Способ получения синтез-газа - RU2018141681A
Код документа: RU2018141681A
Формула
1. Способ получения содержащего водород синтез-газа (302) из сырья - природного газа (301), включающий стадию превращения (300) указанного природного газа в неочищенный газ-продукт (302) и очистку указанного неочищенного газа-продукта, в указанный способ подводится тепло, получаемое сжиганием топлива,
отличающийся тем, что указанный способ включает получение газообразного топлива и сжигание указанного газообразного топлива с направлением по меньшей мере части указанного подводимого тепла на стадию превращения, и указанное получение указанного газообразного топлива включает стадии:
a) газификацию твердого или жидкого углеродсодержащего сырья с получением первого газообразного продукта;
b) обработку указанного первого газообразного продукта с получением указанного газообразного топлива, указанная обработка включает по меньшей мере одну из следующих:
b1) стадию удаления диоксида углерода;
b2) стадию метанирования;
и тем, что верхнее значение показателя Уобба указанного газообразного топлива равно не менее 14 МДж/нм3.
2. Способ по п. 1, в котором указанная стадия b1) удаления диоксида углерода обеспечивает удаление диоксида углерода с чистотой, равной не менее 90 мол. %, предпочтительно не менее 95%, более предпочтительно не менее 98%.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанная стадия b1) удаления диоксида углерода обеспечивает удаление части содержащегося диоксида углерода из обработанного газа, которая равна не более 90%, предпочтительно не более 75%, оставляя соответствующий оставшийся диоксид углерода в указанном газообразном топливе.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором указанную стадию b1) проводят путем адсорбции диоксида углерода на регенерируемом твердом адсорбенте, предпочтительно путем адсорбции типа адсорбции с колебаниями давления.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанную стадию b2) метанирования (430) проводят после указанной стадии b1) удаления диоксида углерода.
6. Способ по п. 5, включающий регенерацию тепла с указанной стадии b2) метанирования путем генерации пара.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором верхнее значение показателя Уобба указанного газообразного топлива равно не менее 19 МДж/нм3, предпочтительно не менее 24 МДж/нм3.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором указанную стадию а) газификации проводят в псевдоожиженном слое.
9. Способ по п. 8, в котором золу и/или тонкоизмельченное твердое вещество, полученное на указанной стадии а) газификации, подвергают дополнительному сжиганию в отдельном котле, предпочтительно котле с циркулирующим кипящим слоем, работающем на угле.
10. Способ по п. 9, в котором указанный отдельный котел вырабатывает пар и указанный пар используют на указанной стадии а) и/или на указанной стадии превращения природного газа, и/или при указанной очистке указанного неочищенного газа-продукта.
11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором указанная стадия а) газификации включает использование регулятора температуры газификации и указанным регулятором является не вода, а, например, азот.
12. Способ по п. 11, в котором указанным регулятором является азот и регулятор вводят в процесс газификации: i) с помощью специальной подачи азота или ii) вместе с кислородом с помощью подачи воздуха или обогащенного кислородом воздуха.
13. Способ по п. 1, в котором обработка b) также включает:
i) стадию каталитического гидролиза карбонилсульфида (COS) с получением газа с уменьшенным содержанием карбонилсульфида и увеличенным содержанием сероводорода (H2S), и
ii) стадию отделения H2S путем промывки жидким раствором, способным захватывать H2S, предпочтительно промывки раствором, содержащим МДЭА, селективным по отношению к H2S по сравнению СО2, которая дает высокосернистый обогащенный с помощью H2S поток и поток газа с уменьшенным содержанием H2S, и
iii) направление потока газа с уменьшенным содержанием H2S на любую стадию b1 или стадию b2.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное углеродсодержащее сырье включает по меньшей мере один из следующих: уголь, лигнит, полученный из угля кокс, нефтяной кокс или тяжелое жидкое топливо, и указанная стадии превращения в газообразное топливо представляет собой процесс газификации.
15. Установка для получения содержащего водород синтез-газа из сырья - природного газа, включающая секцию превращения указанного природного газа в неочищенный газ-продукт, по меньшей мере одно огневое устройство (200-204), вырабатывающее тепло, топливопровод (35а), направленный в указанное огневое устройство (устройства), и секцию очистки, в которую направляют указанный неочищенный газ-продукт;
отличающийся тем, что она включает газогенератор (112), в который направляют твердое или жидкое углеродсодержащее сырье (21), и тем, что указанный газогенератор дает по меньшей мере часть топлива, направляемого в указанное по меньшей мере одно огневое устройство,
и тем, что указанная установка включает секцию обработки газа-продукта, поставляемого указанным газогенератором, указанная секция устроена так, что обеспечивает увеличение верхнего значения показателя Уобба указанного газообразного топлива до равного не менее 14 МДж/нм3 и включает по меньшей мере одну из следующих:
установку удаления диоксида углерода;
метанатор.
16. Установка по п. 15, в которой установка удаления диоксида углерода из установки адсорбции диоксида углерода изготовлена по меньшей мере из одного сосуда, содержащего регенерируемый адсорбент диоксида углерода, например, установка адсорбции с колебаниями давления.
17. Установка по п. 16, также включающая котел, предпочтительно котел с циркулирующим кипящим слоем, работающий на угле, и где золу и/или тонкоизмельченное твердое вещество, выходящее из указанного газогенератора (112), направляют в указанный котел для дополнительного сжигания.
18. Установка по п. 16 или 17, в которой указанный газогенератор представляет собой газогенератор с псевдоожиженным слоем и для регулирования температуры газификации используется регулятор, не являющийся водой.
19. Способ реконструкции установки для получения содержащего водород синтез-газа, указанная установка включает секцию превращения, по меньшей мере одно огневое устройство, вырабатывающее тепло для указанной секции превращения, и топливопровод, направленный к указанному огневому устройству;
в указанную установку подают сырье - природный газ и указанное сырье - природный газ разделяют на первую фракцию, использующуюся в качестве технологического газа в секции превращения, и вторую фракцию, использующуюся в качестве топлива и направляемую в указанное огневое устройство;
указанный способ отличается тем, что:
- к указанной установке добавляют газогенератор твердого или жидкого углеродсодержащего сырья;
- указанный газогенератор устроен так, что вырабатывает по меньшей мере часть указанного топлива, направляемого в указанное огневое устройство, заменяет соответствующую часть указанной второй фракции природного газа,
- также установлена секция обработки газа-продукта, поставляемого указанным газогенератором, для увеличения верхнего значения показателя Уобба указанного топлива до равного не менее 14 МДж/нм3,
- указанная секция включает по меньшей мере одну из следующих: установку удаления диоксида углерода и метанатор, указанная установка удаления диоксида углерода, предпочтительно установка адсорбции диоксида углерода, изготовлена по меньшей мере из одного сосуда, содержащего регенерируемый адсорбент диоксида углерода, например, установка адсорбции с колебаниями давления,
- необязательно, дополнительно включает установление котла, работающего на угле, для сжигания золы и/или измельченного твердого вещества, выходящего из указанного газогенератора.
