[发明专利]具有结构化催化剂和改善的热平衡的重整器管

权利要求书

1.一种用于在蒸汽重整条件下将含烃进料转化为含有碳氧化物和氢气的合成气体产物的重整器管，其包含：

(a)从外面加热的包含外部承压套管的反应室，其中所述套管在其一个末端处借助于分隔板与相邻的出口室划界，并且在其另一个末端处借助于封闭装置封闭，

(b)至少一种结构化填料，其排列在所述反应室中并且含有对于蒸汽重整具有活性的催化剂，

(c)排列在所述反应室上的含有所述进料的进料气体流的进口，其中所述进口排列在所述反应室的最接近所述分隔板的末端处并且与进入所述结构化填料的进气口流体连通，

(d)排列在所述反应室内和所述结构化填料内并且进口端与所述结构化填料的出气口流体连通并且出口端与所述出口室流体连通的热交换器管，其中所述进料气体流在进入所述反应室后首先流过所述结构化填料，接着以逆流方式流过所述热交换器管，并且所述热交换器管和流过所述热交换器管的所述合成气体产物流与所述结构化填料和流过所述结构化填料的所述进料气体流呈热交换关系，

(e)所述合成气体产物的收集管，其与所述出口室流体连通，其中

(f)所述热交换器管的所述出口端穿过所述分隔板，通向所述出口室并且与所述收集管流体连通，以使得所述合成气体产物能够从所述反应室经过所述出口室进入所述收集管，

(g)所述套管和所述热交换器管具有圆形横截面并且所述结构化填料具有环形横截面，

(h)所述套管、所述结构化填料和所述热交换器管同轴并且同心地排列，

(i)所述结构化填料排列在所述套管的内壁与所述热交换器管的外壁之间，以便形成基本上不漏气的封闭结构，并且

(k)所述重整器管竖直地排列，其中所述反应室排列在上部区域，所述出口室排列在下部区域，并且所述进料气体流从底部向上流过所述结构化填料。

2.根据权利要求1所述的重整器管，其特征在于所述结构化填料和所述热交换器管两者都由独立的模块或区段组成，其中每个热交换器管区段配备有用于相关填料区段的支撑或承载装置。

3.根据权利要求1或2所述的重整器管，其特征在于所述反应室包含至少一个含有对于蒸汽重整具有活性的颗粒状固体催化剂床的区域。

4.根据权利要求3所述的重整器管，其特征在于含有所述催化剂床的所述区域通过去掉相应的填料区段但存在相关的热交换器管区段来形成。

5.根据权利要求1或2所述的重整器管，其特征在于所述热交换器管至少部分填充有惰性体床或在其内侧设置有导向板。

6.根据权利要求1或2所述的重整器管，其特征在于所述含烃进料为天然气。

7.一种重整炉，其包含包覆或衬有耐火材料的盖、底部和壁，以及由此形成的内部空间，其特征在于至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的重整器管和至少一个用于加热所述重整器管的燃烧器排列在所述内部空间中或就燃烧器烟道气而言与所述内部空间流体连通的第二空间中。

8.根据权利要求7所述的重整炉，其特征在于所述至少一个重整器管竖直排列在所述内部空间中，其中包括反应室的这部分重整器管至少部分排列在所述内部空间中并且包括出口室的这部分重整器管至少部分排列在所述内部空间外。

9.根据权利要求8所述的重整炉，其特征在于包含进料的进料气体流的进口也排列在所述内部空间外。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的重整炉，其特征在于多个重整器管和燃烧器排列在所述内部空间中，并且所述燃烧器产生的火焰的纵轴被引导成与所述重整器管的纵轴平行。