專利名稱：具有對流加熱預(yù)重整爐的蒸汽甲烷重整爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸汽甲烷重整爐，并特別涉及一種蒸汽甲烷重整爐設(shè)計中的對流加熱轉(zhuǎn)變管道預(yù)重整爐的應(yīng)用。
輻射段及其元件的使用期限一般取決于輻射段的溫度和點火率。一般情況下，輻射段的運作溫度愈高，有效使用期限則愈短。輻射段必須脫機(jī)進(jìn)行維修得愈頻繁，該單元就變得愈無益。最理想的是降低輻射段的點火率并延長其有效使用期限和維修停車之間的時間，當(dāng)其在使用中時卻不減少該爐的氫容量。
一臺重整爐的總效率及/或全部燃料點火需要量基本上由裝有催化劑的輻射管子的所要求的吸收負(fù)載來決定。最好是降低輻射管子的負(fù)載需要量，從而輻射段點火率可以被降低及/或者更經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)廢熱回收。
通常的重整爐的輻射段中的管子一般裝有像鎳這樣的催化劑，安置在礬土支撐上。平常必須特別小心，把催化劑上的焦碳形成，以及提供給這些管子的進(jìn)料流中的催化劑中毒污染物質(zhì)的引入減至最小。在該氣體中存在著足夠的氫以抑制焦碳形成之前，焦碳形成一般在熱原料進(jìn)入管子的入口處發(fā)生，并且由于這個原因，每個管子均裝有在充填其剩余部分的較大形狀催化劑之上的、較小規(guī)格的催化劑顆粒，這些較小的催化劑顆粒提供了較高的表面面積與容積之比，及低空隙度，這使界膜溫度最小以抑制積炭形成，否則積炭形成可能降低催化劑活性并使這些管子失效。然而，每個管子中的小催化劑顆粒區(qū)使催化劑裝入管內(nèi)變得極其復(fù)雜化，大大地增大了通過管子的壓降。萬一催化劑毒性被送到管子里，管子入口處的催化劑也就更易于鈍化了。
一個傳統(tǒng)的提高氫的生產(chǎn)率的方法已集中使用高鎳、高活性催化劑以改進(jìn)絕熱(未加熱的)預(yù)重整爐中的轉(zhuǎn)換。然而，高活性催化劑用起來十分昂貴，并且可能對積炭形成和催化劑毒性過分敏感。
Mader的美國專利3，094，391公開了與輻射加熱重整并聯(lián)的對流加熱烴類重整。流入兩個不同的重整反應(yīng)管的液體從一個共同的原料供給源就被分裂了，而從對流加熱管和輻射加熱管中的流出液則被混合到一起。輻射部分的煙氣被縱向沿著對流加熱段中的管子傳遞，與橫截穿過不同，這可以被裝上鰭板以改進(jìn)傳熱。據(jù)說這種構(gòu)造改進(jìn)了爐子的效率，但易受對流加熱反應(yīng)區(qū)內(nèi)催化劑管中間的傳熱分布之間的差異之不利影響。此外，馬德Mader設(shè)計方案還可能在對流加熱反應(yīng)區(qū)和輻射加熱反應(yīng)區(qū)之間帶來不同的轉(zhuǎn)變率，且對傳熱和轉(zhuǎn)變率中任何可能的差異沒有提供補償?shù)难b置。
格羅茨(Grotz)等人的美國專利4,959,079公開了在輻射加熱催化劑管的上部分或進(jìn)口部分的對流加熱重整，使煙氣直接穿過催化劑管通過其延伸的對流加熱通道。每個催化劑管的這個上部分均被設(shè)計成有像螺柱或縱向鰭狀物的延伸面以改進(jìn)傳熱。而且，這個設(shè)計方案還可能產(chǎn)生不同的傳熱和轉(zhuǎn)變率，且沒有提供補償這些差異的方法。此外，這個設(shè)計方案沒有改變這些輻射加熱管子的數(shù)目，因而，其優(yōu)越性是有限的。
一方面，本發(fā)明提供了一臺重整爐，包括點火的輻射段、轉(zhuǎn)化段和對流段。輻射段產(chǎn)生熱煙氣。轉(zhuǎn)化段接收來自輻射段的熱煙氣并部分冷卻了通過該轉(zhuǎn)化段的煙氣流。對流段進(jìn)一步冷卻來自轉(zhuǎn)化段的部分冷卻的煙氣。一個進(jìn)料預(yù)熱交換器配置在對流段中，為烴類進(jìn)料流預(yù)熱。一個對流加熱的預(yù)重整爐被安置在轉(zhuǎn)化段中，部分地重整來自預(yù)熱交換器的預(yù)熱的烴類進(jìn)料流，以形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流。該預(yù)重整爐包括許多裝有催化劑的管子，與通過轉(zhuǎn)化段的煙氣流橫截地排列。一個歧管被設(shè)置成把部分重整的進(jìn)料流分配進(jìn)許多配置在輻射段中的裝有催化劑的管子，以重整進(jìn)料流來形成富含氫的合成氣。一個歧管被設(shè)置成回收來自輻射段中裝有催化劑管子的富含氫的合成氣。
另一方面，本發(fā)明為從包括輻射、轉(zhuǎn)化和對流段的爐中制作合成氣體提供了一種蒸汽重整方法。此方法包括的步驟是(a)給輻射段點火以產(chǎn)生熱煙氣；(b)使此熱煙氣連續(xù)地從輻射段傳遞，通過轉(zhuǎn)化和對流段，以煙氣中回收熱量；(c)通過對流段的預(yù)熱交換器傳遞烴類進(jìn)料流，使烴類進(jìn)料流非直接地與煙氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱；(d)把預(yù)熱的烴類進(jìn)料流從預(yù)熱交換器傳遞到對流加熱預(yù)重整爐里，其包括許多配置在與煙氣流橫截的在煙變部分中的、裝有催化劑的管子；由此形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流；(e)把部分重整的進(jìn)料流分配到配置在輻射段中的諸多裝有催化劑的管子里，重整此進(jìn)料流，形成富含氫的合成氣體；及(f)從輻射段中的裝有催化劑的管子內(nèi)回收富含氫的合成氣體。
再一方面，本發(fā)明提供了改進(jìn)蒸氣重整爐的方法，該重整爐包括(1)一給裝有催化劑的重整管子加熱并產(chǎn)生熱煙氣的點火輻射段，(2)一從煙氣中回收熱量的對流段，(3)一把煙氣從輻射段傳遞到對流段的絕熱轉(zhuǎn)化段，(4)一給烴類進(jìn)料流預(yù)熱的在對流段中的進(jìn)料預(yù)熱線圈，及(5)把預(yù)熱的、來自進(jìn)料預(yù)熱線圈的烴類進(jìn)料流分配進(jìn)重整管子中的歧管。該方法包括的步驟是(a)在包含許多與從其穿過的煙氣流橫截的、裝有催化劑的管子的轉(zhuǎn)化段中安裝對流加熱預(yù)重整爐，以形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流；(b)安裝第一條或數(shù)條管路，把預(yù)熱的烴類進(jìn)料流從進(jìn)料預(yù)熱線圈送到預(yù)重整爐中；及(c)安裝第二條或數(shù)條管路，把部分重整的進(jìn)料流從預(yù)重整爐傳遞到分配歧管中。
在本發(fā)明中，預(yù)重整爐的負(fù)載最好是輻射段的負(fù)載的大約5-20％。轉(zhuǎn)化段和預(yù)重整爐最好是一個組合式單元。預(yù)重整爐管子的內(nèi)徑最好至少是約125mm。通過預(yù)重整爐管子的壓降最好低于大約0.1Mpa。至少輻射段中的催化劑的管子里的催化劑的規(guī)格分布大體上是均勻的則更好。預(yù)重整爐中裝有催化劑的管子里的催化劑，其鎳含量最好大約是15-19重量百分比，并可選擇地用鉀來促進(jìn)。
上述的工序或方法還可進(jìn)一步包括為輻射段點火而給燃燒空氣預(yù)熱的步驟，至少使其部分通過對流段中的空氣預(yù)熱線圈；根據(jù)預(yù)重整爐中催化劑活性的變化，調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱溫度、輻射段點火率或其組合，進(jìn)行工序控制。該工序還包括用預(yù)重整爐充當(dāng)輻射段中催化劑的保護(hù)裝置，藉此部分重整的烴類進(jìn)料流包含足夠數(shù)量的氫，從而大體上避免了輻射段管子中的積炭形成。
圖3為圖2的重整爐的平面圖；以及圖4為圖2的重整爐中轉(zhuǎn)化段的放大的側(cè)視圖。
對流段16被用于回收煙氣中的熱量，通過與烴類進(jìn)料流26進(jìn)行對流熱交換、進(jìn)一步給烴類和由管路24引入的蒸汽合成出來的混合物加熱，及否則的話就用熱煙氣給對流段16中的其它管線(未示出)加熱，這在本技術(shù)中已是眾所周知了。一般地，流程蒸汽流24以所需要的蒸汽與烴類比被與烴類進(jìn)料流26混合起來，而此混合物就在對流段16中被加熱，這在本技術(shù)中是慣用的。
如本發(fā)明所述，管路30中蒸汽和烴類的混合物藉助于分配歧管31被傳遞通過轉(zhuǎn)化段14中裝有催化劑的管子，部分重整烴類和蒸汽混合物并部分把它轉(zhuǎn)換成氫氧化物和碳氧化物。此部分重整的氣體混合物在收集歧管34中被回收，然后，藉助于管路32送至分配歧管36，該分配歧管36在把進(jìn)料分配給輻射段12中裝有催化劑的管子，這在本技術(shù)中是慣常的。如果需要的話，全部或一部分烴類/蒸汽混合物可藉助于跨接管路38繞過轉(zhuǎn)化段14。來自輻射段12的重整氣體在慣常的歧管(未示出)中被收集并藉助于管路34被排出作進(jìn)一步處理。
圖2、3和4分別示出重整爐100的典型設(shè)計方案的測視、平面及放大的側(cè)視圖，經(jīng)改進(jìn)包括如本發(fā)明的一個實施例所述的轉(zhuǎn)化段104中的對流加熱預(yù)重整爐102。該經(jīng)改進(jìn)的重整爐100或代表一個按照本發(fā)明的設(shè)計原理制造的新爐子，或代表一個經(jīng)改進(jìn)已把本發(fā)明的設(shè)計原理包括進(jìn)去的現(xiàn)存的爐子。
對流段106有為烴類進(jìn)料/蒸汽混合物預(yù)加熱的線圈108(見圖3)。預(yù)熱的混合物在歧管110中被收集起來并流經(jīng)跨接管路112進(jìn)入轉(zhuǎn)化段入口歧管114。然后，此混合物藉助于入口豬尾管116進(jìn)入垂直的裝有催化劑的管子118，它在那里被部分重整。然后，部分重整的氣體在出口歧管120被聚集起來，并以通常的方式送至輻射段124的裝有催化劑的管子122(見圖3)。
轉(zhuǎn)化段104最好被組合起來，作為一個或數(shù)個組合件安裝，其可在輻射段124和對流段106之間適當(dāng)?shù)剡B接在一起，舉例而言，藉助于用螺栓連接起來的配合法蘭(未示出)。在使用多組件的地方，它們就可以在居中間的橋件131(見圖3)側(cè)面按照需要被連接。例如，如圖示的兩個組件將需要一個橋件131，而四個組件則將需要3個橋件131。
管子118可以任意地是垂直的或是水平的，但我們更喜歡如圖示的垂直結(jié)構(gòu)，使催化劑裝入管子118更便利，從而歧管120可以在其下端支撐管子118。出口歧管120同樣也由轉(zhuǎn)化段104的但一側(cè)的結(jié)構(gòu)部件132支撐。我們建議相對通過轉(zhuǎn)化段104的煙氣流橫向地給管子118取向，以提供更佳的外部傳熱系統(tǒng)。轉(zhuǎn)化段104也應(yīng)該配制有使煙氣具有較高速度的截面。管子118的橫向定位及通過轉(zhuǎn)化段104的較高的煙氣速度為管子118扣部分重整的反應(yīng)得到了適當(dāng)?shù)膶α鳠峤粨Q，并避免了擴(kuò)展滑壁管子118上的面積的需要，在轉(zhuǎn)化段104運作的高溫條件下，這可能是成問題的。
輻射段124跟被那些精于此技術(shù)的人們典型采用的設(shè)計方案相比，實際上是未改變的，除了所使用的管子122的數(shù)量，及輻射段124中的點火率，可以減少到轉(zhuǎn)化段104中達(dá)到部分重整的程度。用另一種方法，點火率和管子122的數(shù)量可以保持并獲得更高的容量。我們建議使用的下點火的輻射段124所采用的裝有拱頂?shù)臓t子，在世界規(guī)模的重整爐中可典型地見到。
對流段106跟典型地在本技術(shù)中被采用的設(shè)計方案相比，實際上同樣是未改變的，除了從煙氣中回收的熱可以不同于所經(jīng)歷的且在轉(zhuǎn)化段104中不進(jìn)行預(yù)重整。舉例而言，由于相對的煙氣量及其溫度可以因其改進(jìn)效率之故由本設(shè)計方案降低，所以，就可能回收較少的蒸汽，或利用較小的燃燒空氣預(yù)熱。由于對流段106或其元件的相對小的規(guī)格和低成本之故，這就具有了降低資金和操作成本的潛在優(yōu)勢。
重整爐100的運作與不包括轉(zhuǎn)化段104預(yù)重整的重整爐類似，最可看得出的差別是預(yù)重整爐的控制裝置潛伏地給該控制系統(tǒng)加上了另一個變量。然而，預(yù)重整使重整爐100的運作更有靈活性了。除了空氣預(yù)熱裝置和現(xiàn)有技術(shù)的重整爐設(shè)計方案中已控制的點火率之外，本設(shè)計還使預(yù)重整能被當(dāng)作另一個控制機(jī)構(gòu)來運用，舉例而言，使一些或全部來自轉(zhuǎn)化段104的周圍的跨接管路112的預(yù)加熱蒸汽/烴類混合物走旁路并直接進(jìn)入供應(yīng)輻射段管子122的歧管120。
根據(jù)本發(fā)明的原理，運用預(yù)重整方法提供了許多在現(xiàn)有技術(shù)重整設(shè)計中沒有的益處。對于既定的重整負(fù)載本設(shè)計具有10-15％的降低燃料點火率的潛力或更多。這與在管子118中預(yù)重整所達(dá)到的重整量相當(dāng)。因為點火率被降低了，相對于在相同的重整負(fù)載的情況下現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計方案，還可能把輻射段124中的管子122的數(shù)目降低10-15％或更多。降低管子122的數(shù)量，反過來，就縮小了輻射段124的尺寸，包括其軌跡。由于管子118可以安置在轉(zhuǎn)化段104中卻不增大其軌跡，所以，重整爐100的整體尺寸被縮小了。此外，預(yù)重整爐102可以作為一個或一個以上的組合件來設(shè)計、制造、運輸和安裝，在這些方面具有極大的便利性。特別在改型應(yīng)用方面，在安排輻射段124和/或?qū)α鞫?06維修的停機(jī)時間內(nèi)，可以快速且方便地用本發(fā)明的轉(zhuǎn)化段104組合式地來替換原轉(zhuǎn)化部件。預(yù)重整爐102的檢修也由于組件結(jié)構(gòu)而變得便利，因為更換組件使重整爐100停機(jī)檢修之前就可以運入工作區(qū)并在其現(xiàn)場作好準(zhǔn)備安裝。
管子118的內(nèi)徑可能比較大，最好至少125mm，250mm更佳。這個結(jié)果通過包括預(yù)重整爐102及其相關(guān)的管道系統(tǒng)和歧管只是最低限度地增大了壓降。比如，以沒有預(yù)重整爐102的重整爐為基準(zhǔn)，壓降增加至低于約0.1MPa，最好0.08-0.1MPa。管子118可以裝上通常的重整催化劑，其有15-19重量百分比的鎳含量，用或不用鉀促進(jìn)劑。高活性、高鎳絕熱預(yù)重整催化劑，及其伴隨的焦化和活性劣化問題是不需要的，且最好得以避免。此外，預(yù)重整爐102充當(dāng)了輻射管122中催化劑的保護(hù)裝置的作用，保證進(jìn)入的氣體之較高的氫含量。這極大地消除了對管122中積炭的擔(dān)憂。因此，管子122可以裝有均勻、較大的催化劑，因為現(xiàn)有技術(shù)的在輻射管的入口處用較小規(guī)格的催化劑以避免積炭的作法已不再需要了。反過來，這就降低了壓降，并有助于把以沒有預(yù)重整爐102為基準(zhǔn)的預(yù)重整爐102增加的壓降減至最少。
示例設(shè)計比較了一臺按典型的200 MMSCFD氫設(shè)備重整爐設(shè)計方案的對流加熱預(yù)重整爐的效果，有各不相同的燃燒空氣預(yù)熱等級。下表示出設(shè)計比較的結(jié)果。
表

這個示例說明，輻射段中的重整爐負(fù)載由于使用了如本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)化段預(yù)重整爐而被相當(dāng)大地減少了。以基本情況為標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)重整爐裝備單元中的輻射段有不到96個管子，按每支管922磅算，可節(jié)省88,512磅25-Cr/35-Ni HP MOD合金。這為按每支管子600磅算，轉(zhuǎn)化段的總72,000磅的120支預(yù)重整爐管所抵銷。如果考慮附加的歧管、管道、控制裝置，結(jié)構(gòu)特點及諸如此類的成本，使用預(yù)重整爐節(jié)省$100,000，恰恰是輻射段和轉(zhuǎn)化段的花費。減小空氣預(yù)熱器的尺寸則會較大量地節(jié)省投資成本。由于取決于為輻射段點火的燃料成本及高壓蒸汽市場或出口價額，所以最理想的是能把空氣預(yù)熱器的成本減至最低并把燃料節(jié)省增至最大。舉例而言，如果燃料成本高及/或者蒸汽出口價額低，那么加大空氣預(yù)加熱的規(guī)格或許是有益的。另一方面，如果燃料價格不昂貴及/或者蒸氣出口市場強(qiáng)勁，那么，用較小規(guī)模的空氣預(yù)加熱則可能是有益的。
本發(fā)明參照優(yōu)選的實施例和特殊示例已在上面予以論述，旨在舉例說明，并非為了限制。由上述的公開看來，技術(shù)熟練的技工將會熟悉知許多改型。所有這樣的改型定將藉此被包含在所附的權(quán)利要求書的范圍和精髓之內(nèi)是本文的意圖。
權(quán)利要求
1.一種重整爐，其包括一產(chǎn)生熱煙氣的點火輻射段；一接收來自輻射段的熱煙氣并部分冷卻通過轉(zhuǎn)化段的煙氣流的轉(zhuǎn)化段；一進(jìn)一步冷卻來自轉(zhuǎn)化段的已部分冷卻的煙氣的對流段；一配置在對流段中、給烴類進(jìn)料流預(yù)熱的進(jìn)料預(yù)熱交換器；一在轉(zhuǎn)化段中、部分重整來自預(yù)熱交換器的預(yù)熱的烴類進(jìn)料流、以形成含氫的、部分重整進(jìn)料流的對流加熱預(yù)重整爐，該預(yù)重整爐包括許多裝有催化劑的管子，其與通過轉(zhuǎn)化段的煙氣流橫截地排列；一把部分重整的進(jìn)料流分配進(jìn)許多配置在輻射段中的裝有催化劑的管子里用于重整進(jìn)料流以形成富含氫的合成氣的歧管；一回收來自輻射段中的裝有催化劑管子的富含氫的合成氣的歧管。
2.權(quán)利要求1的重整爐，其中預(yù)重整爐的負(fù)載大約是輻射段負(fù)載的5-20％。
3.權(quán)利要求1的重整爐，其中轉(zhuǎn)化段和預(yù)重整爐包括一個組件式單元。
4.權(quán)利要求1的重整爐，其中預(yù)重整爐管子的內(nèi)徑至少約為125mm。
5.權(quán)利要求1的重整爐，其中通過預(yù)重整爐管子的壓降大約少于0.1MPa。
6.權(quán)利要求1的重整爐，其中裝有催化劑管子中的催化劑的尺寸分布大體上是均勻的。
7.權(quán)利要求1的重整爐，其中預(yù)重整爐中裝有催化劑的管子中的催化劑的鎳含量大約為15-19重量百分比并可選擇地用鉀來促進(jìn)。
8.一種從包括輻射、轉(zhuǎn)化和對流段的爐子中產(chǎn)生合成氣體的蒸汽重整方法，其包括下述步驟(a)給輻射段點火，產(chǎn)生熱煙氣；(b)把該熱煙氣從輻射段連續(xù)地傳遞通過轉(zhuǎn)化和對流段，以從煙氣中回收熱量；(c)傳遞烴類進(jìn)料流通過對流段中的預(yù)熱交換器，以與煙氣非直接進(jìn)行熱交換來預(yù)熱烴類進(jìn)料流；(d)傳遞來自對流加熱預(yù)重整爐中預(yù)熱交換器的預(yù)熱烴類進(jìn)料流，此預(yù)重整爐包括許多配置在轉(zhuǎn)化段中，與煙氣流橫截的裝有催化劑的管子，由此形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流；(e)把部分重整的進(jìn)料流分配進(jìn)配置在輻射段中、許多裝有催化劑的管子中，重整此進(jìn)料流，形成富含氫的合成氣；(f)從輻射段中裝有催化劑的管子中回收富含氫的合成氣。
9.權(quán)利要求8的方法，其中預(yù)重整爐的負(fù)載約是輻射段的負(fù)載的5-20％。
10.權(quán)利要求8的方法，其中預(yù)重整爐管子的內(nèi)徑至少約是125mm。
11.權(quán)利要求8的方法，其中通過預(yù)重整爐管子的壓降少于大約0.1MPa。
12.權(quán)利要求8的方法，其中裝有催化劑的管子中的催化劑的尺寸分布是均勻的。
13.權(quán)利要求8的方法，其中預(yù)重整爐中裝有催化劑的管子中的催化劑的鎳含量大約是15-19重量百分比并可選擇地用鉀來促進(jìn)。
14.權(quán)利要求8的方法，還包括的步驟是(g)通過使至少部分燃燒氣穿過對流段中的空氣預(yù)熱線圈，給燃燒空氣預(yù)熱，為輻射段點火；及(h)根據(jù)預(yù)重整爐中催化劑活性的變化，調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱溫度、副射部分點火率或其組合，進(jìn)行工序控制。
15.權(quán)利要求14的方法，還包括用預(yù)重整爐充當(dāng)輻射段中催化劑的保護(hù)裝置的步驟，藉此部分重整的烴類進(jìn)料流包含足夠數(shù)量的氫，從而大體上避免了輻射段管子中的積炭形成。
16.一種改進(jìn)蒸汽重整爐的方法，該重整爐包括(1)一給裝有催化劑的重整管子加熱并產(chǎn)生熱煙氣的點火輻射段，(2)一從該煙氣中回收熱量的對流段，(3)一把煙氣從輻射段傳遞到對流段的絕熱轉(zhuǎn)化段，(4)一給烴類進(jìn)料流預(yù)熱的對流段中的進(jìn)料預(yù)熱線圈，(5)一把預(yù)熱的、來自進(jìn)料預(yù)熱線圈的烴類進(jìn)料流分配進(jìn)重整管子中的歧管，該方法包括的步驟是在包含許多與從其穿過的煙氣流橫截的、裝有催化劑的管子的轉(zhuǎn)化段中安裝對流加熱預(yù)重整爐，用于其形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流；安裝第一條或數(shù)條管路，把預(yù)熱的烴類進(jìn)料流從進(jìn)料預(yù)熱線圈傳遞到預(yù)重整爐中；安裝第二條或數(shù)條管路，把部分重整的進(jìn)料流從預(yù)重整爐傳遞到歧管中。
17.權(quán)利要求16的方法，其中預(yù)重整爐的負(fù)載大約是輻射段的負(fù)載的5-20％。
18.權(quán)利要求16的方法，其中預(yù)重整爐的管子的內(nèi)徑至少約是125mm。
19.權(quán)利要求16的方法，其中通過預(yù)重整爐管子的壓降低于大約0.1MPa。
20.權(quán)利要求16的方法，其中裝有催化劑的管子中的催化劑的尺寸分布是均勻的。
21.權(quán)利要求16的方法，其中預(yù)重整爐中裝有催化劑的管子里的催化劑的鎳含量大約是15-19重量百分比并可選擇地用鉀來促進(jìn)。
22.權(quán)利要求16的方法，還包括的步驟是(g)通過使部分燃燒氣從對流段中的空氣預(yù)熱線圈穿過，給燃燒空氣預(yù)熱為輻射段點火，及(h)根據(jù)預(yù)重整爐中催化劑活性的變化，調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱溫度、輻射段點火率或其組合，進(jìn)行工序控制。
23.權(quán)利要求22的方法，還包括用預(yù)重整爐充當(dāng)輻射段中催化劑的保護(hù)裝置的步驟，藉此部分重整的烴類進(jìn)料流包含足夠數(shù)量的氫，從而大體上避免了輻射段管子中的積炭形成。
24.一種產(chǎn)生合成氣體的蒸汽重整爐，其包括(a)一包括輻射、轉(zhuǎn)化和對流段的爐子；(b)給輻射段點火以產(chǎn)生熱煙氣的裝置；(c)連續(xù)地使此熱煙氣從輻射段通過輻變和對流段，以從煙氣中回收熱量的裝置；(d)通過對流段的預(yù)熱交換器傳遞烴類進(jìn)料流，使烴類進(jìn)料流非直接地與煙氣進(jìn)行熱交換來預(yù)熱的裝置；(e)把預(yù)熱的烴類進(jìn)料流從對流加熱預(yù)重整爐的預(yù)熱交換器傳遞該對流加熱預(yù)重整爐包括許多配置在與煙氣流橫截的轉(zhuǎn)化段中的、裝有催化劑的管子，由其形成含氫的、部分重整的進(jìn)料流的裝置；(f)把部分重整的進(jìn)料流分配到配置在輻射段中的諸多裝有催化劑的管子里，重整此進(jìn)料流，形成富含氫的合成氣體的裝置；(g)從輻射段中的裝有催化劑的管子內(nèi)回收富含氫的合成氣體的裝置。
全文摘要
公開一種利用對流預(yù)重整爐的蒸汽/烴類重整爐。該預(yù)重整爐包括諸多配置在輻射和對流段之間的轉(zhuǎn)化段中的、裝著催化劑的管子。預(yù)重整爐管子與來自輻射段的煙氣流是橫切的。該預(yù)重整爐達(dá)到總重整載荷的10－20％，且可以作為一個或數(shù)個組件被安裝在輻射段和對流段之間，但不加大該重整爐的尺寸。
文檔編號B01J8/04GK1406861SQ0212630
公開日2003年4月2日 申請日期2002年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者D·巴尼特, G·B·卡格勒 申請人:凱洛格·布朗及魯特有限公司