Heat exchange apparatus and process

Details Heat exchange apparatus and process Heat exchange apparatus and process

B - Operations, Transporting

01

J

B01J 8/06 (2006.01) C01B 3/38 (2006.01)

Patent

CA 2205002

Heat exchange apparatus and process, particularly heat exchange primary reforming with the primary reformed gas being subjected to partial combustion (and optionally secondary reforming) and the resultant partially combusted gas being used as the heat exchange medium to supply heat required for the primary reforming. The apparatus includes process fluid inlet (11) and outlet (14) zones separated from the heat exchange zone (13) by boundary means such as tube sheets (15, 16, 17) or header pipes (35). A plurality of heat exchange tubes (19) for a process fluid extending through a heat exchange zone (13) from one of the boundary means (15, 16) and slideably engage at the other boundary means (17) with seal tubes (26) fastened to said other boundary means (17). The interior of the inner one of the seal tube (26) and its associated heat exchange tube (19) is provided with a constriction (31) of reduced cross-sectional area forming a low pressure region (32) downstream of said constriction, an expansion region (33) of cross-sectional area greater than that of the constriction (31) downstream of said constriction, and one or more passages (34) through the wall of that inner tube connecting said low pressure region to the exterior of the inner tube. The passages (34) are located within the overlapping region of the seal tube (26) and heat exchange tube (19) so as to provide a leakage flow path for heat exchange medium from the heat exchange zone, through the overlapping region and said passages, into the low pressure region.

Appareil et procédé d'échange de chaleur, notamment reformage primaire par échange thermique, le gaz reformé primaire étant soumis à une combustion partielle (et, facultativement, reformage secondaire), et le gaz partiellement brûlé résultant étant utilisé comme milieu d'échange thermique pour fournir la chaleur nécessaire au reformage primaire. L'appareil comprend des zones d'admission (11) et d'écoulement (14) du fluide de traitement séparées de la zone d'échange de chaleur (13) par des moyens de délimitation tels que des plaques tubulaires (15, 16, 17) ou des tubes collecteurs (35). Un ensemble de tubes échangeurs de chaleur (19) pour un fluide de traitement s'étendent sur une zone d'échange thermique (13) depuis l'un des moyens de délimitation (15, 16) et s'emmanchent, au niveau de l'autre moyen de délimitation (17), dans des tubes d'étanchéité (26) fixés audit autre moyen de délimitation. L'intérieur du tube d'étanchéité interne (26) et du tube échangeur de chaleur qui y est associé (19) comporte un rétrécissement (31) de section réduite formant une zone de basse pression (32) en aval dudit rétrécissement, une région évasée (33) de section supérieure à celle du rétrécissement (31), située en aval de celui-ci, et un ou plusieurs passages (34) traversant la paroi de ce tube interne et reliant ladite zone de basse pression à l'extérieur du tube interne. Les passages (34) sont situés dans la zone de chevauchement du tube d'étanchéité (26) et du tube échangeur de chaleur (19), de façon à assurer au milieu d'échange thermique une voie de fuite partant de la zone d'échange de chaleur pour aboutir à la zone de basse pression en passant par la zone de chevauchement et lesdits passages.

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