The present invention relates to a device comprising:

​-an enclosure defining an interior volume and configured to contain a mixture of water and steam,

​-a first inlet adapted and intended to admit water into the inner volume, and a first outlet adapted and intended to discharge steam from the inner volume,

​-a second inlet suitable for receiving a synthesis gas, and a second outlet suitable for discharging a modified synthesis gas,

​-a first reactor-exchanger located in the inner volume, fluidly connected to the second inlet and to the second outlet, and adapted to carry out a reaction of the gas to water (in English: water-shift reaction) on the synthesis gas and obtain the modified synthesis gas, and to heat the water admitted into the inner volume and produce at least a portion of said steam,

​-a third inlet suitable for reviewing a combustible gas distinct from the synthesis gas, a fourth inlet adapted and intended to receive an oxidizing gas comprising at least 20% by volume of oxygen, and a third outlet suitable for discharging converted gases, and

​-a second exchanger-reactor fluidically connected to the third inlet, to the fourth inlet and to the third outlet, the second exchanger-reactor being suitable for carrying out catalytic oxidation of the combustible gas by the oxidizing gas and obtaining the converted gases; and a plant comprising such a device, and a naval platform, such as an underwater vehicle, incorporating such an installation.

​It is known, in particular in the field of underwater vehicles, to implement a plant for producing hydrogen and steam comprising a gas oil reformer in the presence of oxygen and steam to obtain a synthesis gas. The synthesis gas undergoes a reaction of the gas to the water (in English-gas shift reaction) in a first device to produce a modified synthesis gas, more rich in hydrogen.​This richer synthesis gas is then sent to a purifier which separates the modified synthesis gas into a hydrogen-enriched mixture, which constitutes

​the hydrogen produced, and a hydrogen-depleted mixture, which is a combustible gas sent in a second device performing catalytic oxidation of the fuel gas in the presence of oxygen.

​The second device transfers heat generated by the catalytic oxidation to water to produce a mixture of water and steam that is sent to the first device. In the first device, the mixture of water and steam receives heat generated by the highly exothermic reaction of the ushift and transforms into steam. The steam is sent to the reformer.

​Such an installation provides satisfaction of the point of view of hydrogen production, but has a certain cost.

​It is an object of the invention to provide a device of the type described above, in particular with a reduced cost.

​To this end, the invention relates to A device of the type described above, in which second exchanger-reactor is located in the interior volume and is adapted to heat the water admitted into the interior volume and produce at least part of said steam.

​In particular embodiments, the device comprises one or more of the following features, taken alone or in all technically possible combinations:

​-an electrical heating system located in the interior volume;

​-a mixer configured to mix the combustible gas and the oxidizing gas and produce a mixture, the mixer comprising the third inlet for the combustible gas, the fourth inlet for the oxidizing gas, and an outlet for said mixture, the outlet being fluidly connected to the second exchanger-reactor;

​-the first exchanger-reactor comprises an upstream exchanger-reactor fluidically connected to the second inlet for receiving the synthesis gas and suitable for producing at least part of said reaction of the gas with water and allowing heat transfer to the mixture of water and steam, and a downstream element fluidly connected to the second outlet for the modified synthesis gas and to the upstream exchanger-reactor via a gas-return box​, the downstream element being configured to allow heat transfer to the mixture of water and steam and preferably to perform another part of said reaction of the gas to water;

​-the second exchanger-reactor comprises a reactor configured to perform said catalytic oxidation, and an exchanger fluidly connected to the third outlet for the converted gases and to the reactor and configured to allow heat transfer from the converted gases to the mixture of water and steam;

​-the upstream exchanger-reactor and the downstream element of the first exchanger-reactor, on the one hand, and the exchanger of the second exchanger-reactor, on the other hand, respectively comprise pluralities of pipelines intended to carry respectively the synthesis gas, the modified synthesis gas and the converted gases;

​-said pipes of the reactor-exchanger and of the downstream element extend substantially parallel to a central axis of the device;

​-said pipes of the exchanger winding around the central axis;

​-the second inlet for the synthesis gas and the upstream exchanger-reactor are located on one side of a median plane passing through the central axis, and the second outlet for the modified synthesis gas and the downstream element are located on the other side of the median plane;

​-the reactor comprises at least one catalytic burner, and a converted gas round-trip box adapted to receive the converted gases from the catalytic burner in one direction along the central axis and to send them to the exchanger in the other direction along the central axis;

​-the first exchanger-reactor and the second exchanger-reactor are located on either side of a separation plane perpendicular to the central axis;

​-the box is located axially between the third outlet for the converted gases and the round-trip box of the converted gases, the first reactor being located axially with respect to the feed-back box converted from the side of the first inlet for water, or on the side of the second inlet for the synthesis gas.

​The invention also relates to an installation comprising:

​-a device as described above,

​-a reformer adapted to reform a hydrocarbon mixture in the presence of steam and oxygen, wherein the reformer is fluidly connected to the first outlet of the device for receiving at least a portion of said steam produced by the device, and adapted to produce the synthesis gas, wherein the reformer comprises an outlet for the synthesis gas fluidly connected to the second inlet of the device, and

​-a purifier comprising an inlet connected to the second outlet of the device for receiving the modified synthesis gas, the purifier being adapted to separate the modified synthesis gas into, on the one hand, a gas comprising at least 90% hydrogen by volume and, on the other hand, said combustible gas, the purifier comprising an outlet for the combustible gas fluidly connected to the third inlet of the device.

​The invention also relates to a naval platform, in particular an underwater vehicle, comprising an installation as described above.

​The invention will be better understood by reading the following description, given solely by way of example and made with reference to the annexed drawings, on which:

​Fig. 1 is a schematic view of a naval platform according to the invention,

​Fig. 2 is a schematic view of a device according to the invention shown in Fig. 1, in cross section along a plane passing through the central axis of the device,

​Fig. 3 is a view similar to Fig. 2, but a device according to the invention constituting a first variant of the device shown in FIGS. 1 and 2, and

​Fig. 4 is a view similar to FIGS. 2 and 3, but representing a device according to the invention constituting a second variant of the device shown in FIGS. 1 and 2

​Referring to FIG. 1, a naval platform 1 according to the invention is described.

​The naval platform 1 is for example a subsea, habited or non-marine craft.

​Alternatively, the naval platform is for example a surface building.

​The naval platform comprises an installation 10 for producing a gas 12 comprising at least 90% hydrogen by volume, and advantageously steam 14 from a mixture of hydrocarbons 16, water 18 and an oxidizing gas 20 comprising at least 20% by volume of oxygen.

​The gas 12 is advantageously pure hydrogen at least 95% by volume, and intended for local use in the naval platform, for example in fuel cells.

​The hydrocarbon mixture 16 is, for example, gas oil.

​The oxidizing gas 20 is, for example, oxygen of cryogenic purity, ie pure at at least 99.9% by volume.

​Alternatively, the oxidizing gas 20 is air.

​The steam 14 is for example also intended for local use in the naval platform.

​The plant 10 comprises a reformer 22, a device 24 capable of integrally performing a so-called "water-gas shift reaction" reaction and catalytic oxidation, and a purifier 26. The plant 10 also comprises a tank 28 suitable for receiving the product gas 12, a tank 30 suitable for supplying the water 18, and a tank 32 suitable for supplying the oxidizing gas 20.

​The device 24 includes an enclosure 34 defining an interior volume 36 and configured to contain a mixture of water and steam 38 (FIG. 2). The device 24

​comprises a first inlet E1 connected to the reservoir 30 for admitting water 18 into the inner volume 36, and a first outlet S1 for discharging steam 40 from the inner volume 36.

​The device 24 comprises a second inlet E2 for receiving a synthesis gas 42 from the reformer 22, and a second outlet S2 for discharging a modified synthesis gas 44 towards the purifier 26.

​The device 24 comprises a third inlet E3 for receiving a combustible gas 46 distinct from the synthesis gas 44 and from the purifier 26. The device 24 also comprises a fourth inlet E4 for receiving the oxidizing gas 20 from the reservoir 32, and a third outlet S3 for discharging converted gases 48 which are the reaction products of the catalytic oxidation.

​The device 24 comprises a first reactor exchanger 50A adapted to carry out the reaction of the gas to water (shift reaction) on the synthesis gas 42, obtain the modified synthesis gas 44 and to heat the water 18 admitted into the interior volume 36 and produce at least a portion of the steam 40.

​The device 24 comprises a second reactor exchanger 50B located in the interior volume 36 and adapted to perform the catalytic oxidation of the fuel gas 46 by the oxidant gas 20, to obtain the converted gases 48 and to heat the water 18 and produce at least a portion of the steam 40.

​Optionally, the device 24 comprises at least one electric heating system 54 (figure 2) located in the internal volume 36 and suitable for producing the steam 40 at the start of the installation 10. Still optionally, the device comprises a mixer 56 configured to mix the combustible gas 46 and the oxidizing gas 20 to produce a mixture 52 in which the catalytic oxidation is carried out.

​The enclosure 34 has, for example, a general shape of revolution about a central axis X of the same, the device 24 in its integer advantageously has a general shape substantially of revolution about the central axis if some of the inputs-outputs are exceptional.

​The enclosure 34 is for example adapted to withstand an internal pressure greater than 10 bar relative (ie, with respect to the pressure prevailing outside the enclosure 34) and may, for example, up to 100 bar.

​The enclosure 34 includes, for example, a cylindrical sidewall 58 about the central axis X, and two bottoms 60, 62 axially closing the interior volume 36.

​In FIG. 2, the bottoms 60, 62 are shown perpendicular to the central axis X These bottoms may be crowned to better withstand pressure.

​The central axis X is for example substantially vertical.

​In non-illustrated variants, the central axis has other orientations, including a substantially horizontal orientation.

​The first inlet E1 for the water 18 is advantageously located at the bottom of the enclosure 34, and the first outlet S1 for the steam 40 advantageously located at the top of the enclosure, in a zone 64 of separation between the water and the vapour in the interior volume 36.

​The first reactor exchanger 50A is for example located on one side of A separation plane S perpendicular to the axis X, while the second reactor exchanger 50B is located on the other side of the separation plane. In the example shown in FIG. 2, the first reactor-exchanger 50A is located above the second exchanger-reactor 50B.

​The first reactor exchanger 50A comprises an upstream exchanger reactor 66 fluidly connected to the second inlet E2 for receiving the synthesis gas 42 and adapted to perform the shift reaction. The first reactor exchanger 50A includes a gas return box 68 fluidly connected upstream to the upstream exchanger reactor. The first reactor exchanger 50A comprises a downstream element 70 fluidly connected upstream to the box 68 and downstream to the second outlet S2.

​The upstream heat exchanger 66 and the second inlet E2 are for example located on the side of a median plane P passing through the central axis X, and the second outlet S2 and the downstream element 70 are for example located on the other side of the median plane.

​The upstream exchanger reactor 66 includes, in a manner known per se, a catalyst adapted to promote the shift reaction. The upstream exchanger reactor 66 is further configured to allow transfer of heat generated by the shift reaction to the mixture of water and steam 38. For example, the upstream exchanger reactor 66 comprises a plurality of pipes 72 (only one of which is schematized in FIG. 2), advantageously tubes, for example substantially parallel to the central axis X

Les canalisations 72 sont par exemple disposées suivant une géométrie hémicylindrique autour de l’axe central X. Les canalisations 72 sont par exemple réparties en un ou plusieurs groupes situés respectivement à une distance donnée de l’axe central X, les canalisations 72 de chacun des groupes étant réparties angulairement autour de l’axe central X, avantageusement régulièrement.

Chacune des canalisations 72 est adaptée pour recevoir une fraction du gaz de synthèse 42, depuis un collecteur 75 formant la deuxième entrée E2 et situé au-dessus de l’enceinte 34, et pour délivrer les produits de la réaction de shift à la boîte 68.

L’élément aval 70 est par exemple un réacteur-échangeur analogue au réacteur-échangeur amont 66. L’élément aval 70 est alors adapté pour poursuivre la réaction de shift sur les gaz reçus de la boîte 68, et pour céder de la chaleur au mélange d’eau et de vapeur 38.

L’élément aval 70 comprend par exemple une pluralité de canalisations 74 (dont une seule est représentée sur la figure 2), par exemple des tubes.

Selon une variante, l’élément aval 70 n’est pas un réacteur-échangeur, mais simplement un échangeur de chaleur adapté pour céder de la chaleur au mélange d’eau et de vapeur 38.

Les canalisations 74 sont avantageusement disposées symétriquement aux canalisations 72 par rapport à l’axe central X et sont adaptées pour délivrer le gaz de synthèse modifié 44 dans un collecteur 76 formant la deuxième sortie S2 et situé au-dessus de l’enceinte 34 dans l’exemple représenté.

Les collecteurs 75, 76 sont par exemple symétriques l’un de l’autre par rapport au plan médian P.

Le collecteur 75 est adapté pour distribuer le gaz de synthèse 42 dans chacune des canalisations 72 de l’échangeur amont 68.

Le collecteur 76 est adapté pour récupérer le gaz de synthèse modifié 44 en provenance de chacune des canalisations 74 de l’élément aval 70.

Le deuxième échangeur-réacteur 50B comprend un réacteur 78 configuré pour réaliser l’oxydation catalytique, et un échangeur 80 connecté fluidiquement en amont au réacteur 78 et en aval à la troisième sortie S3.

Le mélangeur 56 forme la troisième entrée E3 et la quatrième entrée E4, et comporte une sortie 77 pour le mélange 52 du gaz combustible 46 et du gaz comburant 20.

Le réacteur 78 comprend par exemple au moins un brûleur catalytique 82, et une boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis adaptée pour recevoir les gaz convertis 48 en provenance du brûleur catalytique dans un sens selon l’axe central X (vers le haut dans l’exemple représenté) et pour les envoyer à l’échangeur 80 en sens contraire selon l’axe central.

Le brûleur catalytique 82 est connecté fluidiquement à la sortie 77 du mélangeur 56 pour recevoir le mélange 52, et à la boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis. Le brûleur catalytique 82 présente par exemple un aspect tubulaire et s’étend avantageusement parallèlement à l’axe central X. Dans l’exemple représenté, le brûleur catalytique 82 est centré sur l’axe central.

Selon une variante non-représentée, le brûleur catalytique 82 comporte plusieurs canalisations tubulaires.

L’échangeur 80 comprend par exemple une pluralité de canalisations 86 (dont seulement deux sont représentées sur la figure 2), formant avantageusement des serpentins autour de l’axe central X.

Les canalisations 86 entourent avantageusement le brûleur catalytique 82 autour de l’axe central X.

Selon une variante non-représentée, les canalisations 86 comprennent des tubes parallèles à l’axe central X.

La sortie S3 présente par exemple une forme circulaire autour de l’axe central X et est adaptée pour collecter les gaz convertis 48 en provenance de chacune des canalisations 86 de l’échangeur 80.

Le réformeur 22 (figure 1 ) comprend une entrée 88 pour le mélange d’hydrocarbures 16, une entrée 90 connectée fluidiquement au réservoir 32 pour recevoir du gaz comburant 20, une entrée 92 connectée fluidiquement à la première sortie S1 du dispositif 24 pour recevoir au moins une partie de la vapeur 40 produite, et une sortie 94 connectée fluidiquement à la deuxième entrée E2 du dispositif 24.

Le réformeur 22 est par exemple de type auto thermique (ATR).

Le purificateur 26 comprend une entrée 96 connectée fluidiquement à la deuxième sortie S2 du dispositif 24, une sortie 98 pour le gaz 12 riche en hydrogène, et une sortie 100 pour envoyer le gaz combustible 46 vers la troisième entrée E3 du dispositif 24.

Le purificateur 26 comprend par exemple des membranes semi-perméables (non représentées) ou un système à adsorption par inversion de pression (en anglais PSA ou Pressure Swing Adsorption).

Le fonctionnement de l’installation 10 se déduit de sa structure et va maintenant être décrit brièvement.

Au sein de la plateforme navale 1 , l’installation 10 produit le gaz 12 riche en hydrogène, par exemple stocké dans le réservoir 28, et éventuellement de la vapeur 14 excédentaire. Le gaz 12 et la vapeur 14 sont utilisés localement dans la plateforme navale.

A partir du mélange d’hydrocarbures 16, du gaz comburant 20 riche en oxygène, et d’au moins une partie de la vapeur 40, le réformeur 22 produit le gaz de synthèse 42.

Le gaz de synthèse 42 entre dans le dispositif 24 par la deuxième entrée E2 et arrive dans le collecteur 75. Le collecteur 75 répartit le gaz de synthèse 42 dans la pluralité de canalisations 72 du réacteur-échangeur amont 66, dans lesquelles la réaction du gaz à l’eau ( shift ) se produit. Celle-ci transforme le monoxyde de carbone présent dans le gaz de synthèse 42 en dioxyde de carbone et produit de l’hydrogène.

En outre, la réaction de shift est exothermique, donc de la chaleur est cédée au mélange d’eau et de vapeur 38 depuis le réacteur-échangeur amont 66.

La boîte 68 collecte les produits de la réaction et les envoient en sens axialement contraire dans les canalisations 74 de l’élément aval 70, dans lequel la réaction de shift se poursuit, avec cession de chaleur au mélange d’eau et de vapeur 38. Le résultat de la réaction est le gaz de synthèse modifié 44, qui est enrichi en hydrogène par rapport au gaz de synthèse 42.

Le gaz de synthèse modifié 44 sort ensuite des canalisations 74 et arrive dans le collecteur 76. Le gaz de synthèse modifié 44 sort du dispositif 24 par la deuxième sortie S2 et entre dans le purificateur 26 par l’entrée 96.

Dans le purificateur 26, le gaz de synthèse modifié 44 est séparé en un gaz enrichi en hydrogène, i.e. le gaz 12, et en un gaz appauvri en hydrogène, i.e. le gaz combustible 46. Le gaz combustible 46 contient en proportion assez peu de composants combustibles, c’est pourquoi une oxydation catalytique est mise en oeuvre.

Le gaz combustible 46 sort du purificateur 26 par la sortie 100 et entre dans le dispositif 24 par la troisième entrée E3.

Le gaz comburant 20 provenant du réservoir 32 entre dans le dispositif 24 par la quatrième entrée E4. Le gaz combustible 46 et le gaz comburant 20 sont mélangés dans le mélangeur 56 pour former le mélange 52.

Le mélange 52 sort du mélangeur 56 par la sortie 77 et entre dans le brûleur catalytique 82, dans lequel il subit une oxydation catalytique qui produit un dégagement de chaleur. Une partie de cette chaleur passe depuis le brûleur catalytique 82 dans le mélange d’eau et de vapeur 38.

Les gaz convertis 48, produits par l’oxydation catalytique, entrent dans la boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis dans un sens montant selon l’axe central X, puis en sortent en sens opposé selon l’axe central, c’est-à-dire ici un sens descendant. La boîte 84 a aussi pour rôle de répartir les gaz convertis 48 dans les canalisations 86 de l’échangeur 80. Les gaz convertis 48 sortent du dispositif 24 par la troisième sortie S3 qui agit comme un collecteur. Les gaz convertis 48 sont ensuite rejetés ou stockés.

L’eau 18 sort du réservoir 30 et entre dans le dispositif 24 par la première entrée E1 et pénètre dans le volume intérieur 36 dans lequel elle reçoit de la chaleur et forme le mélange d’eau et de vapeur 38. La vapeur 40 se sépare de l’eau dans la zone de séparation 64 et sort du dispositif 24 par la première sortie S1.

Une partie de la vapeur 40 est alors dirigée par l’entrée 92 du réformeur 22.

Au démarrage de l’installation 10, le système de chauffage 54 permet de chauffer l’eau 18 qui arrive dans le volume intérieur 36 et de produire la vapeur 40 pour le fonctionnement du réformeur 22. En l’absence du système de chauffage électrique, une autre source de vapeur est utilisée pour le démarrage.

Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, le dispositif 24 assure les fonctions de shift et d’oxydation catalytique dans une enceinte sous pression unique. Le dispositif 24 est donc plus compact et moins cher que les dispositifs existants.

En outre, la forme tubulaire du brûleur 82 permet un remplacement aisé du catalyseur.

D’une manière générale, le nombre et la longueur des tuyauteries est réduit, ce qui limite les risques de fuites.

Son encombrement réduit et les risques limités de fuite rendent l’installation 10 particulièrement avantageuse dans un engin sous-marin.

En outre, les dissipations thermiques sont diminuées du fait de la compacité du dispositif 24 et de la suppression de certaines canalisations.

La suppression de la circulation d’un mélange diphasique eau-vapeur dans des canalisations réduit également les pertes de charge, et donc les pertes d’énergie.

En référence à la figure 3, on va maintenant décrire un dispositif 124 constituant une première variante du dispositif 24.

Le dispositif 124 est analogue au dispositif 24 représenté sur les figures 1 et 2. Les éléments identiques portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

Le dispositif 124 comprend un premier échangeur-réacteur 150A qui diffère structurellement du premier échangeur-réacteur 50A représenté sur la figure 2. En effet, le premier échangeur-réacteur 150A présente une extension axiale plus grande. Il comporte une boîte 168 de renvoi des gaz située axialement entre la troisième sortie S3 pour les gaz convertis 48 et la boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis.

Dans l’exemple représenté sur la figure 3, la boîte 168 est située en bas du volume intérieur 36. La boîte 168 présente par exemple une forme générale torique qui entoure le premier échangeur-réacteur 50B autour de l’axe central X.

Les canalisations 72 du réacteur-échangeur amont 66 comprennent avantageusement une portion amont 174 orientée axialement, et une portion aval 176 également orientée axialement et située à une plus grande distance de l’axe central X que la portion amont. Les canalisations 72 comportent aussi une portion de raccordement 178 située entre la portion amont 174 et la portion aval 176.

Selon une variante non représentée, les canalisations 72 sont rectilignes, de préférence parallèles à l’axe central X.

La portion de raccordement 178 rejoint la portion aval 176 axialement au niveau de la boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis.

Ainsi, dans la première variante, les deux échangeurs-réacteurs 150A, 50B n’occupent pas des zones axialement séparées du volume intérieur 36, mais le premier échangeur-réacteur 150A entoure le deuxième échangeur-réacteur 50B autour de l’axe central X.

Grâce à ces caractéristiques, le dispositif 124 est plus compact que le dispositif 24, au moins dans le sens axial.

Le dispositif 124 permet un meilleur échange thermique entre les échangeurs-réacteurs 150A et 50B et le mélange d’eau et de vapeur 38.

En outre, le risque d’interaction mécanique (par contact) entre les échangeurs-réacteurs 150A et 50B en raison de leur dilatation thermique est réduit.

En référence à la figure 4, on décrit un dispositif 224 constituant une deuxième variante du dispositif 24.

Le dispositif 224 est analogue au dispositif 24 représenté sur les figures 1 et 2. Les éléments identiques portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

Le dispositif 224 comporte un deuxième échangeur-réacteur 250B dont le sens est inversé axialement par rapport au deuxième échangeur-réacteur 50B du dispositif 24, et qui possède une extension axiale également plus grande. Dans l’exemple représenté, le deuxième échangeur-réacteur 250B s’étend axialement sur presque toute la hauteur du volume intérieur 36.

La troisième entrée E3, la quatrième entrée E4 et la troisième sortie S3 sont situées axialement du même côté de l’enveloppe 34 que la deuxième entrée E2 et la deuxième sortie S2. Le sens de circulation des gaz dans le deuxième échangeur-réacteur 250B est donc inversé axialement par rapport au deuxième échangeur-réacteur 50B du dispositif 24.

Le premier échangeur-réacteur 250A possède une boîte 268 de d’aller-retour des gaz située axialement du côté de la deuxième entrée E2 par rapport à la boîte 84 d’aller-retour des gaz convertis.

La boîte 268 possède par exemple une forme générale torique entourant le brûleur catalytique 82 autour de l’axe central X.

Les canalisations 72 du réacteur-échangeur amont 66 sont situées radialement entre le brûleur catalytique 82 et une partie aval 286 de l’échangeur 80 du deuxième échangeur-réacteur 250B.

De même, les canalisations 74 de l’élément aval 70 sont situées radialement entre le brûleur catalytique 82 et la partie aval 286 de l’échangeur 80.

La boîte 84 reste immergée, bien que la troisième entrée E3 de gaz comburant soit en position haute.

Avantageusement, grâce à la température élevée dans le mélange d’eau et de vapeur 38, il ne se produit aucune condensation dans les canalisations 86 de l’échangeur 80. Ces canalisations peuvent donc être ascendantes, comme représenté sur la figure 4. Cet avantage existerait aussi pour les dispositifs 24 et 124 si ceux-ci étaient retournés selon l’axe central X.

Le dispositif 224 permet en outre une maintenance aisée, réalisable depuis une seule et même extrémité axiale du dispositif.

Un gain de masse est également réalisé grâce à la mise en oeuvre d’une seule plaque à tubes, au lieu de deux dans les dispositifs 24 et 124.

Sur les figures 2 à 4, les dispositifs 24, 124, 224 sont représentés avec une certaine orientation par rapport à la verticale. Il va de soi que ces dispositifs peuvent être mis en oeuvre dans d’autres orientations, quitte à déplacer la première entrée E1 et la première sortie S1 pour l’eau et la vapeur. En particulier, les dispositifs peuvent être inclinés à 90° ou à 180° par rapport aux positions dans lesquels ils sont représentés.

WE CLAIMS

1. ​A device (24; 124; 224) comprising:

​-an enclosure (34) defining an interior volume (36) and configured to contain a mixture of water and steam (38),

​-a first inlet (E1) adapted and intended to admit water (18) into the inner volume (36), and a first outlet (S1) suitable for discharging steam (40) from the inner volume (36),

​-a second inlet (E2) suitable for receiving a synthesis gas (42), and a second outlet (S2) able and intended to output a modified synthesis gas (44),

​-a first reactor exchanger (50A; 150A; 250A) located in the inner volume (36), fluidly connected to the second inlet (E2) and to the second outlet (S2), and adapted to carry out a reaction of the gas to the water on the synthesis gas (42) and obtain the modified synthesis gas (44), and to heat the water (18) admitted into the interior volume (36) and produce at least a portion of said steam (40),

​-a third inlet (E3) suitable for reviewing a combustible gas (46) distinct from the synthesis gas (42), a fourth inlet (E4) suitable for receiving an oxidizing gas (20) comprising at least 20% by volume of oxygen, and a third outlet (S3) able and intended to discharge converted gases (48), and

​-a second exchanger-reactor (50B; 250B) fluidly connected to the third inlet (E3), to the fourth inlet (E4) and to the third outlet (S3), the second exchanger-reactor (50B; 250B) being adapted to perform catalytic oxidation of the combustible gas (46) by the oxidizing gas (20) and obtain the converted gases (48),

​characterized in that the second exchanger-reactor (50B; 250B) is located in the interior volume (36) and is adapted to heat the water (18) admitted into the interior volume (36) and produce at least a portion of said steam (40).

2. ​The device (24; 124; 224) of claim 1, comprising one or more of the following:

​-an electrical heating system (54) located in the interior volume (36), and

​-a mixer (56) configured to mix the combustible gas (46) and the oxidizing gas (20) and produce a mixture (52), the mixer (56) comprising the third inlet (E3) for the combustible gas (46), the fourth inlet (E4) for the oxidizing gas (20), and an outlet (77) for said mixture (52), the outlet (77) being fluidly connected to the second exchanger-reactor (50B; 250B).

3. ​The device (24; 124; 224) of claim 1 or 2, wherein:

​-the first exchanger-reactor (50A; 150A; 250A) comprises an upstream exchanger-exchanger (66) fluidly connected to the second inlet (E2) for receiving the synthesis gas (42) and adapted to perform at least A portion of said reaction of the gas with water and allow heat transfer to the mixture of water and steam (38)​, and a downstream element (70) fluidically connected to the second outlet (S2) for the modified synthesis gas (44) and to the upstream exchanger reactor (66) via a gas round-trip box (68; 168, 268), the downstream element (70) being configured to allow heat transfer to the mixture of water and steam (38) and preferably to perform another part of said reaction of the gas to water, and

​-the second exchanger-reactor (50B; 250B) comprises a reactor (78) configured to perform said catalytic oxidation, and an exchanger (80) fluidly connected to the third outlet (S3) for the converted gases (48) and the reactor (78) and configured to allow heat transfer from the converted gases (48) to the mixture of water and steam (38).

4. ​The device (24; 124; 224) according to claim 3, wherein the upstream exchanger reactor (66) and the downstream element (70) of the first reactor exchanger (50A; 150A; 250A), on the one hand, and the exchanger (80) of the second reactor exchanger (50B; 250B), on the other hand, respectively comprise pluralities of pipelines (72, 74, 88) for respectively conveying the synthesis gas (42), the modified synthesis gas (44) and the converted gases (48).

5. ​The device (24; 124; 224) of claim 4, wherein:

​-said pipes (72, 74) of the exchanger-exchanger (66) and of the downstream element (70) extend substantially parallel to a central axis (X) of the device (24; 124; 224), and

​The pipes (88) of the exchanger (80) wrap around the central axis

​(X).

6. ​The device (24; 124; 224) of claim 5, wherein:

​-the second inlet (E2) for the synthesis gas (42) and the upstream exchanger reactor (66) are located on one side of a median plane (P) passing through the central axis (X), and

​-the second outlet (S2) for the modified synthesis gas (44) and the downstream element (70) are located on the other side of the median plane (P).

7. Dispositif (24 ; 124 ; 224) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le réacteur (78) comprend au moins un brûleur catalytique (82), et une boîte (84) d’aller-retour des gaz convertis adaptée pour recevoir les gaz convertis (48) en provenance du brûleur catalytique (82) dans un sens selon l’axe central (X) et pour les envoyer à l’échangeur (82) dans l’autre sens selon l’axe central (X).

8. Dispositif (24 ; 124 ; 224) selon la revendication 7, dans lequel :

- le premier échangeur-réacteur (50A) et le deuxième échangeur-réacteur (50B) sont situés de part et d’autre d’un plan de séparation (S) perpendiculaire à l’axe central (X), ou

- la boîte (168 ; 268) est située axialement entre la troisième sortie (S3) pour les gaz convertis (48) et la boîte (84) d’aller-retour des gaz convertis, le premier réacteur (E2) étant situé axialement par rapport à la boîte (84) d’aller-retour des gaz convertis du côté de la première entrée (E1 ) pour l’eau (18), ou du côté de la deuxième entrée (E2) pour le gaz de synthèse (42).

9. Installation comprenant :

- un dispositif (24 ; 124 ; 224) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, -un réformeur (22) adapté pour réformer un mélange d’hydrocarbures (16) en présence de vapeur et d’oxygène, le réformeur (22) étant connecté fluidiquement à la première sortie

(51 ) du dispositif (24 ; 124 ; 224) pour recevoir au moins une partie de ladite vapeur (14) produite par le dispositif (24 ; 124 ; 224), et adapté pour produire le gaz de synthèse (42), le réformeur (22) comprenant une sortie (94) pour le gaz de synthèse 42) connectée fluidiquement à la deuxième entrée (E2) du dispositif (24 ; 124 ; 224), et

- un purificateur (26) comprenant une entrée (96) connectée à la deuxième sortie

(52) du dispositif (24 ; 124 ; 224) pour recevoir le gaz de synthèse modifié 44), le purificateur (26) étant adapté pour séparer le gaz de synthèse modifié (44) en, d’une part, un gaz (12) comprenant au moins 90% d’hydrogène en volume et, d’autre part, ledit gaz combustible (46), le purificateur (26) comprenant une sortie (100) pour le gaz combustible (46) connectée fluidiquement à la troisième entrée (E3) du dispositif (24 ; 124 ; 224).

10. Plateforme navale (1 ), en particulier engin sous-marin, comprenant une installation (10) selon la revendication 9.