NL2019236B1

NL2019236B1 - DEVICE AND METHOD FOR CONVERTING CARBON MONOXIDE AND WATER IN CARBON DIOXIDE AND HYDROGEN ACCORDING TO AN LTS REACTION

Info

Publication number: NL2019236B1
Application number: NL2019236A
Authority: NL
Inventors: Scholten Anton
Original assignee: Green Vision Holding Bv
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-30

Abstract

UITTREKSEL Inrichting en werkwijze voor het omzetten volgens een low temperature shift (LTS) reactie van een koolmonoxide en water bevattend voedingsgas (3) in een kooldioxide en waterstof bevattend productgas (5), omvattend ten minste één van een inlaatopening (2) voor voedingsgas (3) en een uitlaatopening (4) voor productgas (5) voorziene reactorkamer (1) waarin een katalysator (6) is verschaft, waarbij de inrichting is voorzien van middelen (7, 8) voor het invoeren van althans een deel van het productgas (5) in het voedingsgas (3).EXTRACTION Device and method for converting according to a low temperature shift (LTS) reaction of a carbon monoxide and water-containing feed gas (3) into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas (5), comprising at least one of a feed gas inlet (2) ( 3) and an outlet opening (4) for product gas (5) provided with reactor chamber (1) in which a catalyst (6) is provided, the device being provided with means (7, 8) for introducing at least a part of the product gas ( 5) in the feed gas (3).

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET OMZETTEN VAN KOOLMONOXIDE EN WATER IN KOOLDIOXIDE EN WATERSTOF VOLGENS EEN LTS-REACTIEDEVICE AND METHOD FOR CONVERTING CARBON MONOXIDE AND WATER IN CARBON DIOXIDE AND HYDROGEN ACCORDING TO AN LTS REACTION

De uitvinding betreft een inrichting voor het omzetten volgens een low temperature shift (LTS) reactie van een koolmonoxide en water bevattend voedingsgas in een kooldioxide en waterstof bevattend productgas, omvattend ten minste één van een inlaatopening voor voedingsgas en een uitlaatopening voor productgas voorziene reactorkamer waarin een katalysator is verschaft.The invention relates to a device for converting according to a low temperature shift (LTS) reaction a carbon monoxide and water-containing feed gas into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas, comprising at least one reactor chamber provided with an inlet for feed gas and an outlet for product gas catalyst is provided.

Een LTS-reactie is een water-gas shift reactie (WGSR) die wordt uitgevoerd bij een relatief lage temperatuur (typisch tussen 170 °C en 200 °C), waarbij koolmonoxide en water met behulp van een katalysator worden omgezet in kooldioxide en waterstof volgens de reactievergelijking CO + H2O CO2 + H2.An LTS reaction is a water-gas shift reaction (WGSR) that is carried out at a relatively low temperature (typically between 170 ° C and 200 ° C), whereby carbon monoxide and water are converted into carbon dioxide and hydrogen by means of a catalyst. the reaction equation CO + H2O CO2 + H2.

Een LTS-reactie wordt gewoonlijk toegepast voor het verwijderen van koolmonoxide uit een gasstroom, of bij de productie van waterstof uit een koolwaterstoffen bevattend gas. Deze exotherme reactie heeft de eigenschappen dat de evenwichtsomzetting afneemt bij toenemende temperatuur van het reactiemengsel, dat een katalysator nodig is om de reactie bij een relatief lage temperatuur te versnellen teneinde een hoge omzetting te kunnen realiseren, dat zelfs bij gebruik van een katalysator een minimale reactietemperatuur vereist is om een commercieel significante reactiesnelheid te bereiken, en dat degradatie van een geschikte katalysator toeneemt bij een stijgende reactietemperatuur.An LTS reaction is usually used to remove carbon monoxide from a gas stream, or in the production of hydrogen from a hydrocarbon-containing gas. This exothermic reaction has the properties that the equilibrium conversion decreases with increasing temperature of the reaction mixture, that a catalyst is needed to accelerate the reaction at a relatively low temperature in order to realize a high conversion, that even when a catalyst is used a minimum reaction temperature is required to achieve a commercially significant reaction rate, and that degradation of a suitable catalyst increases with increasing reaction temperature.

De vereiste minimale reactietemperatuur en de exotherme temperatuurstijging tijdens de reactie leiden ertoe dat de omzetting bij het bereiken van een adiabatisch temperatuurevenwicht wordt begrensd, en dat gebruikelijke katalysatoren onder invloed van de temperatuurstijging tijdens het reactieproces versneld degraderen.The required minimum reaction temperature and the exothermic temperature rise during the reaction lead to the conversion being limited upon reaching an adiabatic temperature equilibrium, and that conventional catalysts degrade more rapidly under the influence of the temperature rise during the reaction process.

Veelgebruikte katalysatoren bij een LTS-reactie bevatten koper (Cu), zinkoxide (ZnO) of mengsels daarvan. Bij deze katalysatoren is een minimale reactietemperatuur vereist om een significante reactiesnelheid te kunnen bereiken. Bij hogere temperaturen treedt sinteren en daaruit voortvloeiende degradatie van de katalysator op. Een katalytische LTS-reactie is in beginsel daarom alleen geschikt voor het omzetten van relatief lage concentraties koolmonoxide in een gasmengsel (bijvoorbeeld concentraties lager dan 4 volume-%), terwijl bijvoorbeeld het CO-gehalte in een om te zetten reformaat van een steam reformer typisch 8% tot 16% kan bedragen.Commonly used catalysts in an LTS reaction contain copper (Cu), zinc oxide (ZnO) or mixtures thereof. With these catalysts, a minimum reaction temperature is required to achieve a significant reaction rate. At higher temperatures, sintering and the resulting degradation of the catalyst occurs. A catalytic LTS reaction is therefore in principle only suitable for converting relatively low concentrations of carbon monoxide into a gas mixture (for example, concentrations below 4% by volume), while, for example, the CO content in a reformate of a steam reformer to be converted is typically 8% to 16%.

Bekend is een inrichting voor het omzetten van in hogere concentraties in gasmengsels aanwezig koolmonoxide en water met in serie geschakelde en afzonderlijk gekoelde reactoren. Hierbij wordt bijvoorbeeld een bij een temperatuur van 450 °C werkende eerste reactor, met een ijzer en chroom bevattende katalysator, toegepast om de concentratie koolmonoxide in een gasmengsel te reduceren tot ca. 2%, om vervolgens het productgasmengsel af te koelen tot een temperatuur van ca. 180 °C en het daarna te leiden in een tweede reactor, waarin met gebruik van een katalysator op basis van koper en zink de concentratie koolmonoxide wordt gereduceerd tot minder dan 0,1%.A device is known for converting carbon monoxide and water present in higher concentrations in gas mixtures with reactors connected in series and cooled separately. Here, for example, a first reactor operating at a temperature of 450 ° C, with a catalyst containing iron and chromium, is used to reduce the concentration of carbon monoxide in a gas mixture to approximately 2%, and then to cool the product gas mixture to a temperature of about 180 ° C and then to lead it into a second reactor, in which the concentration of carbon monoxide is reduced to less than 0.1% using a copper and zinc-based catalyst.

Aan de bekende inrichting is het nadeel verbonden dat deze, als gevolg van het inherente gebruik van in serie geschakelde reactoren met verschillende katalysatoren die bij verschillende temperaturen werkzaam zijn, relatief duur is.The known device has the disadvantage that, due to the inherent use of series-connected reactors with different catalysts operating at different temperatures, it is relatively expensive.

Ook is bekend een inrichting waarbij gebruik wordt gemaakt van een gekoelde reactor, wat eveneens relatief duur in exploitatie is.A device is also known which uses a cooled reactor, which is also relatively expensive to operate.

Voorts zijn inrichtingen bekend waarbij gebruik wordt gemaakt van relatief dure katalysatoren op basis van edelmetalen. US 2014/225037 Al heeft betrekking op een werkwijze en apparaat voor een water-gas shittreactie, waarbij althans een deel van het productgas wordt ingevoerd in het voedingsgas. WO 2016/135302 Al heeft betrekking op een werkwijze en apparaat voor de productie van een waterstofrijk gas met een tweetraps water-gas shittreactie, waarbij althans een deel van het productgas via een ejector of compressor wordt ingevoerd in het voedingsgas. US 3 595 619 A beschrijft een tweetraps water-gas shiftproces met een gedeeltelijke recycling van de geproduceerde productstroom uit een eerste katalysatorbed naar een reactorinlaat.Furthermore, devices are known in which use is made of relatively expensive catalysts based on noble metals. US 2014/225037 A1 relates to a method and apparatus for a water-gas shit reaction, wherein at least a part of the product gas is introduced into the feed gas. WO 2016/135302 A1 relates to a method and apparatus for the production of a hydrogen-rich gas with a two-stage water-gas shit reaction, wherein at least a part of the product gas is introduced into the feed gas via an ejector or compressor. US 3,595,619 A describes a two-stage water-gas shift process with a partial recycling of the produced product stream from a first catalyst bed to a reactor inlet.

Uit GB 1 085 613 A is een lus-reactor bekend met een venturi-kamer een katalysator die kan worden ondersteund op dragers binnen en buiten de wanden van de venturi.GB 1 085 613 A discloses a loop reactor with a venturi chamber and a catalyst that can be supported on supports inside and outside the walls of the venturi.

Het is een doel van de uitvinding een inrichting te verschaffen met behulp waarvan volgens een katalytische LTS-reactie relatief hoge concentraties koolmonoxide, bijvoorbeeld tussen 8% en 16%, in een gasmengsel bij een commercieel significante reactiesnelheid kunnen worden omgezet, en waarbij degradatie van een geschikte katalysator afwezig althans minimaal is. De aanschaf- en exploitatiekosten van een dergelijke inrichting dienen relatief laag te zijn.It is an object of the invention to provide an apparatus with which, according to a catalytic LTS reaction, relatively high concentrations of carbon monoxide, for example between 8% and 16%, can be converted into a gas mixture at a commercially significant reaction rate, and wherein degradation of a suitable catalyst is absent or at least minimal. The purchase and operating costs of such a device must be relatively low.

Deze doelen worden bereikt, en andere voordelen worden behaald, met een inrichting van het in de aanhef genoemde type, die overeenkomstig de uitvinding is voorzien van middelen voor het invoeren van althans een deel van het productgas in het voedingsgas, en waarbij de inlaatopening is verschaft door het uiteinde van een inlaatleiding voor het voedingsgas die uitmondt in het nauwste deel van een in de reactorkamer opgenomen convergent-divergente venturibuis waarvan een divergent deel zich uitstrekt naar de uitlaatopening, waarbij de katalysator althans ten dele is verschaft in het uiteinde van dat deel, en waarbij tussen de buitenwand van dat deel en de binnenwand van de reactorkamer ruimte is verschaft voor transport van productgas naar het uiteinde van het convergente deel van de venturibuis.These objectives are achieved, and other advantages are achieved, with a device of the type mentioned in the preamble, which according to the invention is provided with means for introducing at least a part of the product gas into the feed gas, and wherein the inlet opening is provided through the end of a feed gas inlet conduit leading into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube accommodated in the reactor chamber, a divergent part of which extends to the outlet opening, the catalyst being at least partially provided in the end of that part, and wherein space is provided between the outer wall of that part and the inner wall of the reactor chamber for transporting product gas to the end of the convergent part of the venturi tube.

In een dergelijke inrichting is de venturibuis geïntegreerd in de reactorkamer, en is een van de uitlaatopening naar de inlaatopening leidende externe transportleiding afwezig.In such a device, the venturi tube is integrated in the reactor chamber, and an external transport line leading from the outlet opening to the inlet opening is absent.

In een uitvoeringsvorm van een inrichting met een geïntegreerde venturibuis is de katalysator voorts verschaft in een deel van de reactorkamer dat zich tussen het uiteinde van het divergente deel van de venturibuis en de uitlaatopening bevindt.In an embodiment of a device with an integrated venturi tube, the catalyst is further provided in a part of the reactor chamber which is located between the end of the divergent part of the venturi tube and the outlet opening.

In deze laatste uitvoeringsvorm is de katalysator bijvoorbeeld voorts verschaft in een door de binnenwand van de reactorkamer en de buitenwand van de venturibuis begrensde ruimte.In this latter embodiment, for example, the catalyst is further provided in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber and the outer wall of the venturi tube.

Bij het invoeren van een deel van het productgas in het voedingsgas en bijgevolg het mengen van productgans met voedingsgas stijgt de temperatuur van het voedingsgas tot een waarde hoger dan die van vers aangevoerd, d.w.z. ongemengd voedingsgas. Als gevolg hiervan kan vers voedingsgas met een lagere temperatuur worden aangevoerd, terwijl het gemengde voedingsgas toch de voor de exotherme reactie vereiste minimale temperatuur heeft. Als gevolg van het mengen is de concentratie van het om te zetten voedingsgas verlaagd, wat ertoe leidt dat de adiabatische temperatuurstijging tijdens de omzettingsreactie beperkt wordt, en een hoger omzettingsrendement wordt gerealiseerd.Upon introduction of a portion of the product gas into the feed gas and consequently mixing product goose with feed gas, the temperature of the feed gas rises to a value higher than that of freshly supplied, i.e., unmixed feed gas. As a result, fresh feed gas with a lower temperature can be supplied, while the mixed feed gas nevertheless has the minimum temperature required for the exothermic reaction. As a result of the mixing, the concentration of the feed gas to be converted is lowered, which leads to the adiabatic temperature rise during the conversion reaction being limited, and a higher conversion efficiency being achieved.

In een inrichting volgens de uitvinding kan de temperatuur van het aangevoerde voedingsgas worden ingesteld op de voor een hoge conversie optimale temperatuur aan de uitlaatzijde van de reactor, zonder dat degradatie van de katalysator optreedt, en bij een hoog rendement en selectiviteit van de omzettingsreactie.In a device according to the invention, the temperature of the feed gas supplied can be set to the temperature at the outlet side of the reactor for a high conversion, without degradation of the catalyst, and with a high efficiency and selectivity of the conversion reaction.

De middelen omvatten bijvoorbeeld een van de uitlaatopening naar de inlaatopening leidende transportleiding die is voorzien van voortstuwmiddelen voor het voortstuwen van het productgas door de transportleiding.The means comprise, for example, a conveyor line leading from the outlet opening to the inlet opening and provided with propulsion means for propelling the product gas through the conveyor line.

In een uitvoeringsvorm omvatten de voortstuwmiddelen één van een blower en een compressor.In one embodiment, the propulsion means comprise one of a blower and a compressor.

In een voordelige uitvoeringsvorm omvatten de voortstuwmiddelen een ejector.In an advantageous embodiment the propulsion means comprise an ejector.

Een ejector biedt het voordeel dat deze in tegenstelling tot een blower of een compressor vrij is van bewegende delen, hetgeen in het bijzonder bij toepassing bij relatief hoge temperaturen een besparing op investerings- en exploitatiekosten oplevert.An ejector offers the advantage that, unlike a blower or a compressor, it is free of moving parts, which, in particular when used at relatively high temperatures, results in a saving on investment and operating costs.

In weer een uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding omvat deze een tweede van een inlaatopening voor voedingsgas en een uitlaatopening voor productgas voorziene reactorkamer waarin een katalysator is verschaft, waarbij de inlaatopening van de tweede reactorkamer is gekoppeld met de uitlaatopening van de eerste reactorkamer.In yet another embodiment of a device according to the invention, it comprises a second reactor chamber provided with an inlet opening for feed gas and an outlet opening for product gas in which a catalyst is provided, wherein the inlet opening of the second reactor chamber is coupled to the outlet opening of the first reactor chamber.

Hierbij is de eerste reactorkamer bijvoorbeeld een reactorkamer met lage drukval die is verschaft voor het grotendeels omzetten van koolmonoxide en water in kooldioxide en waterstof, en is de tweede reactorkamer verschaft voor het nagenoeg volledig omzetten van koolmonoxide en water in kooldioxide en waterstof.Here, the first reactor chamber is, for example, a low-pressure drop reactor chamber provided for largely converting carbon monoxide and water into carbon dioxide and hydrogen, and the second reactor chamber is provided for substantially completely converting carbon monoxide and water into carbon dioxide and hydrogen.

In weer een uitvoeringsvorm van een inrichting waarbij een venturibuis in de reactorkamer is geïntegreerd, is de inlaatopening verschaft door het uiteinde van een inlaatleiding voor het voedingsgas die uitmondt in het nauwste deel van een in de reactorkamer opgenomen convergent-divergente venturibuis waarvan een divergent deel zich uitstrekt naar de uitlaatopening, waarbij de katalysator althans ten dele is verschaft in een door de binnenwand van de reactorkamer en de buitenwand van de venturibuis begrensde ruimte, waarbij tussen de buitenwand van het convergente deel van de venturibuis en de binnenwand van de reactorkamer ruimte is verschaft voor transport van productgas naar het uiteinde van het convergente deel van de venturibuis, en waarbij de katalysator voorts is verschaft in een deel van de reactorkamer dat zich tussen het uiteinde van het divergente deel van de venturibuis en de uitlaatopening bevindt.In yet another embodiment of a device in which a venturi tube is integrated into the reactor chamber, the inlet opening is provided by the end of a feed gas inlet conduit which flows into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube which is contained in the reactor chamber and a divergent part of which extends to the outlet opening, wherein the catalyst is provided at least in part in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber and the outer wall of the venturi tube, space being provided between the outer wall of the convergent part of the venturi tube and the inner wall of the reactor chamber for transporting product gas to the end of the convergent portion of the venturi tube, and wherein the catalyst is further provided in a portion of the reactor chamber that is located between the end of the divergent portion of the venturi tube and the outlet port.

Deze inrichting, evenals de hiervoor besproken uitvoeringsvorm, biedt het voordeel dat het deel van het voedingsgas dat over de katalysator wordt geleid, en dat vervolgens als productgas aan het in de reactorkamer ingelaten voedingsgas wordt toegevoegd, een relatief geringe drukval over de katalysator ondergaat. Een relatief geringe drukval bevordert het debiet van het deel van het productgas dat in deze uitvoeringsvorm van de inrichting kan worden gerecirculeerd.This device, as well as the above-discussed embodiment, offers the advantage that the part of the feed gas that is passed over the catalyst and that is subsequently added as product gas to the feed gas introduced into the reactor chamber undergoes a relatively small pressure drop across the catalyst. A relatively small pressure drop promotes the flow of the part of the product gas that can be recycled from the device in this embodiment.

De uitvinding betreft voorts een werkwijze voor het omzetten volgens een low temperature shift (LTS) reactie van een koolmonoxide en water bevattend voedingsgas in een kooldioxide en waterstof bevattend productgas, in een reactor met een van een inlaatopening voor voedingsgas en een uitlaatopening voor productgas voorziene reactorkamer waarin een katalysator is verschaft, waarbij althans een deel van het productgas wordt ingevoerd in het voedingsgas.The invention further relates to a method for converting a carbon monoxide and water-containing feed gas into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas according to a low temperature shift (LTS) reaction, in a reactor with a reactor chamber provided with an inlet for feed gas and an outlet for product gas wherein a catalyst is provided, wherein at least a portion of the product gas is introduced into the feed gas.

Uitvoeringsvormen van deze werkwijze worden uitgevoerd in een inrichting volgens een van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van die inrichting.Embodiments of this method are performed in a device according to one of the embodiments of that device described above.

De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekeningen.The invention will be elucidated hereinbelow on the basis of an exemplary embodiment, with reference to the drawings.

In de tekeningen tonenShow in the drawings

Fig. 1 in schematische weergave een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting en werkwijze volgens de uitvinding voor het omzetten van een koolmonoxide en water bevattend voedingsgas volgens een LTS-reactie,FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a device and method according to the invention for converting a carbon monoxide and water-containing feed gas according to an LTS reaction,

Fig. 2 in schematische weergave een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting en werkwijze volgens de uitvinding, enFIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a device and method according to the invention, and

Fig. 3 in schematische weergave een derde uitvoeringsvorm van een inrichting en werkwijze volgens de uitvinding, enFIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of a device and method according to the invention, and

Fig. 4 in schematische weergave een vierde uitvoeringsvorm van een inrichting en werkwijze volgens de uitvinding.FIG. 4 is a schematic representation of a fourth embodiment of a device and method according to the invention.

In de figuren zijn overeenkomstige onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingsgetallen.Corresponding components are designated in the figures with the same reference numerals.

Fig. 1 toont een reactor 40 met een reactorkamer 1 waarin een convergent-divergente venturibuis 9 is opgenomen.FIG. 1 shows a reactor 40 with a reactor chamber 1 in which a convergent-divergent venturi tube 9 is included.

De inlaatopening 2 van de reactorkamer 1 wordt gevormd door het uiteinde van een inlaatleiding 41 voor het voedingsgas 3 die uitmondt in het nauwste deel de venturibuis 9, waarvan het divergente deel 42 zich uitstrekt naar de uitlaatopening 4, waarbij de katalysator 6 althans ten dele is verschaft in het uiteinde van dat deel 42, en waarbij tussen de buitenwand van dat deel 42 en de binnenwand van de reactorkamer 1 ruimte 45 is verschaft voor transport van productgas 5 naar het uiteinde 43 van het convergente deel 44 van de venturibuis 9.The inlet opening 2 of the reactor chamber 1 is formed by the end of an inlet conduit 41 for the feed gas 3 which opens into the narrowest part the venturi tube 9, the divergent part 42 of which extends to the outlet opening 4, wherein the catalyst 6 is at least partially provided in the end of that part 42, and wherein space 45 is provided between the outer wall of that part 42 and the inner wall of the reactor chamber 1 for transporting product gas 5 to the end 43 of the convergent part 44 of the venturi tube 9.

Fig. 2 toont een reactor 50 die verschilt van de in Fig. 1 getoonde reactor 40, door een tweede katalysator 56 die is opgenomen in een deel van de reactorkamer 1 dat zich tussen het uiteinde van het divergente deel 42 van de venturibuis 9 en de uitlaatopening 4 bevindt. De tweede katalysator 56 dient voor het nagenoeg volledig omzetten van koolmonoxide en water in het productgas 55 kooldioxide en waterstof van zeer hoge zuiverheid.FIG. 2 shows a reactor 50 different from the one shown in FIG. 1, by a second catalyst 56 which is received in a part of the reactor chamber 1 which is located between the end of the divergent part 42 of the venturi tube 9 and the outlet opening 4. The second catalyst 56 serves to substantially completely convert carbon monoxide and water into the product gas 55 of very high purity carbon dioxide and hydrogen.

Fig. 3 toont een reactor 60 die verschilt van de in Fig. 2 getoonde reactor 50, door een derde katalysator 66 die is opgenomen in een door de binnenwand van de reactorkamer 1 en de buitenwand van de venturibuis 9 begrensde ruimte.FIG. 3 shows a reactor 60 different from the one shown in FIG. 2, by a third catalyst 66 which is accommodated in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber 1 and the outer wall of the venturi tube 9.

Fig. 4 toont een reactor 70 met een reactorkamer 1 waarin een convergent-divergente venturibuis 9 is opgenomen. De inlaatopening 2 van de reactorkamer 1 wordt gevormd door het uiteinde van een inlaatleiding 41 voor het voedingsgas 3 die uitmondt in het nauwste deel de venturibuis 9, waarvan het divergente deel 42 zich uitstrekt naar de uitlaatopening 4, waarbij de katalysator 6 althans ten dele is verschaft in een door de binnenwand van de reactorkamer 1 en de buitenwand van de venturibuis 9 begrensde ruimte, waarbij tussen de buitenwand van het convergente deel 44 van de venturibuis 9 en de binnenwand van de reactorkamer 1 ruimte 65 is verschaft voor transport van productgas 5 naar het uiteinde 43 van het convergente deel 44 van de venturibuis 9, en waarbij de katalysator 56 voorts is verschaft in een deel van de reactorkamer 1 dat zich tussen het uiteinde van het divergente deel 42 van de venturibuis 9 en de uitlaatopening bevindt.FIG. 4 shows a reactor 70 with a reactor chamber 1 in which a convergent-divergent venturi tube 9 is included. The inlet opening 2 of the reactor chamber 1 is formed by the end of an inlet conduit 41 for the feed gas 3 which opens into the narrowest part the venturi tube 9, the divergent part 42 of which extends to the outlet opening 4, wherein the catalyst 6 is at least partially provided in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber 1 and the outer wall of the venturi tube 9, wherein space 65 is provided between the outer wall of the convergent part 44 of the venturi tube 9 and the inner wall of the reactor chamber 1 for transport of product gas 5 to the end 43 of the convergent portion 44 of the venturi tube 9, and wherein the catalyst 56 is further provided in a portion of the reactor chamber 1 that is located between the end of the divergent portion 42 of the venturi tube 9 and the outlet port.

Claims

A device (40, 50, 60) for converting according to a low temperature shift (LTS) reaction a carbon monoxide and water-containing feed gas (3) into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas (5), comprising at least one of an inlet port (2) for feed gas (3) and an outlet opening (4) for product gas (5) provided with reactor chamber (1) in which a catalyst (6) is provided, which device (40, 50, 60) is provided with means (45, 65 ) for introducing at least a portion of the product gas (5) into the feed gas (3), the inlet opening being provided by the end of an inlet pipe (41) for the feed gas (3) which flows into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube (9) accommodated in the reactor chamber (1), a divergent part (42) of which extends to the outlet opening (4), with space (between the outer wall of that part (42) and the inner wall of the reactor chamber (1)) 45) is provided for transporting product gas (5) to the extrem in the (43) of the convergent part (44) of the venturi tube, characterized in that the catalyst (6) is at least partially provided in the end of the divergent part (42).

Device (50, 60) according to claim 1, characterized in that the catalyst (56) is further provided in a part of the reactor chamber (1) which is located between the end of the divergent part (42) of the venturi tube ( 9) and the outlet opening (4)

Device (60) according to claim 2, characterized in that the catalyst (66) is further provided in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber (1) and the outer wall of the venturi tube (9).

Device (70) for converting according to a low temperature shift (LTS) reaction a carbon monoxide and water-containing feed gas (3) into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas (5), comprising at least one of an inlet port (2) for feed gas (3) and an outlet opening (4) for product gas (5) provided with reactor chamber (1) in which a catalyst (6) is provided, which device (70) is provided with means (45) for introducing at least a part of the product gas (5) in the feed gas (3), the inlet opening being provided by the end of an inlet pipe (41) for the feed gas (3) which flows into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube accommodated in the reactor chamber (1) (9) a divergent part (42) of which extends to the outlet opening (4), wherein the catalyst (6) is at least partially provided in a through the inner wall of the reactor chamber (1) and the outer wall of the venturi tube (9) limited space, with between the outer wall of the convergent part (44) of the venturi tube (9) and the inner wall of the reactor chamber (1) space (65) is provided for transporting product gas (5) to the end (43) of the convergent part (44) of the venturi tube (9), characterized in that the catalyst (56) is further provided in a part of the reactor chamber (1) which is located between the end of the divergent part (42) of the venturi tube (9) and the outlet opening (4).

5. Process for converting according to a low temperature shift (LTS) reaction of a carbon monoxide and water-containing feed gas (3) into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas (5), in a reactor having an inlet port (2) for feed gas (2) 3) and an outlet opening (4) for product gas (5) provided with a first reactor chamber (1) in which a catalyst (6) is provided, wherein at least a part of the product gas (5) is introduced into the feed gas (3), the inlet opening is provided by the end of a feed line (41) for the feed gas (3) which opens into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube (9) accommodated in the reactor chamber (1) of which a divergent (42) part extends to outlet port (4), wherein the catalyst (6) is provided at least in part in the end of that part (42), and wherein (45) between the outer wall of that part (42) and the inner wall of the reactor chamber (1) is provided for transport of produc gas (5) to the end (43) of the convergent part (44) of the venturi tube (9).

The method of claim 5, wherein the catalyst (56) is further provided in a portion of the reactor chamber (1) located between the end of the divergent portion (42) of the venturi tube (9) and the outlet port (4) .

The method of claim 6, wherein the catalyst (66) is further provided in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber (1) and the outer wall of the venturi tube (9).

A process for converting a carbon monoxide and water-containing feed gas (3) into a carbon dioxide and hydrogen-containing product gas (5) according to a low temperature shift (LTS) reaction in a reactor having an inlet port (2) for feed gas (2) 3) and an outlet opening (4) for product gas (5) provided with a first reactor chamber (1) in which a catalyst (6) is provided, characterized in that at least a part of the product gas (5) is introduced into the feed gas (3) wherein the inlet port is provided by the end of a feed gas inlet pipe (41) which opens into the narrowest part of a convergent-divergent venturi tube (9) accommodated in the reactor chamber (1) of which a divergent part (42) extending to the outlet opening (4), the catalyst (6) being provided at least in part in a space bounded by the inner wall of the reactor chamber (1) and the outer wall of the venturi tube (9), whereby between the outer wall of the convergent part ( 44) of the venturi tube (9) and the inner wall of the reactor chamber (1) space (65) is provided for transporting product gas (5) to the end (43) of the convergent part (44) of the venturi tube (9), and wherein the catalyst (56) is further provided in a portion of the reactor chamber (1) located between the end of the divergent portion (42) of the venturi tube (9) and the outlet port (4).