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JP2001064001A - 炭化水素供給材料の接触水蒸気改質方法 - Google Patents

炭化水素供給材料の接触水蒸気改質方法

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Publication number
JP2001064001A
JP2001064001A JP2000214618A JP2000214618A JP2001064001A JP 2001064001 A JP2001064001 A JP 2001064001A JP 2000214618 A JP2000214618 A JP 2000214618A JP 2000214618 A JP2000214618 A JP 2000214618A JP 2001064001 A JP2001064001 A JP 2001064001A
Authority
JP
Japan
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reformer
steam
steam reforming
combustion
catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000214618A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Rostrup-Nielsen
ニールセン トマース・ロストループ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topsoe AS
Original Assignee
Haldor Topsoe AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haldor Topsoe AS filed Critical Haldor Topsoe AS
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Pending legal-status Critical Current

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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
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    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り替えが簡単な追加の触媒ユニットを用い
ることによって水蒸気改質プロセスの長期操業性を向上
させること。 【解決手段】 燃焼水蒸気改質器からの煙道ガス通路中
の外部加熱された予備改質器中に配置された第一の水蒸
気改質触媒と接触させて炭化水素- 水蒸気混合物を予備
改質する段階、及び上記予備改質器からの予備改質され
た流出流を、燃焼水蒸気改質器中の第二の水蒸気改質触
媒と接触させる段階を含む、炭化水素供給材料の接触水
蒸気改質方法であって、上記予備改質された流出流を、
上記燃焼水蒸気改質器の上流で煙道ガス通路の外側に配
置された第三の水蒸気改質触媒と接触させる更に別の段
階を含む上記方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、炭化水素供給材料
の接触水蒸気改質方法に関する。詳しくは、本発明は、
外部加熱された予備改質器の壁上に配置された、水蒸気
改質に活性を持つ触媒化されたハードウェア(catalysed
hardware)と接触させて炭化水素- 水蒸気混合物を予備
改質する段階、次いで上記予備改質器からの予備改質さ
れた流出流を、燃焼水蒸気改質器(fired steam reforme
r)中に触媒化された一体型ハードウェア(catalysed har
dware monolith) として配置された水蒸気改質触媒と接
触させる段階を含む、改善された上記のタイプの方法を
提供する。
【０００２】
【従来の技術】合成ガスの製造において炭化水素供給材
料を予備改質することは当業界において周知である。予
備改質は、一般的に、高級炭化水素を含む炭化水素供給
物に対して使用されるか、または現存する改質器プラン
トの生産能力を高めるために使用される。炭化水素供給
材料及び水蒸気を含むプロセスガスは、約450 ℃〜550
℃の温度で予備改質器に導入される。予備改質プロセス
を断熱的に行う場合は、上記予備改質器中で進行する水
蒸気改質反応によって、上記プロセスガスの温度は通常
低下する。
【０００３】工業的な合成ガス製造プラントでは、予備
改質されたプロセスガスは、次いで、燃焼改質器からの
熱煙道ガスとの熱交換によって、燃焼水蒸気改質器に必
要とされる入口温度まで予熱される。工業的改質器への
通常の入口温度は600 ℃〜700 ℃である。
【０００４】燃焼水蒸気改質器からの熱煙道ガスの熱の
改善された利用法は、ヨーロッパ特許出願公開第855,36
6 号に開示されている。この特許公報に記載の方法で
は、水蒸気改質器に導入するプロセスガスを、コイルの
壁上に水蒸気改質触媒の薄膜が付与されたコイル状予熱
器で部分的に改質する。次いで、煙道ガス中の多量の価
値ある熱がプロセスガスに伝達され、そして上記の壁に
コーティングされた触媒上で進行する吸熱性水蒸気改質
反応によってこのガスに吸収される。コイルの寸法及び
触媒の量は、触媒化されたコイル状予熱器からの部分的
に改質されたプロセスガスの出口温度を、燃焼水蒸気改
質器への入口で必要とされる温度にまで高めるために調
節される。
【０００５】後者の方法の主な欠点は、触媒化されたコ
イル状予熱器を長期間操業するうちに触媒活性が次第に
減少し、これを原因として、ガスが水蒸気改質される程
度が低下し熱の吸収が減少するために、燃焼水蒸気改質
器の入口での最大許容ガス温度をコイル出口温度が超え
てしまうことである。この触媒は、次いで、再活性化す
るかまたはコイル壁上で新しい触媒に取り替えなければ
ならない。コイル状予熱器での触媒の取り替えは、煙道
ガス通路からコイルを取り外す際に困難で費用のかかる
作業である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な課題
は、取り替えが簡単な追加の触媒ユニットを用いて上記
コイル状予熱器で次第に低下する触媒活性を補うことに
よって、上記のタイプの水蒸気改質プロセスの長期操業
性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の態様】上記の課
題に従い、本発明は、燃焼水蒸気改質器からの煙道ガス
通路中の外部加熱された予備改質器中に配置された第一
の水蒸気改質触媒と接触させて炭化水素- 水蒸気混合物
を予備改質する段階、及び上記予備改質器からの予備改
質された流出流を、燃焼水蒸気改質器中の第二の水蒸気
改質触媒と接触させる段階を含む、炭化水素供給材料を
接触的に水蒸気改質するための方法であって、上記の予
備改質された流出流を、上記燃焼水蒸気改質器の上流で
煙道ガス通路の外側に配置された第三の水蒸気改質触媒
と接触させる更に別の段階を含む上記方法を提供する。
【０００８】本発明方法によって、長期操業において予
備改質器ユニットで生ずる活性の損失は、煙道ガス通路
中の予備改質器の出口と燃焼水蒸気改質器の入口との間
に配置された中間改質ユニットの中での予備改質された
流出流の水蒸気改質反応によって補われる。上記の中間
ユニットは、実質的に断熱式条件下に操業され、そして
上記の加熱された予備改質器中の水蒸気改質触媒または
触媒化されたハードウェアの次第に低下する水蒸気改質
活性並びにこれによって生ずる、上記予備改質からの流
出流における温度上昇を相殺する。
【０００９】長期操業において燃焼水蒸気改質器の最大
入口温度以下への要求されるプロセスガスの温度調節が
提供される他、上記の中間改質器ユニットの更に別の利
点は、煙道ガス通路の外側にこのユニットが設置されて
いることである。予備改質器での次第に低下する活性を
上記の通り補うためには、燃焼水蒸気改質器の上流で使
用済みの触媒を取り替えるかまたは再活性化する必要が
ある。上述したように、煙道ガス通路内のユニット中で
使用済み触媒を取り替えることは、作業に時間及び費用
がかかる。
【００１０】本発明に従い煙道ガス通路の外側に中間触
媒ユニットを配置することによって、使用済み触媒が、
この中間改質器ユニット中で取り替えられ、取り替え作
業がかなり簡素化される。
【００１１】この中間触媒ユニットは、好ましくは、煙
道ガス通路の外側で、予備改質器と燃焼水蒸気改質器と
をつなぐパイプ中に取り付けられる。この中間ユニット
中の触媒は、炭化水素の水蒸気改質に慣用されるいかな
る形状のものであってもよい。このユニット中での圧力
低下を低減するためには、この触媒は、好ましくは、一
体型の直線通路(straight channel monolith) の形状で
ある。
【００１２】上記中間触媒ユニット中の触媒の大きさ及
び活性は、実際のプロセス設計に依存する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼水蒸気改質器からの煙道ガス通路中
    の外部加熱された予備改質器中に配置された第一の水蒸
    気改質触媒と接触させて炭化水素- 水蒸気混合物を予備
    改質する段階、及び上記予備改質器からの予備改質され
    た流出流を、燃焼水蒸気改質器中の第二の水蒸気改質触
    媒と接触させる段階を含む、炭化水素供給材料の接触水
    蒸気改質方法であって、上記予備改質された流出流を、
    上記燃焼水蒸気改質器の上流で煙道ガス通路の外側に配
    置された第三の水蒸気改質触媒と接触させる更に別の段
    階を含む上記方法。
  2. 【請求項２】 上記の第一の水蒸気改質触媒が、外部加
    熱された予備改質器の壁上に配置された薄膜の触媒であ
    る、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 上記第三の水蒸気改質触媒が、一体構造
    の触媒(monolithicstructured catalyst)である、請求
    項１の方法。
JP2000214618A 1999-07-15 2000-07-14 炭化水素供給材料の接触水蒸気改質方法 Pending JP2001064001A (ja)

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KR (1) KR100444428B1 (ja)
CN (1) CN100379842C (ja)
AT (1) ATE535495T1 (ja)
AU (1) AU769747B2 (ja)
CA (1) CA2313762C (ja)
ES (1) ES2375102T3 (ja)
NZ (1) NZ505785A (ja)
RU (1) RU2263627C2 (ja)
TW (1) TWI223643B (ja)

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