ТРУБКА ДЛЯ РИФОРМИНГА С ВНУТРЕННИМ ТЕПЛООБМЕНОМ

1. Трубка для риформинга для превращения углеводородсодержащих исходных веществ, предпочтительно природного газа, в продукт - синтез-газ, содержащий оксид углерода и водород, в условиях парового риформинга, включающая в себя
(a) внешнюю трубку, открытую на одном конце трубки и закрытую на противоположном конце трубки, причем эта внешняя трубка содержит засыпанный слой твердого катализатора, активного при паровом риформинге, и обогревается снаружи,
(b) вход для поступающего газового потока, содержащего исходные вещества, причем этот вход поступающего газового потока расположен на открытом конце трубки и имеет жидкостную связь с засыпанным слоем катализатора,
(c) по меньшей мере одну изогнутую в форме спирали, расположенную внутри засыпанного слоя катализатора теплообменную трубку, входной конец которой имеет жидкостную связь с засыпанным слоем катализатора, а выходной конец которой имеет жидкостную связь с выходом для потока продукта - синтез-газа, причем эта теплообменная трубка посредством теплообмена находится в связи с засыпанным слоем катализатора и протекающим через него поступающим газовым потоком,
(d) выход для потока продукта - синтез-газа, причем этот выход расположен на открытом конце трубки и имеет жидкостную связь с выходным концом теплообменной трубки, но не имеет жидкостной связи со входом для поступающего газового потока,
причем поступающий газовый поток сначала проходит сквозь засыпанный слой катализатора, а затем в противотоке через теплообменную трубку,
отличающаяся тем, что
эта теплообменная трубка на части ее протяженности, находящейся внутри засыпанного слоя катализатора, является спирально изогнутой, а в остальном проходит прямо, и/или что угол наклона витка спирали внутри засыпанного слоя катализатора изменяется.
2. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
спирально изогнутая часть теплообменной трубки и/или изменение угла наклона витка спирали внутри засыпанного слоя катализатора выбираются таким образом, что при установившихся поступающем газовом потоке и температуре поступающего газа на входе, температура на выходе лежит выше области температуры, содействующей металлической коррозии в результате «металлического запыливания».
3. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
спирально изогнутая часть теплообменной трубки и/или изменение угла наклона витка спирали внутри засыпанного слоя катализатора выбираются таким образом, что при установившихся поступающем газовом потоке и температуре поступающего газа на входе, потеря давления между входом и выходом лежит ниже установленной максимальной величины.
4. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
спирально изогнутая часть теплообменной трубки располагается вблизи от выходного конца теплообменной трубки.
5. Трубка для риформинга по п. 4,
отличающаяся тем, что
угол наклона витка спирали теплообменной трубки уменьшается в направлении выходного конца теплообменной трубки.
6. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
теплообменная трубка спирально изогнута на участке не более 90% от своей длины, находящейся внутри засыпанного слоя катализатора.
7. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
внутри внешней трубки у закрытого конца трубки расположено свободное пространство, которое отделяется от засыпанного слоя катализатора при помощи проницаемого для газа разделительного устройства, причем в это свободное пространство вдается входной конец по меньшей мере одной теплообменной трубки, и причем это свободное пространство имеет жидкостную связь с засыпанным слоем катализатора и теплообменной трубкой.
8. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
имеются две теплообменные трубки.
9. Трубка для риформинга по п. 1,
отличающаяся тем, что
активный при паровом риформинге твердый катализатор содержит никель.
10. Трубка для риформинга по одному из пп. 1-9,
отличающаяся тем, что
выходной конец теплообменной трубки оканчивается в облицованном или имеющем покрытие участке трубки, причем облицовка или соответственно покрытие состоят из материала, особенно устойчивого к коррозии «металлического запыливания».
11. Печь риформинга, включающая в себя облицованные жаропрочным материалом или футерованные жаропрочным материалом стенки, крышку и дно и образованное в результате этого внутреннее пространство, отличающаяся тем, что
в этом внутреннем пространстве или во вспомогательном пространстве, имеющем с этим внутренним пространством жидкостную связь относительно топочных газов от горелки, расположены по меньшей мере одна трубка для риформинга согласно п.п. 1-10 и по меньшей мере одна горелка для обогрева этой трубки для риформинга.
12. Печь риформинга по п. 11,
отличающаяся тем, что
закрытый конец трубки располагается во внутреннем пространстве свободно подвешенным.
13. Печь риформинга по п. 11 или 12,
отличающаяся тем, что
во внутреннем пространстве располагается большое число трубок для риформинга и горелок, и что продольные оси создаваемых с помощью горелок факелов пламени ориентированы параллельно продольным осям трубок для риформинга.
14. Способ получения синтез-газа с помощью каталитического парового риформинга углеводородсодержащих исходных веществ, предпочтительно природного газа, в условиях парового риформинга в присутствии активного при паровом риформинге, твердого катализатора, включающий в себя следующие стадии:
(a) подготовку поступающего газового потока, содержащего исходное вещество, и добавление пара для риформинга
(b) каталитическое взаимодействие исходного вещества в условиях парового риформинга с образованием продукта - синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород,
(c) отведение и, не обязательно, обработку продукта - синтез-газа,
отличающийся тем, что
каталитическое взаимодействие на стадии (b) осуществляется в трубке для риформинга согласно пп. 1-10.