[發明專利]一種富碳天然氣制備合成氣的制備系統及制備方法

在審

• 申請號: 202010142696.7
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111348622A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 吳青;鹿曉斌;曲順利;王江濤;郭雷;賀同強
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油煉化有限責任公司;中海油石化工程有限公司
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34;C01B3/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種富碳天然氣制備合成氣的制備系統，其特征在于，所述的制備系統包括依次連接的重整反應裝置、逆變換反應裝置和分離裝置。

2.根據權利要求1所述的制備系統，其特征在于，所述的重整反應裝置和逆變換反應裝置之間還設置有脫除裝置，所述的脫除裝置用于分離脫除重整反應裝置排出的粗合成氣中的水和/或一氧化碳；

優選地，所述的重整反應裝置為轉化爐，富碳天然氣在所述的重整反應裝置中發生重整反應生成粗合成氣；

優選地，所述的逆變換反應裝置為逆變換爐，由脫除裝置排出的粗合成氣進入逆變換反應裝置中發生逆變換反應生成合成氣。

3.根據權利要求1或2所述的制備系統，其特征在于，沿氣體流向，所述的重整反應裝置前端還設置有凈化裝置，富碳天然氣經凈化裝置凈化后進入重整反應裝置，所述的凈化裝置用于對富碳天然氣進行脫水、重烴分離、脫硫和脫汞。

4.根據權利要求1-3任一項所述的制備系統，其特征在于，所述的凈化裝置和重整反應裝置之間設置有換熱裝置，所述的換熱裝置內置加熱組件；

優選地，所述的換熱裝置接入重整反應裝置和脫除裝置之間，重整反應裝置排出的粗合成氣經換熱裝置換熱降溫后進入脫除裝置，所述的換熱裝置用于回收粗合成氣中的富余熱量；

優選地，所述的換熱裝置的換熱介質通道還接入了逆變換反應裝置的加熱管路，換熱裝置中回收了粗合成氣余熱的換熱介質進入逆變換反應裝置作為逆變換反應的補充熱源；

優選地，所述的加熱組件為加熱爐；

優選地，所述的換熱裝置為間壁式換熱器。

5.根據權利要求1-4任一項所述的制備系統，其特征在于，所述的分離裝置的二氧化碳出口回接逆變換反應裝置，由分離裝置分離得到的二氧化碳回流至逆變換反應裝置中與脫除分離后的粗產品氣一同參與逆變換反應。

6.一種富碳天然氣制備合成氣的制備方法，其特征在于，采用權利要求1-5任一項所述的制備系統以富碳天然氣為原料制備合成氣；

所述的制備方法包括：

富碳天然氣在重整反應裝置中發生重整反應生成粗合成氣，粗合成氣通入逆變換反應裝置發生逆變換反應生成合成氣，合成氣經分離裝置分離脫除其中的二氧化碳和水后得到合成氣產品。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的制備方法具體包括如下步驟：

(Ⅰ)富碳天然氣經凈化裝置凈化后進入換熱裝置，由加熱組件對富碳天然氣進行預熱，預熱后的富碳天然氣進入重整反應裝置發生重整反應生成粗合成氣；

(Ⅱ)粗合成氣通入換熱裝置回收余熱，換熱后的粗合成氣經脫除裝置分離脫除其中的一氧化碳和水，其余組分進入逆變換反應裝置發生逆變換反應生成合成氣，在逆變換反應過程中，換熱裝置回收的余熱對逆變換反應裝置補充加熱；

(Ⅲ)合成氣通入分離裝置，分離脫除其中的二氧化碳和水后得到合成氣產品，其中二氧化碳回流至逆變換反應裝置中與步驟(Ⅱ)所述的其余組分一同參與逆變換反應。