Способ, включающий экзотермическую каталитическую реакцию синтез-газа, и соответствующая установка - RU2019125617A
Код документа: RU2019125617A
Формула
1. Способ синтеза, включающий
паровой риформинг газообразного углеводородного сырья (11), при этом получают синтез-газ (18),
экзотермическую реакцию указанного синтез-газа в присутствии катализатора, при этом получают синтетический продукт,
отведение тепла указанной экзотермической реакции, при этом получают пар (32),
где по меньшей мере часть указанного пара (32) обеспечивает подвод тепла в процесс риформинга указанного углеводородного сырья,
отличающийся тем, что паровой риформинг углеводородного сырья (11) включает
а) формирование смеси (30), содержащей пар и углеводороды по меньшей мере в одну стадию добавления первого водного потока (26) в углеводородное сырье (11) в насыщающей башне, при этом указанный водный поток (26) перед введением в указанную башню предварительно нагревают с помощью непрямого теплообмена по меньшей мере с частью (32а) пара (32), полученного при отведении тепла экзотермической реакции.
б) нагрев указанной смеси (30) с помощью непрямого теплообмена по меньшей мере с частью указанного синтез-газа (18),
в) риформинг указанной смеси (30) после указанной стадии нагрева б).
2. Способ по п. 1, где формирование указанной смеси (30) дополнительно включает смешивание выходящего из указанной башни потока (13) со вторым водным потоком (28), и указанный второй водный поток (28) предварительно нагревают с помощью непрямого теплообмена с указанным синтез-газом.
3. Способ по п. 2, где поток синтез-газа переносит тепло к указанной смеси (30) на стадии нагревания б), и выходящий поток синтез-газа (19) на указанной стадии нагревания б) переносит тепло к указанному второму водному потоку (28).
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, где избыточную воду (21) отводят из насыщающей башни на указанной стадии а) и по меньшей мере часть (23 а) указанной избыточной воды (21) направляют в рециркуляционную систему в башне, при этом указанную часть предварительно нагревают перед введением в указанную башню с частью (32б) пара, полученного при отведении тепла из экзотермической реакции синтеза.
5. Способ по любому из пп. 2-4, где избыточную воду (21) отводят из башни на указанной стадии а) и указанный второй водный поток (28) включает часть (23б) указанной избыточной воды (21).
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где избыточную воду (31) отводят на стадии б) и по меньшей мере часть указанной избыточной воды добавляют в углеводородное сырье (11) в указанной насыщающей башне.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, где указанным синтетическим продуктом (47) является метанол.
8. Способ по п. 7, где стадия реакции синтез-газа включает стадию изотермической реакции, при этом получают метанол-содержащий поток (45), и где поток кипящей воды (42) служит в качестве охлаждающей среды, которая отводит тепло экзотермической реакции синтез-газа и генерирует указанный пар (32).
9. Способ по п. 8, где указанная стадия реакции синтез-газа дополнительно включает взаимодействие указанного метанол-содержащего потока (45) на другой стадии изотермической реакции, при этом получают продукт метанола (47), и где поток свежего синтез-газа (41а) служит в качестве охлаждающей среды.
10. Установка для проведения способа синтеза, прежде всего для синтеза метанола, включающая
секцию предварительной подготовки (100), где газообразным углеводородным сырьем (11) является пар, конвертированный в синтез-газ (18),
секцию синтеза (200), где указанный синтез-газ превращают в синтетический продукт (47) и тепло реакции отводят с помощью получения пара (32),
линию для подачи по меньшей мере части указанного пара (32) из секции синтеза в секцию предварительной подготовки,
отличающаяся тем, что указанная секция предварительной подготовки (100) включает:
насыщающую башню (1), где указанное углеводородное сырье (11) контактирует с первым водным потоком (26) и получают смесь (30), содержащую пар и углеводороды,
непрямой теплообменник (8) выше по потоку указанной насыщающей башни (1), где указанный первый водный поток (26), перед введением в указанную насыщающую башню (1), предварительно нагревают по меньшей мере частью (32а) пара (32) из секции синтеза,
непрямой теплообменник (2) ниже по потоку указанной насыщающей башни (1), где указанную смесь (30) нагревают по меньшей мере частью указанного синтез-газа (18),
секцию риформинга (102) ниже по потоку непрямого теплообменника (2), где полученную таким образом нагретую смесь (14) подвергают риформингу.
11. Установка по п. 10, включающая линию смешивания выходящего потока (13) из указанной насыщающей башни (1) со вторым водным потоком (28), при этом получают указанную смесь (30), содержащую пар и углеводороды.
12. Установка по п. 10 или 11, где указанный непрямой теплообменник (2) является устройством кожух отрубного типа, и указанная смесь (30) проходит по внутритрубному пространству в виде потока нисходящей пленки.
13. Установка по любому из п. 11 или 12, включающая устройство для предварительного нагрева (10) указанного второго водного потока (28), где тепло переносится из синтез-газа (19), выходящего из указанного непрямого теплообменника (2), ко второму водному потоку (28).
14. Способ модернизации установки, прежде всего установки для синтеза метанола, включающий
секцию предварительной подготовки (100), где газообразным углеводородным сырьем (11) является пар, конвертированный в синтез-газ (18),
секцию синтеза (200), где указанный синтез-газ превращают в синтетический продукт (47) и тепло реакции отводят с помощью получения пара (32),
линию для подачи по меньшей мере части указанного пара (32) из секции синтеза в секцию предварительной подготовки,
где указанная секция предварительной подготовки включает:
насыщающую башню (1), где указанное углеводородное сырье (11) контактирует с первым водным потоком (26), при этом получают смесь (13), содержащую пар и углеводороды,
непрямой теплообменник (8, 9) выше по потоку указанной насыщающей башни (1), где указанный первый водный поток (26) предварительно нагревают паром (32) из секции синтеза,
секцию риформинга (102), где указанную смесь (13), содержащую пар и углеводороды, подвергают риформингу,
причем способ модернизации отличается тем, что
устанавливают непрямой теплообменник (2) ниже по потоку указанной насыщающей башни (1) и выше по потоку указанной секции риформинга (102), где указанную смесь нагревают по меньшей мере частью указанного синтез-газа (18).
15. Способ по п. 14, включающий установку линии для смешивания выходящего потока (13) из указанной насыщающей башни (1) со вторым водным потоком (28) перед введением в указанный вновь установленный непрямой теплообменник (2).
