[發明專利]蒸汽產生工藝和系統

在審

• 申請號: 202010952207.4
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112484008A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: A·S·貝爾頓;E·S·根金
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: F22B31/00
• 分類號: F22B31/00;F22D11/06;F22D1/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊忠;王瑋

在蒸汽?烴重整設備中產生蒸汽的系統和工藝，其中使用膜脫氣器從軟化水去除氧氣。與用于去除氧氣的傳統技術除氧器相比，膜脫氣器在較低的溫度下運行。

技術領域

本公開涉及在蒸汽-烴重整設備中制造蒸汽。

背景技術

催化蒸汽-烴重整工藝消耗大量蒸汽形式的水。每產生1公斤氫氣大約消耗5公斤水。蒸汽由鍋爐給水制成，用于催化蒸汽重整工藝。鍋爐給水必須經過特殊制備以避免處理鍋爐給水和蒸汽的工藝裝置受到腐蝕。

如從馬克的《機械工程師手冊》第6版中第6到126頁所引用，該書由TheodoreBaumeister主編、由麥格勞-希爾圖書公司(McGraw-Hill Book Company)于1958年出版：

“從鍋爐中的水釋放的非可冷凝氣體可能是鍋爐管、鍋筒、省煤器以及過熱器腐蝕的最大單一原因。氧腐蝕產生快速點蝕，且認識到腐蝕速率與給水的溶解氧濃度成正比。其他溶解的氣體(諸如二氧化碳、硫化氫以及釋放氣體產物的化合物)也會加速高壓及高溫下的侵襲速率。

在現代蒸汽站中，通過機械(真空)和熱除氧、通過添加化學物質或者通過這些工藝的組合，從給水中去除氣體。基本方法是在開放式加熱器或更高效類型的除氧加熱器中，通過與蒸汽直接接觸來對水進行加熱。一般來說，在一堆金屬托盤之上對水進行噴射、霧化或滴流，以呈現盡可能最大的表面，同時允許及引導蒸汽以便在非可冷凝的氣體從溶液中閃蒸出來時將它們掃出。通過使用不少于5psi(227F)的蒸汽、高效的分配以及通過排氣冷凝器的自由排氣，可將殘余氧氣減少到0.005ml每升。”

蒸汽-烴重整設備中的軟化補充水通常在除氧器容器中進行處理，在除氧器容器中，溶解的氣體(諸如氧氣和二氧化碳)在除氧器的汽提段中相對蒸汽逆流而被去除。

使用除氧器的脫氣需要蒸汽，因此蒸汽從除氧器排放到大氣中會浪費一些能量和水。軟化給水在進入除氧器之前被預熱，因此需要通常與工藝氣體(重整產物)流的額外的熱量集成。另外，使用除氧器需要大量的安裝工作。除氧器容器一般有12到15米高。除氧器的汽提段具有通常在現場進行裝載或安裝的填料或托盤。

工業上期望在蒸汽-烴重整設備中制造蒸汽的改善系統。

工業上期望在蒸汽-烴重整設備中制造蒸汽的節能系統。

工業上期望具有在蒸汽-烴重整設備中制造蒸汽用的較少且可靠的組件的成本較低的系統。

工業上期望避免蒸汽-烴重整設備中制造蒸汽的系統的腐蝕。

發明內容

本公開涉及一種在蒸汽-烴重整設備中產生蒸汽的工藝和系統。所述蒸汽-烴重整設備可產生氫氣和/或合成氣體。

以下概述了本發明的幾個方面。在下文中，本發明的具體方面概述如下。括號中設定的參考編號和表達是指以下參考附圖進一步闡釋的示例性實施例。然而，參考編號和表達僅是例示性的且不將所述方面限制于示例性實施例的任意特定組件或特征。所述方面可被表述為權利要求書，其中省略括號中設定的參考編號和表達或者用其他適當的參考編號和表達替代括號中設定的參考編號和表達。

方面1。一種在蒸汽-烴重整設備(即產生氫氣和/或合成氣體的設備)中產生蒸汽的工藝，所述工藝包括：

對有效量的包含水的重整產物(25)進行冷卻以使所述重整產物(25)中的所述水的至少一部分冷凝且由此形成冷凝水和貧含水的重整產物；

在分離器(90)中從所述貧含水的重整產物分離所述冷凝水，由此形成貧含水的重整產物氣體(95)和工藝(水)冷凝物(96)，所述工藝冷凝物(96)由所述冷凝水形成；