овні стадії процесу: первинний каталітичний паровий риформінг; часткове окислення; адіабатичний каталітичний паровий риформінг (за бажанням); теплообмін. Всі три (або чотири) стадії поєднані в одному апараті і через свою компактність він отримав назву "Комбінований автотермічний реактор риформінгу" - КАР. Новий реактор має наступний вигляд (рис. 14): 1 - введення парогазової суміші; 2 - зона теплообміну; 3 - окислювач; 4 - камера часткового охолодження; 5 - ізоляція; 6 - труби з каталізатором первинного риформінгу; 7 - труби навколо труби риформінгу (труба в трубі); 8 - продукти реакції.
В
Рис. 13. Схема конверсії природного газу в первинному риформінгу
Для КАР характерні в основному три проблеми:
1. Введення окислювача в потік, що виходить з труб риформінгу, що забезпечує належне перемішування реагентів і достатня час перебування газів в камері часткового окислення.
2. Конструкція пристрою для посилення теплообміну з метою досягнення оптимальних температур і проблеми теплового розширення цих пристроїв.
3. Питання ефективного розміщення каталізатора вторинного риформінгу.
Трубчата решітка має шарувату конструкцію і служить для розподілу парогазової суміші по окремих трубках риформінгу. Процес парогазової конверсії первинного риформінгу протікає в трубках, заповнених каталізатором. Труби обігріваються газом, повертаються з камери часткового окислення. Частково конвертований газ, що виходить з труб риформінгу, і окислювач надходять через форсунки в камеру часткового окислення. У цій камері вони підтримують загальний тепловий баланс процесу і забезпечують остаточний склад конвертованого газу (це у випадку, якщо відсутня стадія вторинного каталітичного риформінгу).
Для вирішення проблеми теплообміну застосована установка зовнішніх труб навколо кожної реакційної труби, що забезпечує наявність кільцевих просторів. Цим вирішуються всі проблеми теплопередачі і теплового розширення. Зовнішні трубки підвішуються до трубної решітці, а їх нижні кінці розташовуються в зоні помірних температур, так що вони не піддаються сильному напрузі.
Для вирішення першої проблеми слід всі потоки продуктів реакції подавати глибоко в зону часткового окислення після введення в них окислювача. В іншому разі не досягається ефективна конверсія метану. br clear=all>В
Рис. 14. Комбінований автотермічний риформинг (тандем)
Для процесу КАР важливо, щоб конвертований газ (що виходить з труб риформінгу) і окислювач, входять до мертву зону камери часткового окислення, були добре перемішані і залишалися б у цій зоні до досягнення необхідних рівномірних температур і складу газу. Число і місце розташування форсунок для введення окислювача, їх розмір і напрямок вибираються так, щоб вони створювали вихровий потік в камері.
Зона відносного загасання вихрового потоку в центрі його є тією зоною, де потік прямує в бік мертвого сектора камери, а повертається по стінці. ...
