Способ и установка для получения синтез-газа - RU2016111774A
Код документа: RU2016111774A
Формула
1. Способ получения синтез-газа, включающий этапы:
- подготовка потока (17) исходного газа, причем поток (17) исходного газа включает, по меньшей мере, углеводород (11), а также водяной пар (12),
- нагрев, по меньшей мере, части потока (17) исходного газа в первой установке (20, 21, 22) парового риформинга с использованием теплоты (22) сгорания, и
- преобразование нагретого потока (17) исходного газа в поток синтез-газа, включающего СО и Н2 на этапе (21) риформинга,
отличающийся тем, что,
по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа нагревают вне первой установки (20, 21) парового риформинга, по меньшей мере, частично с использованием электрической энергии (24).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа нагревают индуктивно (24).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплоту (22) сгорания обеспечивают путем сжигания топлива (13) в присутствии кислорода (14).
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа, которую вне первой установки (20, 21, 22) парового риформинга нагревают посредством электрической энергии (24), составляет от 0 до 80 об.%, или от 10 до 80 об.%, или от 20 до 70 об.%, или от 30 до 60 об.%, или от 40 до 50 об.% потока исходного газа, причем, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа нагревают до температуры в диапазоне от 300°С до 650°С.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что нагретую, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа нагревают затем в первой установке (20, 21, 22) парового риформинга с использованием теплоты сгорания далее до температуры в диапазоне от 750°С до 950°С.
6. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что поток (17) исходного газа разделяют на первый частичный поток (17а) исходного газа и второй частичный поток (17b) исходного газа, причем:
- первый частичный поток (17а) исходного газа нагревают в первой установке (20) парового риформинга с использованием теплоты сгорания до температуры в диапазоне от 750°С до 950°С и преобразуют в первый поток синтез-газа, и причем
- второй частичный поток (17b) исходного газа с использованием электрической энергии (24) нагревают до температуры в диапазоне от 750°С до 950°С и преобразуют во второй установке (23) парового риформинга во второй поток синтез-газа.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что первый поток синтез-газа и второй потока синтез-газа объединяют в поток (16) синтез-газа.
8. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа, которую вне первой установки (20) парового риформинга с использованием электрической энергии (24) нагревают до температуры от 450°С до 500°С, преобразуют в подвергнутый предварительному риформингу частичный поток (17с) исходного газа, содержащий синтез-газ, и подвергнутый предварительному риформингу поток (17с) исходного газа затем направляют в первую установку (20) парового риформинга, по меньшей мере, в первую трубу (21) установки риформинга, там далее нагревают и полностью преобразуют в синтез-газ (16).
9. Установка для производства синтез-газа, включающая
- по меньшей мере один трубопровод, который выполнен для направления потока (17, 17а, 17b) исходного газа,
- первую установку (20) парового риформинга, которая имеет камеру сгорания, горелку, а также по меньшей мере одну первую трубу (21) установки риформинга, соединенную по потоку по меньшей мере с одним трубопроводом, которая, по меньшей мере, частично расположена в камере (22) сгорания,
- причем горелка выполнена для сжигания в камере (22) сгорания потока газа, содержащего топливо (13), в присутствии кислорода (14) с выделением тепла, так что выделяющееся тепло передается на первую трубу (21) установки риформинга,
отличающаяся тем, что
снабжена электрическим нагревательным устройством (24), расположенным вне первой установки (20) парового риформинга и выполнен для того нагрева, по меньшей мере, части (17b) потока (17) исходного газа.
10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что электрическое нагревательное устройство (24) расположено выше по потоку, по меньшей мере, одной первой трубы (21) установки риформинга, так что, по меньшей мере, часть (17b) потока (17) исходного газа прежде нагревается посредством нагревательного устройства (24) и после этого - горелкой.
11. Установка по п.9, отличающая тем, что электрическое нагревательное устройство (24) расположено внутри второй установки парового риформинга, причем вторая установка парового риформинга имеет, по меньшей мере, одну вторую трубу (23) установки риформинга, и причем по меньшей мере одна вторая труба (23) установки риформинга соединена по потоку по меньшей мере с одним трубопроводом, который выполнен для направления, по меньшей мере, части (17b) потока (17) исходного газа во вторую трубу (23) установки риформинга.
12. Установка по п.9, отличающаяся тем, что электрическое нагревательное устройство (24) расположено внутри установки для предварительного риформинга, причем установка предварительного риформинга, включающая, по меньшей мере, трубу (25) установки предварительного риформинга, расположена выше по потоку по меньшей мере одной первой трубы (21) первой установки (20) парового риформинга.
13. Установка по одному из пп.9-12, отличающая тем, что электрическое нагревательное устройство (24) выполнено для нагрева по меньшей мере одного трубопровода, по меньшей мере одной второй трубы (23) установки риформинга или по меньшей мере одной трубы (25) установки предварительного риформинга, причем нагревательное устройство (24) содержит токопроводящую катушку, которая выполнена для индуцирования вихревого тока в состоянии прохождения тока по меньшей мере в одном трубопроводе, по меньшей мере в одной второй трубе (23) установки риформинга или по меньшей мере в одной трубе (25) установки предварительного риформинга.
