[發明專利]方法

有效

• 申請號: 200780051472.8
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101687634A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: P·H·布魯克;G·F·斯金納
• 申請（專利權）人: 氫能源國際有限公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38;C01B3/48;C01B31/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 萬雪松;范 赤

1.由烴原料制造濃縮形式的二氧化碳和電的方法，所述方法包括 下列步驟：

a)將包含空氣和任選蒸汽的空氣進料流和包含甲烷和任選氫和/ 或蒸汽的燃料進料流引入用于制造合成氣的自熱反應器單元(ATR)， 其中(i)該燃料進料流的溫度為350至700℃，和(ii)空氣進料流 中所含的氧與燃料進料流中的碳(在烴中)的摩爾比為0.45∶1至 0.85∶1，優選0.6∶1至0.7∶1；

b)從ATR中提取包含甲烷、氫、一氧化碳、二氧化碳、氮和任 選蒸汽的合成氣流，并使該合成氣流與用于制造蒸汽的水流熱交換， 并隨后使該合成氣流與選自烴原料、預重整器進料流、燃料進料流、 氫流、鍋爐給水、空氣進料流和用于制造過熱蒸汽的蒸汽中的至少一 種工藝流熱交換；

c)如果必要，在將至少一部分合成氣流送往變換爐單元之前向該 合成氣流中引入蒸汽，其中該合成氣與蒸汽反應產生附加的二氧化碳 和氫；

d)從變換爐單元中提取變換氣流并使該變換氣流與選自烴原料、 預重整器進料流、燃料進料流、氫流、鍋爐給水、空氣進料流、用于 制造蒸汽的水、和用于制造過熱蒸汽的蒸汽中的至少一種工藝流熱交 換；

e)將該變換氣流送往二氧化碳分離單元以將濃縮二氧化碳流與 包含氫和氮的氫流分離；

f)在燃氣輪機中燃燒至少一部分氫流，其中該燃氣輪機驅動發電 機，由此發電，且其中該氫流的燃燒產生廢氣。

2.如權利要求1所述的方法，其中在步驟(f)中形成的廢氣與 步驟(b)中制成的蒸汽和/或與步驟(d)中制成的任何蒸汽熱交換以 制造過熱蒸汽，并將該過熱蒸汽供應給蒸汽輪機以產生額外電力。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中該廢氣與水熱交換以制造 蒸汽，生成的蒸汽進一步與該廢氣熱交換以制造過熱蒸汽，并將該過 熱蒸汽供應給蒸汽輪機以產生額外電力。

4.如前述權利要求任一項所述的方法，其中該燃料進料流包含2 至20摩爾％的氫。

5.如前述權利要求任一項所述的方法，其中該燃料進料蒸汽包含 蒸汽且燃料進料流中的蒸汽與碳(在烴中)的摩爾比最多為3∶1，優 選為1∶1至2.5∶1。

6.如前述權利要求任一項所述的方法，其中該燃料進料流通過使 包含(i)選自天然氣、液化石油氣(LPG)和石油餾出物的烴原料和 (ii)蒸汽的混合物的預熱的預重整器進料流穿過預重整器來制造， 從而獲得包含甲烷、氫、蒸汽以及另外包含一氧化碳和二氧化碳的燃 料進料流，且其中該預重整器進料流通過與步驟(b)中制成的合成 氣流和/或步驟(d)中制成的變換氣流熱交換而被至少部分預熱。

7.如權利要求6所述的方法，其中將步驟(e)中生成的一部分 氫流再循環到烴原料或預重整器進料流(在預重整器上游)中，或再 循環到預重整流(在預重整器下游)中，由此產生氫含量為2至20 摩爾％的燃料進料流。

8.如權利要求6或7所述的方法，其中使預熱烴原料和步驟(e) 中形成的一部分氫流通過位于ATR和預重整器上游的加氫脫硫單元， 由此形成經脫硫的烴原料，且其中通過與步驟(b)中制成的合成氣 流和/或與步驟(d)中制成的變換氣流和/或與蒸汽熱交換，預熱該烴 原料。

9.如前述權利要求任一項所述的方法，其中從步驟(d)中的變 換氣流中冷凝出水相，并在將該變換氣流送往步驟(e)中的二氧化 碳分離單元之前從該變換氣流中除去水相。

10.如前述權利要求任一項所述的方法，其中通過與步驟(f)中 形成的廢氣和/或與步驟(b)中的合成氣流和/或與步驟(d)中的變 換氣流熱交換，將該空氣進料流預熱至200至730℃的溫度。

11.如前述權利要求任一項所述的方法，其中將步驟(e)中制成 的濃縮CO₂流注入含烴的地層以提高烴從其中的回收，或注入衰竭地 層、蓄水層或地下儲槽以儲存在其中。