[實用新型]用于通過烴類原料氣的催化蒸汽重整產生合成氣的設施

有效

• 申請號: 201720483534.3
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN207891043U
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 陳越;姜太奎;菲利普·塔迪耶洛;托馬斯·文茨
• 申請（專利權）人: 喬治·克勞德方法的研究開發空氣股份有限公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

一種用于通過烴類原料氣的催化蒸汽重整產生合成氣的設施，所述合成氣包括氫和一氧化碳，所述用于通過烴類原料氣的催化蒸汽重整產生合成氣的設施的特征在于包括：?至少一個管式爐，用于實施所述催化蒸汽重整以產生所述合成氣，?脫氣鍋爐，用于鍋爐給水的熱脫氣，?第一蒸汽鍋爐，用于從熱脫氣后的鍋爐給水生成純蒸汽，?至少一個第一換熱器，所述至少一個第一換熱器每個都用于通過所述合成氣并且通過煙道氣加熱和蒸發進入所述第一蒸汽鍋爐中的鍋爐給水，?至少一個裝置，用于從所述合成氣機械分離出冷凝物，?第二蒸汽鍋爐，用于從所述冷凝物生成過程蒸汽，所述第二蒸汽鍋爐裝配有適于將所述純蒸汽用作熱傳遞介質的第二換熱器。

技術領域

本實用新型涉及一種用于通過烴類原料氣的催化蒸汽重整產生主要由氫和一氧化碳組成的合成氣的過程，其中通過產生煙道氣來生成發生化學重整反應所需的燃燒器的熱，其中通過利用合成氣和煙道氣中所含的熱，從鍋爐給水生產純蒸汽并且從過程冷凝物生成過程蒸汽。

本實用新型還涉及實施該過程的設施。

背景技術

這類過程和設施是已知的。用于烴類原料氣的催化蒸汽重整的基礎過程例如描述在Ullmann的《工業化學百科全書》(Encyclopedia of Industrial Chemistry)，第六版，第15卷，氣體產生，第2章中。原料氣，即烴類氣體諸如天然氣和蒸汽，在升高的壓力如20-35bar和高溫如800-950℃下穿過填充有催化劑的外部加熱反應管。原料氣被轉化為富含氫和一氧化碳的合成氣。這類管式反應器常常被稱作SMR，這類過程被稱作SMR過程，SMR是蒸汽-甲烷-重整器 (Steam-Methane-Reformer)的縮寫。變壓吸附過程常常被采用用于從合成氣分離氫餾分，這被描述在Ullmann所著的同一卷的第5.5.3章。

為了過程的經濟性，非常重要的是將消耗用于加熱原料氣和用于總體上實施吸熱重整反應的熱能盡最大可能地用于生成蒸汽。與烴類原料氣一起使用的蒸汽稱為過程蒸汽。過程蒸汽通過在合成氣冷卻時從合成氣形成和沉積的冷凝物再蒸發而獲得。然而，合成氣和煙道氣的熱含量超出生成過程蒸汽所需的熱量。為很好地利用該超出的熱，將該超出的熱用于產生所謂的輸出蒸汽(export steam)，輸出蒸汽主要用于SMR過程外部。為了不從SMR過程導出帶有雜質的輸出蒸汽，新鮮的鍋爐給水用于生成輸出蒸汽。輸出蒸汽的一部分用于補償生成過程蒸汽期間的淘析損失。

合成氣和煙道氣中所含的熱用于生成蒸汽在許多情形中通過在這些氣體與過程冷凝物和鍋爐進水之間實施間接換熱來實現。德國專利 DE102010044939 B3描述了以這種方式實施的過程。

本實用新型的目的在于提供一種過程和設施，其中，來自合成氣和煙道氣用于生成蒸汽的熱傳遞以替代的方式解決。

實用新型內容

該目標通過根據本實用新型的過程和根據本實用新型的設施來實現。

根據本實用新型的過程：

一種用于通過烴類原料氣的催化蒸汽重整產生主要由氫和一氧化碳組成的合成氣的過程，其中通過產生煙道氣來生成發生化學重整反應所需的燃燒器的熱，并且，其中通過利用合成氣和煙道氣中所含的熱，從鍋爐給水生成純蒸汽并且從過程冷凝物生成過程蒸汽，其特征在于，合成氣和煙道氣用于生成純蒸汽，并且純蒸汽的一部分作為熱傳遞介質用于生成過程蒸汽，純蒸汽作的剩余部分作為輸出蒸汽從過程排出。

該過程的一個較佳方面特征在于，彼此獨立地調節純蒸汽的作為熱傳遞介質用于生成過程蒸汽的部分和純蒸汽的作為輸出蒸汽從過程排出的部分各自的壓力。輸出蒸汽的壓力常常由過程外部的消耗部要求，輸出蒸汽的壓力達到52bar。然而，這個壓力對于作為熱傳遞介質的蒸汽的過程內部使用并不是最佳的。該方面提供將用于內部應用的壓力降低至例如39bar。通過壓力的這種減小，蒸汽的冷凝焓增加5.8 ％，這導致生成過程蒸汽所需的純蒸汽的量減少。此外，用于生成過程蒸汽的部件可以針對這種較低壓力設計，由此降低成本。