Реактор-теплообменник, в котором осуществляют реакции парового риформинга и образования водяного газа, для получения водорода - RU2018108180A
Код документа: RU2018108180A
Формула
1. Реактор-теплообменник, содержащий по меньшей мере три ступени, с по меньшей мере одной ступенью, содержащей как:
- миллиметровые каналы, покрытые по меньшей мере частично катализатором, подходящим для способствования протеканию реакции парового риформинга, так и
- миллиметровые каналы, покрытые по меньшей мере частично катализатором, подходящим для способствования протеканию реакции конверсии водяного газа.
2. Реактор-теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что указанный реактор-теплообменник содержит совмещение следующих трех ступеней:
- по меньшей мере одной первой ступени (1), содержащей первую зону (4) миллиметровых каналов, обеспечивающую циркуляцию текучей среды при температуре выше 700°C с целью обеспечения некоторой части тепла, необходимого для протекания реакции парового риформинга, и вторую зону (5) миллиметровых каналов, обеспечивающую циркуляцию текучей среды при температуре ниже 650°C и предпочтительно ниже 500°C с целью рекуперации тепла, образованного в результате реакции конверсии водяного газа;
- по меньшей мере одной второй ступени (2), содержащей первую зону (6) миллиметровых каналов, покрытую по меньшей мере частично катализатором, подходящим для способствования протеканию реакции парового риформинга, и вторую зону (7) миллиметровых каналов, покрытую по меньшей мере частично по меньшей мере одним катализатором, подходящим для способствования протеканию реакции конверсии водяного газа; и
- по меньшей мере одной третьей ступени (3), содержащей первую зону (8) миллиметровых каналов, обеспечивающую циркуляцию синтез-газа, полученного посредством реакции парового риформинга, с целью рекуперации некоторой части тепла, необходимого для протекания реакции парового риформинга, и вторую зону (9) миллиметровых каналов, обеспечивающую циркуляцию текучей среды при температуре ниже 650°C и предпочтительно ниже 500°C с целью рекуперации тепла, образованного в результате реакции конверсии водяного газа.
3. Реактор-теплообменник по п. 2, отличающийся тем, что к третьей ступени (3) сбоку примыкают две вторые ступени (2), и при этом к узлу, образованному таким образом третьей ступенью (3) и двумя вторыми ступенями, собственно сбоку примыкают две первые ступени (1).
4. Реактор-теплообменник по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первые зоны составляют от 50% до 95% площади поверхности каждой ступени, и вторые зоны составляют от 5% до 50% площади поверхности каждой ступени.
5. Реактор-теплообменник по любому из пп. 1–4, отличающийся тем, что катализатор, способствующий протеканию реакции парового риформинга, содержит нанометровые металлические частицы на основе Pd, Pt, Ir, Ni или Rh или на основе смеси NiRh.
6. Реактор-теплообменник по п. 5, отличающийся тем, что металлические частицы нанесены на подложку из неорганического оксида.
7. Реактор-теплообменник по любому из пп. 1–6, отличающийся тем, что катализаторы, способствующие протеканию реакции конверсии водяного газа, содержат нанометровые металлические частицы.
8. Реактор-теплообменник по п. 7, отличающийся тем, что нанометровые частицы диспергированы на неорганических оксидах.
9. Реактор-теплообменник по любому из пп. 1–8, отличающийся тем, что указанный реактор-теплообменник не имеет зон сопряжения для сборки между различными ступенями.
10. Реактор-теплообменник по п. 9, отличающийся тем, что указанный реактор-теплообменник изготовлен посредством аддитивного способа изготовления.
11. Способ получения водорода с применением реактора-теплообменника по любому из пп. 1–8.
