AUTOTHERMAL REFORMING SYSTEM WITH INTEGRATED SHIFT BEDS, PREFERENTIAL OXIDATION REACTOR, AUXILIARY REACTOR, AND SYSTEM CONTROLS

An integrated hydrocarbon reforming system for use with an associated fuel cell, the system including a gas generator having a partial oxidation chamber, a steam reforming chamber, and integrated shift beds, a preferential oxidation reactor, optionally including a second preferential oxidation reactor and a chiller condenser interposed in-line with the two oxidation reactors, an auxiliary reactor with preheating, combustion, and stream generation capabilities, and an integrated fluid system whereby water, steam, fuel, and air can be effectively shared between system components for increased efficiencies and operation. The gas generator is configured to generate hydrogen-rich reformate by carrying out at least one of a non-catalytic thermal partial oxidation, a catalytic partial oxidation, a steam reforming, and any combinations therof. Within the shift beds a catalyst is used for promoting a water gas shift reaction in the hydrogen-rich reformate, while an integrated heat exchanger having a first mass of two-phase water therein is configured to exchange heat between the two-phase water and the hydrogen-rich reformate in the shift beds. L'invention concerne un système intégré de reformage d'hydrocarbure s'utilisant avec une pile à combustible associée. Le système comporte un générateur de gaz pourvu d'une chambre d'oxydation partielle, d'une chambre de reformage de vapeur et de lits convertisseurs intégrés, un réacteur d'oxydation préféré, éventuellement un deuxième réacteur d'oxydation préféré et un condenseur refroidisseur placé en ligne entre les deux réacteurs d'oxydation, un réacteur auxiliaire à fonctions de préchauffage, de combustion et de génération de vapeur, et un système intégré de fluide permettant de partager l'eau, la vapeur, le combustible et l'air entre les composants du système en vue d'un rendement et d'un fonctionnement accrus. Le générateur de gaz est configuré de manière à produire un réformat riche en hydrogène par la mise en oeuvre d'au moins une des opérations suivantes : oxydation partielle thermique non catalytique, oxydation partielle catalytique, reformage de vapeur et les combinaisons de celles-ci. Un catalyseur est utilisé dans les lits convertisseurs pour activer une réaction de conversion à la vapeur d'eau dans le réformat riche en hydrogène, et un échangeur de chaleur intégré contenant une première masse d'eau à deux phases est conçu pour échanger de la chaleur entre l'eau à deux phases et le réformat riche en oxygène dans