C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 3/38 (2006.01) B01J 8/06 (2006.01) B01J 19/24 (2006.01) C01B 3/32 (2006.01) C01B 3/48 (2006.01) C01B 3/50 (2006.01) C01B 31/20 (2006.01) C07C 5/333 (2006.01) H01M 8/06 (2006.01)
Patent
CA 2497441
The invention relates to a new and improved process and apparatus for the production of high purity hydrogen by steam reforming. The apparatus is an integrated flameless distributed combustion-membrane steam reforming (FDC-MSR) or reactor for steam reforming of a vaporizable hydrocarbon to produce H2 and CO2, with minimal CO, and minimal CO in the H2 stream. The flameless distributed combustion drives the steam reforming reaction which pro-vides great improvements in heat exchange efficiency and load following capabilities. The reactor may contain multiple flameless distributed combustion chambers and multiple hydrogen-selective, hydrogen-permeable, membrane tubes. The feed and reaction gases may flow through the reactor either radially or axially. A further embodiment of the invention involves producing high purity hydrogen by dehydrogenation using an integrated FDC - membrane de-hydrogenation reactor. A still further embodiment of the invention involves a zero emission hybrid power system wherein the produced hydrogen is used to power a high-pressure internally manifolded molten carbonate fuel cell. In addition, the design of the FDC-SMR powered fuel cell makes it possible to capture good concentrations of CO2 for sequestration or use in other processes.
L'invention concerne un procédé et un dispositif améliorés destinés à la production d'hydrogène à pureté élevée par reformage à la vapeur. Le dispositif est un réacteur de reformage à la vapeur à membrane à combustion répartie sans flamme (FDC-MSR) intégré permettant un reformage à la vapeur d'un hydrocarbure vaporisable en vue de produire du H¿2? et du CO¿2? avec une quantité minimale de CO comme produit final et une concentration minimale de CO dans le flux de H¿2?. La combustion répartie sans flamme détermine la réaction de reformage à la vapeur, ce qui permet d'obtenir de sensibles améliorations en termes d'efficacité d'échange thermique et de capacités de suivi de charge. Le réacteur peut contenir de multiples chambres de combustion répartie sans flamme et de multiples tubes à membrane perméable à l'hydrogène et sélective pour l'hydrogène. Les gaz d'alimentation et de réaction peuvent s'écouler à travers le réacteur dans le sens radial ou axial. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne la production d'hydrogène à pureté élevée par déshydrogénation au moyen d'un réacteur de déshydrogénation à membrane FDC intégré. Dans un mode de réalisation supplémentaire, l'invention concerne un système générateur hybride à émission zéro dans lequel l'hydrogène ainsi produit est utilisé pour activer une pile à carbonates fondus à collecteur interne haute pression. En outre, cette conception de pile à combustible activée par un système FDC-MSR permet de capturer de hautes concentrations de CO¿2? en vue d'une séquestration ou d'une utilisation dans d'autres procédés.
Clomburg Lloyd Anthony
Elliott Glenn William
Groeneveld Michiel Jan
Jean Rong-Her
Matzakos Andreas Nicholas
Norton Rose Or S.e.n.c.r.l. S.r.l./llp
Shell Internationale Research Maatschappij B.v.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1514760