JPH0519481B2 - - Google Patents
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- JPH0519481B2 JPH0519481B2 JP62278347A JP27834787A JPH0519481B2 JP H0519481 B2 JPH0519481 B2 JP H0519481B2 JP 62278347 A JP62278347 A JP 62278347A JP 27834787 A JP27834787 A JP 27834787A JP H0519481 B2 JPH0519481 B2 JP H0519481B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- reaction tube
- reaction zone
- gas
- reaction
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B17/00—Chain saws; Equipment therefor
- B27B17/12—Lubricating devices specially designed for chain saws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B17/00—Chain saws; Equipment therefor
- B27B17/02—Chain saws equipped with guide bar
- B27B17/025—Composite guide bars, e.g. laminated, multisectioned; Guide bars of diverse material
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は炭化水素と水蒸気の混合物から触媒作
用により水素富化ガス（改質ガス）を製造する改
質管の反応管に関する。
用により水素富化ガス（改質ガス）を製造する改
質管の反応管に関する。
改質器内に配置された、改質触媒が充填された
反応管内において、原料炭化水素と水蒸気の混合
物を加熱下に改質触媒と接触させる改質反応によ
つて水素富化ガスが製造される。
反応管内において、原料炭化水素と水蒸気の混合
物を加熱下に改質触媒と接触させる改質反応によ
つて水素富化ガスが製造される。
そして改質反応は強い吸熱反応であり、かつ改
質に必要な温度が700〜950℃と高温のために、バ
ーナでの燃焼で発生する高温燃焼ガスにより反応
管を加熱し、この管内を通る原料の改質反応に必
要な熱量が与えられる。
質に必要な温度が700〜950℃と高温のために、バ
ーナでの燃焼で発生する高温燃焼ガスにより反応
管を加熱し、この管内を通る原料の改質反応に必
要な熱量が与えられる。
第５図〜第８図に従来の水素富化ガス製造用改
質器の反応管を示す。
質器の反応管を示す。
第５図においては反応管１に改質触媒２が充填
されており、原料炭化水素と水蒸気との混合物が
矢印Ａに沿つて供給され、矢印Ｂに沿つて反応管
１中を流れ、矢印Ｃに沿つて排出される。
されており、原料炭化水素と水蒸気との混合物が
矢印Ａに沿つて供給され、矢印Ｂに沿つて反応管
１中を流れ、矢印Ｃに沿つて排出される。
一方、高温燃焼ガスが矢印Ｄに沿つて供給さ
れ、原料混合物と向流熱交換される。
れ、原料混合物と向流熱交換される。
しかしながら、高温の改質ガスが流れる反応管
の出口部３が火炎に近い高温燃焼ガスから伝熱さ
れるので、特に出口部３近傍の反応管表面温度が
極めて高温となり、従つて反応管材料として非常
に高価な耐熱材料（高ニツケル鋼等）が必要とな
るので経済的でなく、また反応管表面温度が高い
ので反応管の寿命が短くなる欠点があつた。
の出口部３が火炎に近い高温燃焼ガスから伝熱さ
れるので、特に出口部３近傍の反応管表面温度が
極めて高温となり、従つて反応管材料として非常
に高価な耐熱材料（高ニツケル鋼等）が必要とな
るので経済的でなく、また反応管表面温度が高い
ので反応管の寿命が短くなる欠点があつた。
第６図は、原料混合物の流れＡ，Ｂ，Ｃと燃焼
ガス流Ｄが並流の場合を示し、火炎に近い高温燃
焼ガスと接触する反応管入口部４における原料混
合物温度は400〜600℃と低く、反応管表面温度は
低くなる。
ガス流Ｄが並流の場合を示し、火炎に近い高温燃
焼ガスと接触する反応管入口部４における原料混
合物温度は400〜600℃と低く、反応管表面温度は
低くなる。
しかし反応管出口部３では、高温の改質ガスに
熱を与えねばならないので、より高い燃焼ガス温
度が必要となり、このため燃焼により生じた熱を
有効に利用できず、熱効率が悪く、燃焼ガス形成
のために多量の燃料を必要とし、多くの運転経費
が必要となる。
熱を与えねばならないので、より高い燃焼ガス温
度が必要となり、このため燃焼により生じた熱を
有効に利用できず、熱効率が悪く、燃焼ガス形成
のために多量の燃料を必要とし、多くの運転経費
が必要となる。
第７図の反応管１は内部伝熱管５を有し、原料
混合物は矢印Ａ，Ｂ，B′に沿つて反応管１中を
流れ、矢印Ｃに沿つて排出される。
混合物は矢印Ａ，Ｂ，B′に沿つて反応管１中を
流れ、矢印Ｃに沿つて排出される。
そして、内部伝熱管５によつて改質ガスの有す
る熱量は、原料混合物と熱交換することによつて
回収される。
る熱量は、原料混合物と熱交換することによつて
回収される。
しかしながら、第５図の場合と同様に原料混合
物の流れＢと燃焼ガスの流れＤは向流となり、反
応管表面温度が高くなる欠点がある。
物の流れＢと燃焼ガスの流れＤは向流となり、反
応管表面温度が高くなる欠点がある。
第８図は内部伝熱管５によつて原料混合物が予
熱される場合を示し、前記第６図のの場合と同様
に原料混合物と燃焼ガスは並流となり、熱効率が
悪い。
熱される場合を示し、前記第６図のの場合と同様
に原料混合物と燃焼ガスは並流となり、熱効率が
悪い。
本発明は上記従来の欠点を解消し、熱効率を高
め、燃料使用量を削減し、反応管表面温度の低い
水素富化ガス製造用改質器の反応管を提供するこ
とを目的とするものである。
め、燃料使用量を削減し、反応管表面温度の低い
水素富化ガス製造用改質器の反応管を提供するこ
とを目的とするものである。
上記目的を達成する本発明は、水素富化ガス製
造用改質器の反応管において、該反応管を隔壁に
よつて上部反応帯と下部反応帯に区分し、前記隔
壁を貫通して該下部反応帯中を下方に延びる原料
ガス導管と、前記隔壁を貫通して該上部反応帯中
を上方に延びる改質ガス導管をそれぞれ設け、該
改質ガス導管を前記反応管外に導き、前記上部反
応帯に原料ガス供給管を設けると共に、前記上部
反応帯、下部反応帯および原料ガス導管に改質触
媒を充填したことを特徴とするものである。
造用改質器の反応管において、該反応管を隔壁に
よつて上部反応帯と下部反応帯に区分し、前記隔
壁を貫通して該下部反応帯中を下方に延びる原料
ガス導管と、前記隔壁を貫通して該上部反応帯中
を上方に延びる改質ガス導管をそれぞれ設け、該
改質ガス導管を前記反応管外に導き、前記上部反
応帯に原料ガス供給管を設けると共に、前記上部
反応帯、下部反応帯および原料ガス導管に改質触
媒を充填したことを特徴とするものである。
第１図は本発明の反応管の第１実施例を示し、
反応管１は隔壁６によつて上部反応帯７と下部反
応帯８に区分されている。そして隔壁６を貫通し
て下部反応帯８中を下方に延びる原料ガス導管９
と、隔壁６を貫通して上部反応帯７中を上方に延
びる改質ガス導管１０が設けられ、改質ガス導管
１０は改質ガス排出管１２を経て反応管１外に導
かれる。
反応管１は隔壁６によつて上部反応帯７と下部反
応帯８に区分されている。そして隔壁６を貫通し
て下部反応帯８中を下方に延びる原料ガス導管９
と、隔壁６を貫通して上部反応帯７中を上方に延
びる改質ガス導管１０が設けられ、改質ガス導管
１０は改質ガス排出管１２を経て反応管１外に導
かれる。
更に、上部反応帯７、下部反応帯８および原料
ガス導管９には夫々、改質触媒が充填されてい
る。
ガス導管９には夫々、改質触媒が充填されてい
る。
かかる反応管１においては、原料炭化水素と水
蒸気との原料混合物が原料供給管１１から矢印Ａ
に沿つて供給され、上部反応帯７において改質触
媒と接触しながら矢印Ｂ，Ｂに沿つて流下し、改
質反応を開始する。
蒸気との原料混合物が原料供給管１１から矢印Ａ
に沿つて供給され、上部反応帯７において改質触
媒と接触しながら矢印Ｂ，Ｂに沿つて流下し、改
質反応を開始する。
なお、本発明において使用される改質触媒は特
に限定されるものではなく、従来使用されている
水素製造用改質触媒が使用される。
に限定されるものではなく、従来使用されている
水素製造用改質触媒が使用される。
また原料炭化水素としても、従来用いられてい
る天然ガス、プロパン、ブタンおよびナフサなど
が用いられる。
る天然ガス、プロパン、ブタンおよびナフサなど
が用いられる。
上部反応帯７における改質反応に必要な熱量
は、比較的低温な燃焼ガスの流れD1，D1と向流
熱交換することにより供給される。
は、比較的低温な燃焼ガスの流れD1，D1と向流
熱交換することにより供給される。
上部反応帯７を流下した原料混合物は、隔壁６
によつて流下がさまたげられ、原料ガス導管９中
を矢印B1に沿つて流下し、反応管１の底部から
反転して反応管１の管壁側を矢印B2，B2に沿つ
て上昇する。
によつて流下がさまたげられ、原料ガス導管９中
を矢印B1に沿つて流下し、反応管１の底部から
反転して反応管１の管壁側を矢印B2，B2に沿つ
て上昇する。
そして、原料ガス導管９中における改質反応に
必要な熱量は、高温の燃焼ガスの流れD2，D2と
並流するB2，B2の流れと熱交換することにより
供給される。
必要な熱量は、高温の燃焼ガスの流れD2，D2と
並流するB2，B2の流れと熱交換することにより
供給される。
改質反応は流れB2，B2の隔壁６近傍において
ほぼ終了し、この高温の改質ガスの流れB2，B2
は、隔壁６において集められ、改質ガス導管１０
中を矢印B3に沿つて上昇する間に、原料混合物
の流れＢ，Ｂと熱交換により熱を与え、温度低下
しながら反応管外に排出される。
ほぼ終了し、この高温の改質ガスの流れB2，B2
は、隔壁６において集められ、改質ガス導管１０
中を矢印B3に沿つて上昇する間に、原料混合物
の流れＢ，Ｂと熱交換により熱を与え、温度低下
しながら反応管外に排出される。
なお、上部反応帯７における改質触媒層温度は
通常、400〜700℃、原料ガス導管９中における触
媒層温度は500〜800℃、原料ガス導管９をとり巻
く触媒層の温度は600〜950℃、である。
通常、400〜700℃、原料ガス導管９中における触
媒層温度は500〜800℃、原料ガス導管９をとり巻
く触媒層の温度は600〜950℃、である。
第２図Ａおよび第２図Ｂは本発明の第２実施例
を示し、改質ガス導管が１０1，１０2と２本設け
られている点のみが第１実施例と異なつている。
を示し、改質ガス導管が１０1，１０2と２本設け
られている点のみが第１実施例と異なつている。
第３図は本発明の第３実施例を示し、改質ガス
導管が１０1，１０2，１０3および１０4と四本設
けられている。
導管が１０1，１０2，１０3および１０4と四本設
けられている。
かかる本発明の反応管１は、第４図に示すよう
に、バーナ１３を有する加熱炉１４に設置されて
改質器１５が構成される。
に、バーナ１３を有する加熱炉１４に設置されて
改質器１５が構成される。
なお、燃焼ガスは燃焼ガス排出口１６から排出
される。
される。
以上述べたように本発明によれば、一本の反応
管内に向流と並流を合せ持つている。すなわち原
料ガスの流れＢと向流する燃焼ガスの流れD1、
およびB2と並流するD2である。
管内に向流と並流を合せ持つている。すなわち原
料ガスの流れＢと向流する燃焼ガスの流れD1、
およびB2と並流するD2である。
従つて、火炎に近い高温の燃焼ガスの流れD2
によつて伝熱される部分は、比較的低温の、すな
わち改質反応が終了する以前のガス流B2である
ため反応管表面温度を低くすることができ、従来
のように反応管材料に高価な耐熱材料を必要とす
ることがなくなる。
によつて伝熱される部分は、比較的低温の、すな
わち改質反応が終了する以前のガス流B2である
ため反応管表面温度を低くすることができ、従来
のように反応管材料に高価な耐熱材料を必要とす
ることがなくなる。
低温の燃焼ガスD1は、低温の原料ガスＢに伝
熱すれば良いので、熱を有効に利用することがで
き、高い熱効率を得ることができる。
熱すれば良いので、熱を有効に利用することがで
き、高い熱効率を得ることができる。
更に、上部反応帯中に改質ガス導管を設けたの
で、改質反応を終えた改質ガスの持つ高い保有熱
量を原料ガスと熱交換することによつて原料ガス
へ与えることができるので、燃焼ガスから原料ガ
スに与える熱を少なくすることができ、従つて燃
焼ガス形成に要する燃料量を減少させることがで
きる。
で、改質反応を終えた改質ガスの持つ高い保有熱
量を原料ガスと熱交換することによつて原料ガス
へ与えることができるので、燃焼ガスから原料ガ
スに与える熱を少なくすることができ、従つて燃
焼ガス形成に要する燃料量を減少させることがで
きる。
また、反応管から排出される改質ガスの温度が
原料ガスとの熱交換によつて低下するので、改質
ガス排出管１２から他の設備（図示せず）に至る
連絡管をあまり高価な耐熱材料を使わずにすみ経
済的である。
原料ガスとの熱交換によつて低下するので、改質
ガス排出管１２から他の設備（図示せず）に至る
連絡管をあまり高価な耐熱材料を使わずにすみ経
済的である。
つまり本発明の反応管は、第５図に示した従来
の反応管が有する燃焼ガス温度の有効利用と、第
６図の反応管が有する反応管材料のグレード・ダ
ウンおよび第７図の反応管が持つ高い熱回収効率
という各々の特徴を兼えた反応管と云うことがで
きる。
の反応管が有する燃焼ガス温度の有効利用と、第
６図の反応管が有する反応管材料のグレード・ダ
ウンおよび第７図の反応管が持つ高い熱回収効率
という各々の特徴を兼えた反応管と云うことがで
きる。
第１図は本発明の反応管の第１実施例を示す縦
断面概要図、第２図Ａは第２実施例を示す縦断面
概要図、第２図ＢはそのＸ−Ｘ矢印横断面概要
部、第３図は第３実施例を示す横断面概要図、第
４図は本発明の反応管を設けた改質器の縦断面概
要図、第５図、第６図、第７図および第８図は従
来の反応管の縦断面概要図である。 １…反応管、６…隔壁、７…上部反応帯、８…
下部反応帯、９…原料ガス導管、１０…改質ガス
導管。
断面概要図、第２図Ａは第２実施例を示す縦断面
概要図、第２図ＢはそのＸ−Ｘ矢印横断面概要
部、第３図は第３実施例を示す横断面概要図、第
４図は本発明の反応管を設けた改質器の縦断面概
要図、第５図、第６図、第７図および第８図は従
来の反応管の縦断面概要図である。 １…反応管、６…隔壁、７…上部反応帯、８…
下部反応帯、９…原料ガス導管、１０…改質ガス
導管。
Claims (1)
- １ 水素富化ガス製造用改質器の反応器におい
て、該反応管を隔壁によつて上部反応帯と下部反
応帯に区分し、前記隔壁を貫通して該下部反応帯
中を下方に延びる原料ガス導管と、前記隔壁を貫
通して該上部反応帯中を上方に延びる改質ガス導
管をそれぞれ設け、該改質ガス導管を前記反応管
外に導き、前記上部反応帯に原料ガス供給管を設
けると共に、前記上部反応帯、下部反応帯および
原料ガス導管に改質触媒を充填したことを特徴と
する水素富化ガス製造用改質器の反応管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27834787A JPH01122901A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 水素富化ガス製造用改質器の反応管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27834787A JPH01122901A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 水素富化ガス製造用改質器の反応管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122901A JPH01122901A (ja) | 1989-05-16 |
| JPH0519481B2 true JPH0519481B2 (ja) | 1993-03-16 |
Family
ID=17596067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27834787A Granted JPH01122901A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 水素富化ガス製造用改質器の反応管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01122901A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5025561A (en) * | 1989-05-08 | 1991-06-25 | Sugihara Trading Co., Ltd. | Guide bar for a chain saw |
| WO2006006479A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | 水素製造システムおよび改質装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK165946C (da) * | 1985-03-21 | 1993-07-05 | Haldor Topsoe As | Reformingproces under varmeudveksling og reaktor dertil |
| JPS625091A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-12 | Jgc Corp | ２重管式伝熱管 |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP27834787A patent/JPH01122901A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01122901A (ja) | 1989-05-16 |
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