、隣り合うチャネルを分離する金属シートを介して伝達される。
【００１６】
次に、蒸気／メタン改質により得られるガス混合物を用いてフィッシャー・トロプシュ合成を行って長鎖炭化水素を発生させる。即ち、次の通りである。
【００１７】
〔化２〕
ｎＣＯ＋２ｎＨ2→（ＣＨ2）＋ｎＨ2Ｏ
この反応は、発熱反応であり、触媒、例えば鉄、コバルト、又は溶融マグネタイト存在下において高い温度、代表的には１９０℃〜２８０℃で且つ高い圧力、代表的には１．８ＭＰａ〜２．１ＭＰａ（絶対値）で起こる。フィッシャー・トロプシュ合成に好ましい触媒は、約１０％〜４０％コバルト（アルミナと比較した重量で）が添加されると共にコバルトの重量の１０％未満の促進剤、例えばルテニウム、白金又はガドリニウム、及び塩基度促進剤、例えば酸化ランタンが添加された非表面積が１４０〜２３０ｍｍ2／ｇのガンマ−アルミナの被膜から成る。
【００１８】
次に図１を参照すると、化学プロセス全体が、流れ図として示されており、この流れ図では、プラントの構成要素が示されている。天然ガス供給物５は、主として、この例では或る割合の高級炭化水素Ｃ２〜Ｃ１１を含むメタンから成る。代表的には、これら高級炭化水素は、天然ガスの源に応じて、最高１０％ｖ／ｖまでの割合で存在する。ガス供給物５は、例えば、１．０ＭＰａ（１０気圧）の圧力状態にあるのが良い。
【００１９】
ガス圧力を弁８により０．６ＭＰａに調節し、次に、触媒燃焼に由来する高温排出ガスを用いてガス５を熱交換器１０内で約４００℃まで予熱し、次に、固体床式脱硫システム１２に送る。次に、脱硫した天然ガス５を例えばフルイディック渦ミキサ１４内で蒸気と混合する。ガス／蒸気混合物を、触媒燃焼に由来する高温排出ガスを用いて熱交換器１６内で加熱してガス混合物が５００℃の温度状態になるようにする。この混合物は、断熱固定床式予備改質器１８に入り、ここで、この混合物は、ニッケル又は白金／ロジウムを基剤とするメタン化触媒に接触する。高級炭化水素は、蒸気と反応してメタン及びＣＯが生じる。
【００２０】
ガスは、予備加湿器１８から代表的には４５０℃という低い温度で出る。次に圧力を弁１９により０．４５ＭＰａ（絶対値）まで下げ、その後改質器２０に流入させる。改質器２０は、プレートのスタックで作られた上述した形式のコンパクトな触媒反応器であり、これらプレートは、良好な熱的接触状態にある吸熱反応と発熱反応用の流路を構成し、これら流路は、波形金属箔に施された適当な触媒を収容している。改質器２０内の改質器チャネルは、改質触媒を収容し、蒸気とメタンが反応して一酸化炭素及び水素を生じさせる。改質器内の温度は、入口のところの４５０℃から出口のところの約８００℃〜８５０℃まで高くなっている。ミキサ１４に供給される蒸気とガスの流量は、改質器２０に送られる蒸気と炭素のモル比が１．２〜１．６、好ましくは１．３〜１．５であるようなものである。したがって、ガス５の高級炭素ガス含有量に応じて、予備改質器１８の入口のところの蒸気と炭素の比は、これよりも高いことが必要であろう。
【００２１】
改質反応器２０内における吸熱反応のための熱は、短鎖炭化水素とフィッシャー・トロプシュ合成からのテールガス２２である水素の混合物の触媒燃焼によって提供され、このテールガス２２は、空気ブロワ（送風器）２４により提供される空気の流れと組み合わされる。燃焼は、改質反応器２０内の隣り合う流れチャネル内の燃焼用触媒で行われる。燃焼ガス経路は、改質器ガス経路に対して並流である。触媒は、パラジウム／白金混合物で被覆されたガンマ−アルミナをキャリヤとして含むのが良い。可燃性ガス混合物を反応器２０に沿って種々の段階に供給して燃焼が燃焼用チャネルの長さ全体にわたって起こるようにするのが良い。
【００２２】
８００℃を超える温度状態の一酸化炭素と水素の混合物が、改質器２０から現れ、この混合物を蒸気発生熱交換器に通すことにより４００℃以下の温度まで急冷する。水をポンプ２８によりこの熱交換器２６に供給し、それ故、改質プロセスのための蒸気を制御弁３０を介してミキサ１４に供給する。ガス混合物を冷却水が通された熱交換器３２内で約６０℃まで一段と冷却し、したがって、過剰な水が凝縮し、そしてサイクロン３３及びセパレータ容器３４に通すことにより分離する。次に、ガス混合物を圧縮機３６によって約２．５倍の圧力状態に圧縮し、再び、熱交換器４０によって冷却し、その後第２のサイクロン４１及びセパレータ容器４２に通して凝縮した水を除去する。分離した水を再循環させて蒸気発生回路に戻す。次に、ガスを第２の圧縮機４４で２０気圧（２．０ＭＰａ）まで圧縮する。
【００２３】
次に、高圧一酸化炭素及び水素の流れを、冷却剤のためのチャネルを有する触媒フィッシャー・トロプシュ反応器５０に送る。
【００２４】
フィッシャー・トロプシュ合成からの反応生成物、主として水及び炭化水素、例えばパラフィンを熱交換器５４及びサイクロンセパレータ５６に通し、次に分離チャンバ５８に通すことにより冷却して液体を凝縮させ、この分離チャンバ内において、三相である水、炭化水素及びテールガスが分離し、炭化水素製品が大気圧で安定化される。気相のままである炭化水素及び過剰水素ガス（フィッシャー・トロプシュテールガス２２）を集めて分ける。一部が、減圧弁６０を通過して改質器２０（上述した）内における触媒燃焼プロセスのための燃料となる。残りのテールガス６２をガスタービン６３に送り、このガスタービンは、発電機６４を駆動する。
【００２５】
ガスタービン６４は、プラントのための電力を全て発生させ、余剰分を輸出する能力を備えている。主要なプラント用電力需要は、圧縮機３６，４４及びポンプ２４，２８であり、蒸気発生のためのプロセス水を提供する真空蒸留ユニットを作動させるのにも電気を用いる場合がある。
【００２６】
次に図２を参照すると、蒸気改質反応器２０内に用いるのに適した反応器ブロック７０が示されており、この反応器ブロック７０の部分が、断面で示され、構成部品は、分かりやすくするために離されている。反応器ブロック７０は、平面で見て矩形のプレートのスタックから成り、各プレートは、耐食耐熱鋼、例えばインコネル８００ＨＴ又はHaynes HR-120で作られている。厚さ１ｍｍの平らなプレート７２が、溝付きプレート７４，７５と交互に配置されており、溝は、プレートの一方の側から他方の側まで真っ直ぐに貫通したチャネル７６，７７を構成するようなものである。溝付きプレート７４，７５は、交互にスタックの状態に配置され、したがって、チャネル７６，７７は、交互に位置する溝付きプレート７４，７５において直交方向に差し向けられている。溝付きプレート７４，７５は各々、厚さが０．７５ｍｍのものである。溝の高さ（代表的には、２〜１０ｍｍ）は、この例では４ｍｍであり、厚さ４ｍｍの中実縁部ストリップ７８が、側部に沿って設けられている。燃焼用チャネル７７を構成する溝付きプレート７５では、溝の「波長」は、連続したリガメントの相互間隔が２５ｍｍであるようなものであり、他方、改質用チャネル７６を構成する溝付きプレート７４では、連続したリガメントの相互間隔が１５ｍｍである。
【００２７】
スタックを上述したように組み立て、互いに結合された波形金属箔触媒キャリヤ８０（これらの２つしか示されていない）を次にチャネル内に挿入し、これらチャネルは、２種類の互いに反応ための触媒を担持している。金属箔は、好ましくは、アルミニウム含有合金鋼、例えばFecralloyのものである。次に、適当なヘッダをスタックの外部に取り付けるのが良い。
【００２８】
次に反応器ブロック７０の断面図である図３を参照すると、各プレート７２は、矩形であり、幅が６００ｍｍ、長さが１２００ｍｍである（断面は、１枚のかかるプレート７２に平行な平面で取られている）。燃焼用チャネル７７の溝付きプレート７５は、平面図で見て同一の面積のものであり、溝が、長手方向に延びている。改質用チャネル７６の溝付きプレート７４は、６００ｍｍ×４００ｍｍのものであり、３枚のかかるプレート７４が、並置して配置され、縁部ストリップ７８がこれらの間に設けられ、チャネル７６は、横方向に延びている。スタックの各端部のところのヘッダ８２により、燃焼ガスをパイプ８４を介して燃焼用チャネル７７に供給することができ、又、排出ガスをこの燃焼用チャネル７７から取り出すことができる。小形ヘッダ８６（図示の右下及び左上）により、改質反応のためのガス混合物を溝付きプレート７４のうちの第１のもののチャネル７６に供給することができると共に結果的に得られた混合物を第３の溝付きプレート７４のチャネルから取り出すことができ、幅が２倍のヘッダ８８（図示の右上及び左下）は、ガス混合物を１つの溝付きプレート７４から次の溝付きプレートに流すことができる。全体的な結果として、改質を受けたガスは、燃焼用チャネル７７を通る流れに対して全体として並流であるジグザグの経路を辿ることになる。
【００２９】
反応器ブロック７０は、ヘッダ８２，８６，８８と共に、半球形端部を備えた円筒形の炭素鋼圧力シェル９０内に設けられている。パイプ８４が、シェル９０に溶接され、ここで、これらパイプはシェルを貫通し、膨張ベロー８５が、熱膨張差を許容するようパイプ８４のうちの少なくとも１本に設けられている。ブロック７０及びヘッダ８２，８６，８８の外面は、熱遮蔽体又は断熱層８９（例えば、吹き付け塗布されたセラミック断熱材、一部しか示されていない）を備え、シェル９０の内面も又、断熱材９１（一部しか示されていない）を備えている。パイプ９２が、蒸気とメタンの混合物をシェル９０内の空間に供給し、右下のヘッダ８６は、蒸気とメタンの混合物が上述したように次に改質用チャネル７６内に流れることができるように開口部を有している。蒸気発生熱交換器２６（図１参照）も又、シェル９０内に設けられ、この熱交換器は、排出ガスを運ぶパイプ８４を包囲した状態の環状構造のものである。左上のヘッダ８６は、パイプ９４を介してこの熱交換器２６に通じており、結果的に得られた冷却状態の合成ガスがパイプ９６を通って出る。
【００３０】
改質反応器２０の使用にあたり、反応器ブロック７０及び関連のヘッダ８２，８６，８８は、８００℃を超える温度状態にあり、改質用チャネル７６は、代表的には、約８２０℃の温度状態にあり、燃焼用チャネル７７は、約８５０℃の温度状態にあり、これら構成要素の全ては、上述の耐食耐熱鋼で作られている。これとは対照的に、シェル９０は、約５００℃の温度状態にあるに過ぎない。上述したように、蒸気とメタンの混合物を０．４５ＭＰａの圧力状態で供給し、したがって、これは、シェル９０内の圧力である。その結果、反応器ブロック７０は、この外圧にさらされる。燃焼用チャネル７７は、ほぼ大気圧状態にあり、したがって、圧縮下にあるが、溝付きプレート７５により構成されたリガメントの間隔及び厚さは、それほど変形を生じないでこの圧力に耐えることができるようなものである。
【００３１】
理解されるように、図２及び図３を参照して説明した反応器２０は、例示として与えられているに過ぎない。例えば、溝付きプレート７４，７５は、異なる厚さ、代表的には、０．５〜１．０ｍｍのものであって良く、隣り合うリガメント相互間の間隔は、代表的には、改質用チャネルについては１０〜２０ｍｍ、燃焼用チャネルにはついては１０〜４０ｍｍである。反応器ブロック７０は、上述したサイズとは異なるサイズのものであって良く、改質反応のための横方向パスの回数は、異なっていても良く、もっとはっきりと言えば４回又は５回であって良い。また、蒸気発生熱交換器２６は、シェル９０内に位置しなくても良いことは理解されよう。
【００３２】
図２及び図３を参照して説明した反応器２０は、例示として与えられているに過ぎないことは理解されよう。例えば、溝付きプレート７４，７５は、異なる厚さ、代表的には、０．５〜１．０ｍｍのものであって良く、隣り合うリガメント相互間の間隔は、代表的には、改質用チャネルについては１０〜２０ｍｍ、燃焼用チャネルにはついては１０〜４０ｍｍである。反応器ブロック７０は、上述したサイズとは異なるサイズのものであって良く、改質反応のための横方向パスの回数は、異なっていても良く、もっとはっきりと言えば４回又は５回であって良い。また、蒸気発生熱交換器２６は、シェル９０内に位置しなくても良いことは理解されよう。
【００３３】
外側圧力シェル９０の使用は、金属が反応器ブロック７０に構造強度をもたらす要件を軽減するのに役立ち、かくして、間隙容積が大きくなり、したがって、単位容積当たりの触媒の高い充填度を達成することができる。これは、プレート、例えばプレート７２が著しく薄くても良く、したがって反応器ブロックの容積の大部分が流れチャネルで占められ、したがって、触媒のインベントリ全体を増大させることができるようになっているからである。例えば、構造材料から成る容積の比率（反応器モジュールが触媒インサート８０を備えていないものとみなす）は、約３８％であるのが良い。また、これにより、流れチャネルの壁の曲げモーメントが最小限に抑えられ、それにより歪みが減少し、したがって触媒箔８０と隣接の壁との接触具合が向上すると共に熱伝達が向上し、更に取り出し又は挿入が容易になる。圧力シェル９０は、比較的簡単な幾何学的形状を有し、したがってこの圧力シェルを既存の圧力容器に関する規則に合わせて設計することができるようになっていることは理解されよう。また、この圧力シェルは、本来的に、反応器ブロック７０からの漏れが生じた場合に補助格納容器となり、この圧力シェルは、断熱が容易であると共に運搬及び据え付けが容易な形状のものであり、反応器の全体的サイズは、それほど増大しない。
【００３４】
また、費用面におけるメリットがある。というのは、圧力シェル９０を比較的安価な材料、例えば炭素鋼で作ることができるからであり、というのは、作動中におけるその温度は、反応器ブロック７０内の温度よりも著しく低い場合があるからであり、反応器ブロックは、コストのかかる材料で構成されなければならないが、必要なかかる材料の量は、少なくなっている。というのは、上述したように、プレートは、圧力容器が設けられない場合よりも相当薄くても良いからである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の反応器を有する化学プラントの流れ図である。
【図２】蒸気／メタン改質に適した反応器ブロックの一部の断面図である。
【図３】図２の反応器ブロックを有する反応器の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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