[發明專利]分段式烴/蒸汽重整設備和方法

無效

• 申請號: 200810169056.4
• 申請日: 2008-10-20
• 公開（公告）號: CN101412496A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 彭向東;J·M·雷帕斯基;B·E·赫布
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉 鍇;范 赤

1.用于由氣態烴和蒸汽產生包含氫氣的合成氣的蒸汽/烴重整裝置，所述重整裝置通過熱氣體對流加熱，并且包括：

腔室，其具有用于接收所述熱氣體的入口和用于排出該熱氣體的出口；

設置在所述腔室內的多根第一管，該第一管含有蒸汽重整催化劑，該第一管中每一管都具有用于接收包含氣態烴和蒸汽的第一混合物的第一管入口和用于排出第一部分重整氣體的第一管出口；

混合容器，其具有與所述第一管出口流體連接的、用于接收所述第一部分重整氣體的第一入口，用于接收包含氣態烴的第二混合物的第二入口，以及混合容器出口；

設置在所述腔室內的多根第二管，該第二管含有蒸汽重整催化劑，所述第二管中每一管都具有與所述混合容器出口流體連接的第二管入口和用于排出第二部分重整氣體的第二管出口。

2.根據權利要求1所述的重整裝置，其中所述第二入口適用于接收蒸汽作為所述第二混合物的一部分。

3.根據權利要求1所述的重整裝置，其中所述混合容器包括三通管接頭。

4.根據權利要求3所述的重整裝置，其中所述三通管接頭還包括內孔，其中設置有靜態混合元件，以促進所述第一部分重整氣體與所述包含氣態烴的第二混合物混合。

5.根據權利要求1所述的重整裝置，其中所述多根第二管設置在所述腔室入口和所述多根第一管之間。

6.根據權利要求1所述的重整裝置，其中所述多根第一管和第二管以基本平行于所述熱空氣流動路徑的方式設置在所述腔室內。

7.根據權利要求1所述的重整裝置，還包括分配歧管，其具有用于接收氣態烴與蒸汽的所述第一混合物的入口，和與所述第一管入口流體連接的多個出口。

8.根據權利要求1所述的重整裝置，還包括收集歧管，其具有與所述第一管出口流體連接的多個入口，和與所述混合容器的所述第一入口流體連接的出口。

9.根據權利要求1所述的重整裝置，還包括分配歧管，其具有與所述混合容器出口流體連接的入口，和與所述第二管入口流體連接的多個出口。

10.根據權利要求1所述的重整裝置，還包括收集歧管，其具有出口和與所述第二管出口流體連接的多個入口。

11.根據權利要求1所述的重整裝置，還包括：

第二混合容器，其具有與所述第二管出口流體連接的、用于接收所述第二部分重整氣體的第一入口，用于接收包含氣態烴的第三混合物的第二入口，和混合容器出口；

設置在所述腔室內的多根第三管，該第三管包含蒸汽重整催化劑，該第三管中每一管都具有與所述第二混合容器出口流體連接的第三管入口，該第三管中每一管都具有用于排出第三部分重整氣體的第三管出口。

12.根據權利要求11所述的重整裝置，其中所述多根第三管設置在所述腔室入口和所述多根第二管之間，而所述多個第一管設置在所述多根第二管和所述腔室出口之間。

13.使用權利要求1所述的重整裝置對氣態烴進行蒸汽重整以產生所述合成氣的方法，該方法包括：

用所述熱氣體加熱所述腔室；

使所述氣態烴與蒸汽的第一混合物通過所述第一管；

使熱量由所述熱氣體對流傳遞至所述第一管；

借助所述第一管內的重整催化劑使所述氣態烴與蒸汽的第一混合物反應，以產生所述第一部分重整氣體，其相比所述氣態烴與蒸汽的第一混合物具有更高的氫氣濃度；

將所述第一部分重整氣體與所述包含氣態烴的第二混合物在所述混合容器中結合；

使所述第一部分重組氣體與所述包含氣態烴的第二混合物的混合物通過所述第二管；

使熱量由所述熱氣體對流傳遞至所述第二管；以及

借助所述第二管內的催化劑使所述第一部分重整氣體與所述包含氣態烴的第二混合物反應，以產生所述第二部分重整氣體，其相比所述第一部分重整氣體具有更高的氫氣濃度。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述第二部分重整氣體構成所述合成氣。

15.根據權利要求13所述的方法，還包括：

向所述混合容器內的所述包含氣態烴的第二混合物中加入蒸汽；

使所述氣態烴與蒸汽的第一混合物通過所述第一管，且其蒸汽/碳比高于進入所述混合容器的所述包含氣態烴和蒸汽的第二混合物的蒸汽/碳比。