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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2264350
REAKTOR ZUR KATALYTISCHEN Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd
Name des Erfinders: Peter Sayer CHRISTENSEN (DK); Tommy Hansen (DK); Viggo Hansen Lucassen (DK); ANDERSEN Lars Abie (DK)
Der Name des Patentinhabers: Haldor TOPSEE A / S (DK)
Korrespondenzanschrift: 103064, Moskau, ul. Kazakova, 16, NIIR-Büro "Patentanwälte Kvashnin, Sapelnikow und Partner", Kvashnin VP
Startdatum des Patents: 2000.05.26
Die Erfindung bezieht sich auf eine Technik mit Dampfreformierung. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG: Der Reaktor, der eine Vorrichtung mit Mitteln zum Zuführen eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial und Dampf und Mittel zum Entfernen Produkt umfaßt einen porösen Metallträgerstruktur, innerhalb derer die abgelagerte Reformierungskatalysator mit Dampf, wobei die poröse Metallträgerstruktur ist an der Innenwand des Reaktors mittels Löten versehen ist oder Diffusionsbonden. Die Erfindung verbessert die Leistung des Reaktors aufgrund der erhöhten Stabilität der Katalysatorschicht die Haftung an der Innenwand des Reaktors.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik mit Dampfreformierung, insbesondere einen Reaktor zur katalytischen Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid.
Bekannten katalytischen Reaktor Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu erzeugen, die eine Vorrichtung mit Mitteln zum Zuführen eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial und Dampf und Mittel zum Entfernen des Reaktionsprodukts, wobei der Reaktorinnenwand vorgesehen ist, wird mit einem dünnen Film aus der katalytischen Reformierung mit Dampf (EP 0.855.366 A1, cl MA vorgesehen . Vom 01. In 3/38, 29.07.1998).
Das Hauptproblem bei dem bekannten Reaktor ist, eine ausreichende Haftfestigkeit des Katalysators an der Innenwand des Reaktors und zur gleichen Zeit behalten die erforderlichen Eigenschaften des Katalysators hinsichtlich seiner katalytischen Aktivität zu erzeugen, Porenstruktur, Widerstand Sintern, und so weiter.
Technische Ergebnis der Erfindung ist es, einen Reaktor zur katalytischen Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid mit verbesserter Leistung aufgrund der erhöhten Haftungsstabilität der Katalysatorschicht an der Innenwand des Reaktors zu sorgen.
Es wird durch einen Reaktor zur katalytischen Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid erreicht, die eine Vorrichtung mit Mitteln zum Zuführen eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial und Dampf und Mittel zum Entfernen des Reaktionsproduktes, wobei die Innenwand des Reaktors vorgesehen ist, mit einer Schicht aus Reformers Katalysators mit Wasserdampf, umfassend ein poröses Metallträgerstruktur vorgesehen ist, in dessen inneren der Dampfreformierungskatalysator abgeschieden ist, wird das poröse Metallträgerstruktur an der Innenwand des Reaktors mittels Löten oder Diffusionsbonden befestigt.
Der Katalysator wird innerhalb der porösen Struktur des Trägers abgeschieden und in dieser Struktur gehalten, die eliminiert reduziert oder sogar das Erfordernis der Anhaftung des Katalysators an der Reaktorwand.
Poröse Metallstrukturen Haftung auf metallischen Reaktorwand verbessert. In der vorliegenden Erfindung kann jede Art von metallischen porösen Struktur verwendet werden, die in der Lage ist, die tatsächlichen Prozessbedingungen in der Wasserdampfreformierung, einschließlich Metallschaum, Metallnetz, Streckmetall, Sintermetall und Metallgewebe verwendet zu widerstehen. Anforderungen an die Haftung des Katalysators hängt von der Art des porösen Metalls.
Geschäumtes Metall hat eine Struktur, in der Hohlräume sind vorzugsweise kugelförmige Poren, Löcher und Vertiefungen haben einen Radius kleiner als der Radius der kugelförmigen Hohlräume. Das katalytische Material, das in den Hohlräumen abgeschieden ist, kann nicht aus den Hohlräumen ausgeschlossen. Folglich wird Katalysators Haftung an Metall erforderlich.
Der Katalysator kann in Hohlräumen, wie beispielsweise das Eindringen von Schlamm abgeschieden werden, um einen keramischen Vorläufers in den Metallschaum, gefolgt von Trocknen, Calcinieren und Imprägnieren mit einem katalytisch aktiven Material enthält.
Wenn eine poröse Metallstruktur ausgewählt wird, in dem der Katalysator nicht durch die physikalische Oberfläche der Struktur, die erforderliche Haftfestigkeit des Katalysators zu dem Metall gehalten wird, wird immer noch reduziert. Aufgrund der erhöhten Grenzfläche zwischen dem Katalysator und der Haftfestigkeit des Metalls pro Flächeneinheit ist, um niedriger die gleiche Gesamthaftfestigkeit bereitzustellen.
Der Verlust an Katalysator durch Abrieb reduziert vorteilhaft, da der Katalysator von der Metallstruktur geschützt ist, wenn in Kontakt mit Gas zwangsläufig Partikel sich entlang der inneren Oberfläche des Reaktors enthält.
Die Gefahr des Katalysators aus der Reaktorwand Abplatzungen aufgrund von zum Beispiel wird die thermische Belastung erheblich reduziert.
Die poröse Struktur zur Verwendung in dem Reaktor nach der vorliegenden Erfindung ist ein erster Schritt zur Wand des Reaktionsgefäßes angebracht ist. Der Katalysator wird dann in der porösen Struktur verteilt.
Das poröse Metall kann an der Reaktorwand befestigt werden, beispielsweise Löten oder Diffusionsbonden.
Der Schritt des Erzeugens, bei dem das poröse Metall an der Reaktorwand befestigt erfordert Erhitzen des Reaktors und dem porösen Metall auf eine Temperatur über der maximalen Betriebstemperatur des Reaktors. Dies ist notwendig, eine ausreichende Haftfestigkeit bei der maximalen Betriebstemperatur des Reaktors bereitzustellen.
Beim Löten aufgebracht wird, muss die Löttemperatur, mindestens 100-150 ° C höher als die maximale Betriebstemperatur.
Der Katalysator kann beispielsweise Aufsprühen, Aufstreichen oder Eintauchen in eine Aufschlämmung in eine poröse Struktur, die durch, platziert werden, um einen Keramikvorläufer enthält. Danach wird die Aufschlämmung getrocknet und kalziniert. Schließlich wird die so erhaltene Keramikschicht mit einem katalytisch aktiven Material imprägniert. In einem anderen katalytisch aktive Material gleichzeitig mit dem keramischen Vorläufer verwendet.
In einer speziellen Ausführungsform ist die poröse Struktur an der Wand eines Reformierreaktors durch das folgende Verfahren angebracht:
Die poröse Metallstruktur nach geeigneter Vorbehandlung des Trägermaterials und dem Rohr wird in ein Reaktorrohr mit dem gelöteten Material angeordnet. Das Rohr wurde in einem Induktionsofen platziert, so dass ein Teil des Rohres oberhalb der Löttemperatur erhitzt. Mandrel oder Kugel wird verwendet, um das poröse Metall gegen die Rohrwand in der Lötzone zu drücken, um Kontakt mit der Rohrwand zu sichern, wie dies schematisch in Figur 1 in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist. Erhitzen des Dorns und Bewegungsbereich entlang der Rohrlänge Verlöten des Trägermaterials entlang der gesamten Länge des Rohrs zu erhalten.
Diese Erfindung kann für andere Formen als kreisförmige Rohre verwendet werden, einen geeignet geformten Dorn verwendet wird.
Installation für den nächsten Prozess einer porösen Metallwand eines Reformierungsreaktors zu befestigen, ist schematisch in den 2A und 2B gezeigt. 2A zeigt die Installation, sichtbaren Ende; 2B zeigt eine Ansicht in Teilen. Die poröse Metallstruktur 1 nach einer geeigneten Vorbehandlung des Trägermaterials und dem Rohr in einem Rohr mit 2 Solder Stoffrohr 3 angeordnet innerhalb des zweiten Satzes kleinere Rohr oder Stange 4 in dem ringförmigen Raum zwischen den inneren und äußeren Rohren angeordnet sind Material 5, die bei hoher Temperatur ausdehnt. Der Abstandhalter 6 angeordnet Kontakt zu vermeiden zwischen 5 und 1. Das Rohr in einen Ofen gegeben und auf Löttemperatur gebracht wird. Das expandierbare Material drückt das poröse Metallstruktur gegen die Rohrwandung Kontakt mit der Rohrwand zu gewährleisten. Verwendete expandierbare Material 5 ist INTERAM, ein Produkt, das von 3M Inc. erhalten werden kann, In beiden Verfahren wird der Katalysator vollständig in der porösen Struktur verteilt.
FORDERUNGEN
1. Reaktor zur katalytischen Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das eine Vorrichtung mit Mitteln zum Zuführen eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial und Dampf und Mittel zum Entfernen des Reaktionsprodukts, wobei der Reaktorinnenwand mit einer reformierenden Katalysatorschicht versehen ist, mit Dampf versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor eine poröse umfasst eine Metallträgerstruktur, innerhalb derer die Dampfreformierungskatalysator abgeschieden ist, wird das poröse Metallträgerstruktur an der Innenwand des Reaktors mittels Löten oder Diffusionsbonden befestigt.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Struktur ein geschäumtes Metall, Metallnetz, Streckmetall, Sintermetall oder eine Metallgaze.
3. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet Löten ist ein Induktionsofen durchgeführt.
4. Reaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Trägermaterial Metall geschäumt ist.
5. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Trägermaterial während des Lötprozesses durch den sich ausdehnenden Materials fixiert wird.
6. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Rohrvorrichtung ist.
Druckversion
Erscheinungsdatum 02.03.2007gg
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