優(yōu)選地，配置所述方法或裝置配置以避免在燃料進(jìn)料 物流、預(yù)轉(zhuǎn)化級(jí)和轉(zhuǎn)化級(jí)和/或在合成氣物流中結(jié)焦。
[0029] 在一些實(shí)施方案中，所述方法或裝置包括用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化以生產(chǎn)合成氣的 方法或裝置，其中所述方法具有大于50%且小于95%的烴轉(zhuǎn)化率。在一些實(shí)施方案中，所 述方法或裝置包括用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化以生產(chǎn)合成氣的方法或裝置，其中所述方法具有 大于50%的能量效率。在一些實(shí)施方案中，所述方法或裝置包括用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化的 方法或裝置，其中該方法所需的所有蒸汽產(chǎn)自該方法中并用于該方法中，即沒有蒸汽輸出 和輸入到該方法中。
[0030] 在一些實(shí)施方案中，用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化的方法或裝置包括被動(dòng)流動(dòng)控制系 統(tǒng)，藉此，利用在換熱器、預(yù)轉(zhuǎn)化級(jí)和/或轉(zhuǎn)化級(jí)內(nèi)的壓降平衡來(lái)將適當(dāng)量的燃料和空氣傳 送到諸如換熱器、預(yù)轉(zhuǎn)化級(jí)和/或轉(zhuǎn)化級(jí)的方法中的各點(diǎn)處。
[0031] 一般而言，氣態(tài)烴物流的蒸汽轉(zhuǎn)化被認(rèn)為涉及如下反應(yīng)：
[0032] CnHm + nH20 <-^nCO + (η + m/2) H2 (I);和
[0033] CO + H2O 〇C02 + H2 (2)
[0034] 當(dāng)氣態(tài)烴是甲烷時(shí)，式（I)簡(jiǎn)化為
[0035] CH4 + H2O ^CO + 3 H2 (3)
[0036] 附圖簡(jiǎn)述
[0037] 圖IA示出了轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
[0038] 圖IB示出了根據(jù)圖1A、圖5和圖7的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的一部分的替代配置的示意圖。
[0039] 圖2A-C不出了可用于形成在圖IA中標(biāo)為合成氣熱量回收換熱器110的一個(gè)實(shí)施 方案的板的示意圖。
[0040] 圖3A-B不出了可用于形成在圖1A、圖5和圖7中標(biāo)為換熱器164的一個(gè)實(shí)施方案 的板的示意圖。
[0041] 圖4A-D不出了可用于形成在圖1A、圖5和圖7中標(biāo)為換熱器166的一個(gè)實(shí)施方案 的板的示意圖。
[0042] 圖5不出了轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施方案的不意圖。
[0043] 圖6A-C不出了可用于形成在圖5中標(biāo)為合成氣熱量回收換熱器510的一個(gè)實(shí)施 方案的板的示意圖。
[0044] 圖7不出了轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施方案的不意圖。
[0045] 圖8示出了在圖1A、圖5和圖7中標(biāo)為轉(zhuǎn)化器模件150 (其包括轉(zhuǎn)化器和預(yù)轉(zhuǎn)化 器）的一個(gè)實(shí)施方案的不意圖。
[0046] 圖9A-E示出了可用于形成預(yù)轉(zhuǎn)化器的一個(gè)實(shí)施方案的板的示意圖。
[0047] 圖10A-B示出了可用于形成預(yù)轉(zhuǎn)化器的單元的板的示意圖。
[0048] 圖IlA-F示出了可用來(lái)形成轉(zhuǎn)化器的一個(gè)實(shí)施方案的板的示意圖。
[0049] 圖12A-D示出了可用于形成轉(zhuǎn)化器中的室的板的示意圖。
[0050] 圖13A-B示出了形成預(yù)轉(zhuǎn)化器（圖13A)和轉(zhuǎn)化器（圖13B)的堆疊板的底視圖。
[0051] 圖14示出了在一個(gè)實(shí)施方案中的轉(zhuǎn)化器空氣物流和轉(zhuǎn)化器物流的溫度分布的期 望趨勢(shì)的舉例說(shuō)明。
[0052] 圖15示出了轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的空氣物流和燃料物流的流阻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施方案。
[0053] 圖16A-D示出了可用來(lái)構(gòu)成轉(zhuǎn)化器的一個(gè)實(shí)施方案的板的示意圖。
[0054] 圖17示出了不考慮壁傳導(dǎo)的轉(zhuǎn)化器錯(cuò)流換熱器的模擬的合成氣溫度分布。
[0055] 圖18示出了考慮了壁傳導(dǎo)的轉(zhuǎn)化器錯(cuò)流換熱器的模擬的合成氣溫度分布。
[0056] 圖19示出了在轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案中的工藝物流的復(fù)合的熱和冷的溫 度-焓曲線的示意圖。
[0057] 圖20示出了轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方案的部分結(jié)構(gòu)的前視圖。
[0058] 圖21示出了圖20中所示的轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方案的部分結(jié)構(gòu)的后視 圖。
[0059] 定義
[0060] 金屬塵化條件：導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料和合金腐蝕分解成為塵粉的溫度和在含碳?xì)怏w的環(huán) 境中的組成的組合。一般來(lái)說(shuō)，金屬塵化發(fā)生在400°C到800°C之間的中間溫度且此時(shí)碳在 氣相中的活性（"a。"）大于1。由于金屬塵化是在給定物流中溫度和組成的組合的結(jié)果， 可操控這些變量中的任何一個(gè)來(lái)避免或減少金屬塵化條件的發(fā)生。相應(yīng)地，對(duì)于一些組成， 金屬塵化的上限可能會(huì)低于800°C，例如700°C或750°C，下限可能高于400°C，例如420°C或 450°C。因此，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，400°C到800°C旨在作為一般經(jīng)驗(yàn)法則，但也有例外，而且金屬塵 化條件涉及組成和溫度的組合。相應(yīng)地，當(dāng)本申請(qǐng)?zhí)岬?避免或減少金屬塵化條件"等時(shí)， 是旨在通過(guò)操控溫度、組成或兩者來(lái)避免或減少可能導(dǎo)致金屬塵化條件的變量的組合。
[0061] 雖然不想受任何理論約束，但金屬塵化在大多數(shù)情況下被認(rèn)為是下列反應(yīng)的結(jié) 果：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，其包括包含堆疊板的轉(zhuǎn)化器，所述裝置包括： a) 連續(xù)轉(zhuǎn)化室，其由鄰近堆疊板的第一布置的對(duì)齊穿孔限定，轉(zhuǎn)化器物流通過(guò)第一組 通道進(jìn)料進(jìn)入所述連續(xù)轉(zhuǎn)化室中并且在其中發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)； b) 連續(xù)燃燒室，其由鄰近堆疊板的第二布置的對(duì)齊穿孔限定，轉(zhuǎn)化器空氣物流通過(guò)第 二組通道進(jìn)料進(jìn)入所述連續(xù)燃燒室中并在其中發(fā)生連續(xù)燃燒以通過(guò)鄰近板之間的熱交換 向轉(zhuǎn)化器物流提供熱； c) 燃料分配系統(tǒng)，其包括第三組通道以向各個(gè)燃燒室提供轉(zhuǎn)化器燃料物流；和 d) 轉(zhuǎn)化催化劑，所述轉(zhuǎn)化催化劑位于轉(zhuǎn)化室的至少一個(gè)中。
2. 權(quán)利要求1的裝置，其還包括： 燃燒催化劑，其位于燃燒室的至少一個(gè)中。
3. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述轉(zhuǎn)化催化劑包括多孔顆粒催化劑、在金屬絲網(wǎng)或金屬 箔載體上涂覆的催化劑、或在陶瓷基體上沉積的催化劑。
4. 權(quán)利要求1的裝置，其還包括位于各個(gè)連續(xù)轉(zhuǎn)化室中的轉(zhuǎn)化催化劑。
5. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述轉(zhuǎn)化催化劑被填充進(jìn)轉(zhuǎn)化室的至少一個(gè)中。
6. 權(quán)利要求2的裝置，其中所述燃燒催化劑被填充進(jìn)燃燒室的至少一個(gè)中。
7. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述第三組通道包括不同構(gòu)型的通道。
8. 權(quán)利要求7的裝置，其中包括不同構(gòu)型的通道的第三組通道在通道中提供不同的壓 降。
9. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述連續(xù)燃燒通過(guò)鄰近板之間的錯(cuò)流熱交換向轉(zhuǎn)化器物流 提供熱。
10. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述連續(xù)燃燒通過(guò)鄰近板之間的逆流熱交換向轉(zhuǎn)化器物 流提供熱。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于氣態(tài)烴的蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，其包括包含堆疊板的轉(zhuǎn)化器，所述裝置包括：a)連續(xù)轉(zhuǎn)化室，其由鄰近堆疊板的第一布置的對(duì)齊穿孔限定，轉(zhuǎn)化器物流通過(guò)第一組通道進(jìn)料進(jìn)入所述連續(xù)轉(zhuǎn)化室中并且在其中發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)；b)連續(xù)燃燒室，其由鄰近堆疊板的第二布置的對(duì)齊穿孔限定，轉(zhuǎn)化器空氣物流通過(guò)第二組通道進(jìn)料進(jìn)入所述連續(xù)燃燒室中并在其中發(fā)生連續(xù)燃燒以通過(guò)鄰近板之間的熱交換向轉(zhuǎn)化器物流提供熱；c)燃料分配系統(tǒng)，其包括第三組通道以向各個(gè)燃燒室提供轉(zhuǎn)化器燃料物流；和d)轉(zhuǎn)化催化劑，所述轉(zhuǎn)化催化劑位于轉(zhuǎn)化室的至少一個(gè)中。
【IPC分類】C01B3-38, C01B3-48, B01J19-24, B01J8-02, H01M8-10, H01M8-04, B01J19-00, H01M8-06
【公開號(hào)】CN104528644
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410476839
【發(fā)明人】安東尼·約翰斯頓
【申請(qǐng)人】美吉特英國(guó)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2008年6月16日
【公告號(hào)】CA2692351A1, CN101808723A, CN101808723B, EP2164621A1, EP2164621A4, EP2164621B1, EP2865441A1, US7967878, US8882865, US20080124255, US20120020851, WO2008154678A1