CN103183319A - 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统 - Google Patents

一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103183319A
CN103183319A CN2011104492317A CN201110449231A CN103183319A CN 103183319 A CN103183319 A CN 103183319A CN 2011104492317 A CN2011104492317 A CN 2011104492317A CN 201110449231 A CN201110449231 A CN 201110449231A CN 103183319 A CN103183319 A CN 103183319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
magnetic
reactor
fluidized reactor
fluidized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011104492317A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103183319B (zh
Inventor
杨小明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Research Institute of Petroleum Processing, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
Priority to CN201110449231.7A priority Critical patent/CN103183319B/zh
Publication of CN103183319A publication Critical patent/CN103183319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103183319B publication Critical patent/CN103183319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统，(1)轻烃和水蒸气进入流化态反应器，与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，吸附催化剂吸收其中的CO2；(2)产物气和复合催化剂在流化床反应器顶部气固分离，分离出的产物气进入后续分离提纯装置获得高纯度氢气；(3)混合催化剂由流化态反应器的催化剂出口进入磁分离器按磁性分离，分离出的有磁性的蒸汽重整催化剂返回流化态反应器中循环使用，分离出的无磁性的吸附催化剂经燃烧再生后返回流化态反应器循环使用。本发明提供的方法省去了蒸汽重整催化剂中的活性组分被频繁高温氧化，以及氧化后还要再还原的过程，简化了工艺过程并降低了系统能耗。

Description

一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统
技术领域
本发明涉及一种石油烃的催化转化方法，更具体地，涉及一种轻烃水蒸气重整制氢的方法。
背景技术
清洁燃料的生产必然增加对氢气的需求，以各种矿物质包括以煤、石油和天然气为原料的制氢技术得到氢气产品是主要的氢气来源，其中最成熟也最常用的仍然是烃类的蒸汽重整制氢工艺，天然气水蒸气重整(SteamMethaneReforming，SME)是目前制氢中成本最低、制氢量最大的方法，约有1/2的氢气是通过天然气蒸气转化法(SRM)制取的。天然气水蒸气重整制氢多采用固定床反应器，为降低反应器压降，催化剂一般采用颗粒直径为Φ(15-20)×(10-15)mm的蜂窝状固体催化剂，活性组分为氧化镍。制氢过程包括在800-820℃的一段或两段转化反应，副产品CO采用300-450℃两段变换为CO2，通过溶剂吸收或甲醇洗涤进一步脱除CO和CO2，最终平衡的CO2气相含量为15-20％，氢气含量小于75％。后续通过变压吸附得到高纯度的工业用氢气。工艺方面存在反应温度高，氢气浓度低，反应、提纯过程步骤多，生产能力低、投资大等缺点；在催化剂方面，由于催化剂颗粒大，内部热量传递存在梯度，催化剂寿命短等缺陷。
甲烷水蒸气重整制氢具有强吸热可逆反应特点，为提高反应转化率并加强传热，CN1903431A公开了一种吸附强化的甲烷水蒸气重整制氢复合催化剂，包括以镍为活性组分的蒸汽转化催化剂和以CaO为活性组分的吸附催化剂，甲烷和水蒸气与催化剂接触，反应生成H2和CO2，反应生成的CO2与催化剂上的CaO反应化学反应，以CaCO3的形式保留在催化剂颗粒上。反应饱和后催化剂经过汽提，进入的再生器中进行高温煅烧，将CaCO3高温分解为CaO和CO2，使催化剂恢复化学吸附活性，然后将催化剂上的活性组元NiO还原成金属Ni；还原后的催化剂进入反应系统，循环使用。所述的复合催化剂将CO2及时从反应体系中移走，强化甲烷的水蒸气重整反应。另外，CaO和CO2反应放出的热量正好弥补重整制氢的强吸热要求。
针对含重整转化剂和吸附剂的复合催化剂，CN1974375A公开了一种采用复合催化剂的固定床甲烷水蒸汽重整制氢方法，水蒸汽重整制氢反应和催化剂再生在不同的固定床反应器中同时进行，交替使用。实现甲烷水蒸汽重整反应制备高浓度氢气的稳定、连续生产过程，能直接连续产生纯度90-98％含量的氢气。由于吸附剂达到吸附饱和的时间很短，采用这种固定床交替切换根本上是难以实现时间上的匹配无法进行正常操作的。
为实现吸附强化复合催化剂用于甲烷制氢的连续化生产，CN1935634A公开了一种采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸气重整制氢方法。采用含重整转化剂和吸附剂的复合催化剂微粒，催化剂颗粒直径为5-200微米，具体步骤为，将复合催化剂输送至再生器内进行预处理；预处理后的复合催化剂再经脱气后在氢气的环境内进行NiO的还原；按照水碳比2-10向流化床反应器内通入水蒸汽和甲烷，在流化状态下的复合催化剂与甲烷、水蒸汽同时进行重整制氢反应，反应停留时间为1秒至5分钟，反应气速0.3～1.0米/秒，复合催化剂和反应物甲烷的比例为10∶1～0.002∶1，复合催化剂使用后转移到再生器加热再生，再将催化剂上的活性组元NiO还原成金属Ni；还原后的催化剂进入反应系统循环使用，能实现流化床反应器操作的稳定性和连续性，具有传质、传热效率高的优点。
CN1935634A公开的方法通过循环流化连续操作，有效解决了固定床传热、传质速率低的缺点，但该方法存在以下缺点：
1)由于采用复合型催化剂，作为甲烷蒸汽重整活性组元的Ni在循环流化过程中的反应器、再生器循环还原、氧化，催化剂频繁高温烧焦再生易造成催化剂因Ni晶粒长大而破坏其高分散度，甚至导致Ni活性组元的烧结失活，影响催化剂的活性和稳定性，使得装置难以稳定地操作下去。
2)重整活性组元Ni在再生器被氧化为NiO后，需要在还原器中还原成金属Ni，其最佳状态是在低温下进行还原，以避免Ni金属粒子的聚集而失活，这样需要把再生后的催化剂进行降温后进行还原反应，还原后的催化剂又要进行升温到反应温度，造成大量的能源消耗。
从甲烷水蒸气重整制氢目前状况来看，如何合理地解决吸附强化蒸气重整中的吸附剂连续吸附再生是该领域国际上公认的技术瓶颈。另外由于甲烷水蒸气重整制氢是一个强吸热过程，如何降低过程能耗成为工艺开发和创新的热点。
发明内容
本发明解决的技术问题之一是在现有技术的基础上，提供一种满足连续化生产要求的轻烃蒸汽重整制备氢气的方法，在实现蒸汽转化制备氢气同时，使得反应过程中催化剂活性长期稳定，平稳控制温度，装置可以长期稳定操作。
本发明解决的技术问题之二是提供一种用于轻烃蒸汽重整制备氢气的反应-再生装置。
本发明解决的技术问题之三是提供一种轻烃蒸汽重整制备氢气的反应系统，所述的反应系统包括流化床反应-再生装置、反应物料和复合催化剂。
一种轻烃蒸汽转化制氢的方法，包括：
(1)轻烃和水蒸气预热后由底部进入流化态反应器，与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，所述的CO2与吸附催化剂中的CaO反应转化为CaCO3；
(2)产物气和复合催化剂在流化态反应器顶部气固分离，分离出的产物气进入后续分离提纯装置获得高纯度氢气；
(3)混合催化剂由流化态反应器的催化剂出口进入磁分离器按磁性分离，分离出的有磁性的蒸汽重整催化剂返回流化态反应器中循环使用，分离出的无磁性的吸附催化剂经燃烧再生后返回流化态反应器循环使用。
一种用于轻烃蒸汽转化制氢的反应-再生装置，该装置包括流化态反应器、磁分离器和再生器，流化态反应器的催化剂出口连通磁分离器，磁分离器的磁性催化剂出口连通流化态反应器催化剂入口，磁分离器的非磁性催化剂出口经料封阀后连通再生器，再生器的再生催化剂出口经料封阀后与流化态反应器催化剂入口连通；所述的流化态反应器设置轻烃和水蒸气原料入口，所述的流化态反应器顶部设置气固分离设备。
一种轻烃蒸汽转化制氢的反应系统，包括流化态反应器、磁分离器、再生器、反应物料和复合催化剂，轻烃和水蒸气与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂流化态反应器中接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，吸附催化剂吸附其中的CO2；流化态反应器顶部设置气固分离设备，反应产物由气固分离设备的气相出口排出反应器，混合催化剂由流化态反应器的固相出口进入磁分离器，有磁性的蒸汽重整催化剂由磁分离器的磁性催化剂出口引出，返回流化态反应器中；无磁性的吸附催化剂由磁分离器的无磁性催化剂出口引出，进入再生器中燃烧再生并提高温度，然后由再生器的再生催化剂出口经料封返回流化态反应器中。
与现有技术相比，本发明提供的采用流化态反应器的轻烃蒸汽重整制氢的方法、反应-再生装置、以及包含反应装置反应物料和复合催化剂的反应系统具有以下有益效果：
采用流化态反应器和两种催化性能不同、磁性不同的催化剂，不仅通过引入吸附催化剂提高了甲烷水蒸气制氢反应转化率，而且通过磁分离器将两种磁性不同的催化剂分开，不使蒸汽重整催化剂进入再生器，避免了频繁高温再生导致蒸汽重整催化剂中Ni活性组元的氧化烧结失活，可以使反应系统长时间稳定操作。本发明提供的轻烃蒸汽转化制氢的反应-再生装置结构简单、紧凑。
本发明提供的轻烃蒸汽转化制氢方法，轻烃制氢转化效率高、温度自动控制平稳、系统热量传输效率高、解决了吸附催化剂剂单独连续吸附再生这一瓶颈问题，使装置和操作更加简化和安全。
附图说明
图1是本发明提供的轻烃蒸汽转化制氢方法流程示意图。
图中：3-提升管反应器；4-气固分离器；6-磁分离器；7、9-料封；8-再生器；10-催化剂料仓；12-控温滑阀；1、2、5、11、13、14、15、16、17-管线。
具体实施方式
本发明提供的采用流化态反应器的轻烃蒸汽重整制氢的方法、反应-再生装置、以及包含反应装置反应物料和复合催化剂的反应系统是这样具体实施的：
一种轻烃蒸汽转化制氢的方法，包括：
(1)轻烃和水蒸气预热后由底部进入流化态反应器，与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，所述的CO2与吸附催化剂中的CaO反应转化为CaCO3；
(2)产物气和复合催化剂在流化床反应器顶部气固分离，分离出的产物气进入后续分离提纯装置获得高纯度氢气；
(3)混合催化剂由流化态反应器的催化剂出口进入磁分离器按磁性分离，分离出的有磁性的蒸汽重整催化剂返回流化态反应器中循环使用，分离出的无磁性的吸附催化剂经燃烧再生后返回流化态反应器循环使用。
本发明提供的方法中，所述的蒸汽重整条件为：反应温度为650～860℃、优选680～820℃，压力为0.1～3.0MPa、优选0.15～2.5MPa。
所述的轻烃和水蒸气的重量比为1∶(1～5)、优选1∶(2～4)。
所述的轻烃和水蒸气预热至350～550℃、优选400～450℃引入反应器中。
所述的吸附催化剂经料封后由含氧气体输送进入再生器中燃烧再生，再生器的温度为690～1250℃、优选720～920℃，压力为0.1～0.2MPa，在690～1250℃、优选720～920℃下再生。再生完成后，再生吸附催化剂经料封后返回反应器重复使用，根据反应温度控制返回反应器的再生吸附催化剂的流量。
所述的再生器中优选添加燃料补充热量。所述的燃料包括燃料气、轻质燃料油和重质燃料油，其中优选添加重质燃料油，所述的重质燃料油包括常压重油、减压蜡油、焦化蜡油、沥青、常压渣油、减压渣油、水煤浆、煤粉等。
一种用于轻烃蒸汽转化制氢的反应-再生装置，该装置包括流化态反应器、磁分离器和再生器，流化态反应器的催化剂出口连通磁分离器，磁分离器的磁性催化剂出口连通流化态反应器催化剂入口，磁分离器的非磁性催化剂出口经料封后连通再生器，再生器的再生催化剂出口经料封后与流化态反应器催化剂入口连通；所述的流化态反应器设置轻烃和水蒸气原料入口，所述的流化态反应器顶部设置气固分离设备。
一种轻烃蒸汽转化制氢的反应系统，包括流化态反应器、磁分离器、再生器、反应物料和复合催化剂，轻烃和水蒸气与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂流化态反应器中接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，吸附催化剂吸附其中的CO2；流化态反应器顶部设置气固分离设备，反应产物由气固分离设备的气相出口排出反应器，混合催化剂由流化态反应器的固相出口进入磁分离器，有磁性的蒸汽重整催化剂由磁分离器的磁性催化剂出口引出，返回流化态反应器中；无磁性的吸附催化剂由磁分离器的无磁性催化剂出口引出，进入再生器中燃烧再生并提高温度，然后由再生器的再生催化剂出口经料封返回流化态反应器中。
本发明提供的方法和系统中，所述的轻烃为C1～C8的石油烃类，包括馏程在＜220℃范围内的各种炼油装置产生的干气、液化石油气、直馏石脑油，优选甲烷。
本发明提供的方法和系统中，所述的蒸汽重整催化剂和吸附催化剂的平均粒径为50-80微米、优选60～70微米。
所述的蒸汽重整催化剂为具有高磁性的含有氧化镍活性组分的耐热无机氧化物催化剂。所述的耐热无机氧化物选自氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氧化锑、氧化铁、氧化铜、氧化镁、氧化钼和氧化钨中的一种或几种的混合物。优选地，所述的蒸汽重整催化剂为氧化镍/氧化铝复合催化剂，更优选地，以催化剂总量为基准，以氧化物计，所述的蒸汽重整催化剂中氧化镍的含量为12～16重％，氧化铝的含量为84～88重％。
所述的吸附催化剂为含有碳酸钙和/或氧化钙活性组分的耐热无机氧化物催化剂。所述的吸附催化剂不具有磁性。优选地，所述的吸附催化剂为氧化钙和/或碳酸钙，以及氧化铝的复合催化剂。更优选地，其中，以催化剂总量为基准，以氧化物计，所述的吸附催化剂中含有5％～30％的氧化钙和/或碳酸钙，含有70％～95％的氧化铝。
本发明提供的方法、反应-再生装置和反应系统中，所述的流化态反应器是指利用反应物料气体使固体催化剂颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程的反应器。选自流化床反应器、提升管反应器或流化床和提升管反应器结合的形式，优选提升管反应器。采用流化床反应器或采用提升管反应器时，流化床反应器的进料方式和操作方式同现有技术中流化床反应器或提升管反应器的常规方式，本发明对此没有限制。
当采用流化床反应器时，产物气体经气固分离后由反应器顶部引出，进入后续分离提纯系统。混合催化剂由流化床反应器底部引出进入磁分离器，经磁分离器分离后的带有磁性的蒸汽重整催化剂和来自再生器的再生吸附催化剂可以经催化剂提升管线提升后返回流化床反应器循环使用。当采用提升管反应器时，轻烃、水蒸气和混合催化剂由底部进入提升管反应器，在蒸汽重整条件下反应，并沿提升管反应器向上运动，产物气体和混合催化剂由提升管反应器出口进入气固分离设备分离，分离出的产物气体进入后续分离提纯系统；分离出的混合催化剂进入磁分离器，经磁分离器分离后的带有磁性的蒸汽重整催化剂和来自再生器的再生吸附催化剂直接返回提升管反应器循环使用。
下面结合附图以提升管反应器为例对本发明提供的方法进行详细的说明。但本发明并不因此而受到任何限制。
附图为是本发明提供的轻烃水蒸气重整制氢反应-再生装置，及轻烃流化床蒸汽转化制氢方法的流程示意图。如附图所示，流化反应-再生装置包括提升管反应器3、磁分离器6和再生器8，提升管反应器3顶部设置气固分离设备4，气固分离设备4的气相出口经管线5连通后续分离系统，气固分离设备4的固相出口经管线11连通磁分离器6，磁分离器6的磁性催化剂出口连通提升管反应器3的底部，磁分离器6的非磁性催化剂出口经料封阀7后连通再生器8，再生器8的再生催化剂出口经料封阀9与催化剂仓10连通，催化剂仓10的出口经温控滑阀12后连通提升管反应器；所述的提升管反应器3底部设置轻烃和水蒸气入口及提升介质入口。
预热后的轻烃经管线1进入提升管反应器底部，水蒸气经管线2与返回的两种催化剂一起经管线16进入提升管反应器底部，并一起向上运动，轻烃和水蒸气反应生成氢气。在提升管反应器3的顶部，产物气体和混合催化剂经气固分离设备4进行分离，分离出的产物气体经管线5进入后续的氢气分离提纯装置提纯后进入管网；分离出的混合催化剂为带磁性的含镍蒸汽重整催化剂和无磁性的含钙的吸附催化剂的混合物，混合催化剂经磁分离器6后分离开，带有磁性的含镍蒸汽重整催化剂从磁分离器6下部出口经管线11返回提升管反应器3中；无磁性的含钙吸附催化剂经用来锁气锁压的料封7进入再生器8中，与经管线14引入的含氧气体在高温下反应除去焦碳，同时吸附催化剂中的CaCO3脱除CO2生成CaO。再生器中可以经管线15引入燃料补充热量。高温烟气经管线17排出再生器8。再生器8排出的高温烟气也可与经管线2引入的水蒸气进行换热。
燃烧提温后的含钙吸附催化剂经用来锁气锁压的料封9进入催化剂料仓10，经催化剂料仓出口再经控温滑阀12后返回提升管反应器底部。所述的控温滑阀可以根据提升管反应器的温度控制滑阀开度，调节返回提升管反应器3的再生吸附催化剂的流量，以实现提升管反应器温度的自动平稳控制。新鲜催化剂可由催化剂料仓10的补充入口13进行添加补充，由于补充添加速度缓慢，不会对反应器的温度控制造成影响。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。
实施例中，蒸汽重整催化剂为氧化镍/氧化铝催化剂，制备方法如下：
按照酸铝重量比0.3，浆液固含量30重％将拟薄水铝石(工业品，中国铝业公司山东铝厂生产)、36重％的盐酸和去离子水混合打浆，喷雾干燥，在800℃焙烧2小时，得到氧化铝微球，按镍和铝的比例，采用硝酸镍溶液浸渍1小时，在120℃干燥2小时后，1000℃焙烧2小时得到蒸汽重整催化剂。经分析所述的蒸汽重整催化剂中含有14重％的氧化镍，86重％的氧化铝，催化剂颗粒的平均粒径为70微米，催化剂的表观堆积密度为0.71克/毫升。
吸附催化剂为氧化钙/氧化铝催化剂，制备方法如下：
按照含有10重％百分比的氧化钙，酸铝重量比0.3，浆液固含量30重％将拟薄水铝石(工业品，中国铝业公司山东铝厂生产)、氧化钙粉(工业品，淄博齐鲁乙烯化工公司)、36重％的盐酸和去离子水混合打浆，喷雾干燥，在550℃焙烧2小时，得到吸附催化剂微球，催化剂颗粒的平均粒径为70微米，催化剂的表观堆积密度为0.75克/毫升，经分析吸附催化剂含有10重％的氧化钙，90重％的氧化铝。
实施例
实施例说明本发明提供的轻烃蒸汽重整制氢的方法的效果。
试验流程如附图所示，以脱硫后的天然气为轻烃原料(甲烷含量＞96v％，硫含量＜0.5微克/克)预热至430℃，水蒸气预热至500℃，与带有磁性的含镍蒸汽重整催化剂、以及来自催化剂料仓的温度为850℃～900℃的无磁性的再生吸附催化剂一起进入提升管反应器中接触反应生成氢气，并向上流动。产物气体和混合催化剂在提升管反应器顶部气固分离，分离出的含有氢气的产物气体引入后续分离提纯系统，得到高纯度的氢气。分离出的混合催化剂引入磁分离器按磁性不同分离，分离出的带有磁性的含镍蒸汽重整催化剂直接返回提升管反应器底部；分离出的无磁性的含钙吸附催化剂经料封阀后进入再生器再生，再生器中喷入M100燃料油辅助燃烧，通过油量的控制调节再生器的温度，再生烟气由顶部排出。再生后的吸附催化剂升温到850℃～920℃，经料封后进入催化剂料仓，然后再返回提升管反应器。
提升管反应器，控制提升管反应器的出口温度为780℃，产物氢气相对反应器的体积空速为1000Nm3h-1，水蒸气与原料气的重量比为2.5，压力为0.5MPa，蒸汽重整过程天然气中甲烷的转化率＞90％，产物气中含有68-70v％的氢气，送入后段膜分离气分离可得90～92v％的中等纯度氢气，或送入变压吸附分离装置获得更高纯度99.9999v％的高纯氢气。

Claims (18)

1.一种轻烃蒸汽转化制氢的方法，其特征在于，包括：
(1)轻烃和水蒸气预热后由底部进入流化态反应器，与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，所述的CO2与吸附催化剂中的CaO反应转化为CaCO3；
(2)产物气和复合催化剂在流化态反应器顶部气固分离，分离出的产物气进入后续分离提纯装置获得高纯度氢气；
(3)混合催化剂由流化态反应器的催化剂出口进入磁分离器按磁性分离，分离出的有磁性的蒸汽重整催化剂返回流化态反应器中循环使用，分离出的无磁性的吸附催化剂经燃烧再生后返回流化态反应器循环使用。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整条件为：反应温度为650～860℃，压力为0.1～3.0MPa。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整条件为：反应温度为680～820℃，压力为0.15～2.5MPa。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气的重量比为1∶(1～5)。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气的重量比为1∶(2～4)。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气预热至350～550℃引入反应器中。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气预热至400～450℃引入反应器中。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整催化剂为含有氧化镍活性组分的耐热无机氧化物催化剂。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，以催化剂总重量为基准，以氧化物计，所述的蒸汽重整催化剂中含有12～16％的氧化镍，含有84～88％的氧化铝。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的吸附催化剂为含有碳酸钙和/或氧化钙活性组分的耐热无机氧化物催化剂。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于，以催化剂总重量为基准，以氧化物计，所述的吸附催化剂中含有5％～30％的氧化钙和/或碳酸钙，含有70％～95％的氧化铝。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的吸附催化剂经料封后由含氧气体输送进入再生器中在690～1250℃下再生。
13.按照权利要求12的方法，其特征在于，所述的再生器中吸附催化剂在720～920℃的条件下再生。
14.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的再生器中添加燃料补充热量。
15.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的流化态反应器为提升管反应器。
16.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃为C1～C8的石油烃类。
17.一种用于轻烃蒸汽转化制氢的反应-再生装置，其特征在于，该装置包括流化态反应器、磁分离器和再生器，流化态反应器的催化剂出口连通磁分离器，磁分离器的磁性催化剂出口连通流化态反应器催化剂入口，磁分离器的非磁性催化剂出口经料封阀后连通再生器，再生器的再生催化剂出口经料封阀后与流化态反应器催化剂入口连通；所述的流化态反应器设置轻烃和水蒸气原料入口，所述的流化态反应器顶部设置气固分离设备。
18.一种轻烃蒸汽转化制氢的反应系统，其特征在于，包括流化态反应器、磁分离器、再生器、反应物料和复合催化剂，轻烃和水蒸气与有磁性的蒸汽重整催化剂和无磁性的吸附催化剂流化态反应器中接触，在蒸汽重整条件下反应生成H2、CO和CO2，吸附催化剂吸附其中的CO2；流化态反应器顶部设置气固分离设备，反应产物由气固分离设备的气相出口排出反应器，混合催化剂由流化态反应器的固相出口进入磁分离器，有磁性的蒸汽重整催化剂由磁分离器的磁性催化剂出口引出，返回流化态反应器中；无磁性的吸附催化剂由磁分离器的无磁性催化剂出口引出，进入再生器中燃烧再生并提高温度，然后由再生器的再生催化剂出口经料封返回流化态反应器中。
CN201110449231.7A 2011-12-29 2011-12-29 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统 Active CN103183319B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110449231.7A CN103183319B (zh) 2011-12-29 2011-12-29 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110449231.7A CN103183319B (zh) 2011-12-29 2011-12-29 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103183319A true CN103183319A (zh) 2013-07-03
CN103183319B CN103183319B (zh) 2015-07-29

Family

ID=48674812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110449231.7A Active CN103183319B (zh) 2011-12-29 2011-12-29 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103183319B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104860266A (zh) * 2014-02-24 2015-08-26 琳德股份公司 用于氨生产的合成气生产方法
CN105217570A (zh) * 2015-08-25 2016-01-06 东北大学 一种吸附co2强化地沟油催化重整制取氢气的系统及方法
CN107413138A (zh) * 2016-05-18 2017-12-01 山西中兴环能科技有限公司 一种尾气处理系统及连续制备纳米碳材料的装置
CN114980998A (zh) * 2020-01-14 2022-08-30 纯可持续技术有限责任公司 用于氢生产的零排放嵌套循环重整

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5230869A (en) * 1990-02-09 1993-07-27 Ashland Oil, Inc. Addition of magnetically active moieties for magnetic beneficiation of particulates in fluid bed hydrocarbon processing
CN1173194A (zh) * 1995-01-13 1998-02-11 爱什股份有限公司 烃转化催化添加剂及其方法
CN1935634A (zh) * 2006-09-21 2007-03-28 中国石油化工股份有限公司 采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5230869A (en) * 1990-02-09 1993-07-27 Ashland Oil, Inc. Addition of magnetically active moieties for magnetic beneficiation of particulates in fluid bed hydrocarbon processing
CN1173194A (zh) * 1995-01-13 1998-02-11 爱什股份有限公司 烃转化催化添加剂及其方法
CN1935634A (zh) * 2006-09-21 2007-03-28 中国石油化工股份有限公司 采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王勇: "《化学反应工程》", 28 February 2011, article "催化剂失活", pages: 19 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104860266A (zh) * 2014-02-24 2015-08-26 琳德股份公司 用于氨生产的合成气生产方法
CN105217570A (zh) * 2015-08-25 2016-01-06 东北大学 一种吸附co2强化地沟油催化重整制取氢气的系统及方法
CN105217570B (zh) * 2015-08-25 2017-06-20 东北大学 一种吸附co2强化地沟油催化重整制取氢气的系统及方法
CN107413138A (zh) * 2016-05-18 2017-12-01 山西中兴环能科技有限公司 一种尾气处理系统及连续制备纳米碳材料的装置
CN114980998A (zh) * 2020-01-14 2022-08-30 纯可持续技术有限责任公司 用于氢生产的零排放嵌套循环重整

Also Published As

Publication number Publication date
CN103183319B (zh) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wei et al. Towards the development of the emerging process of CO 2 heterogenous hydrogenation into high-value unsaturated heavy hydrocarbons
Cheng et al. Advances in catalysis for syngas conversion to hydrocarbons
CN105944751B (zh) 一种用于合成气直接制备芳香族化合物的催化剂及其制备与应用
AU2014214982B2 (en) Methods for fuel conversion
CN100497160C (zh) 采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置
CN105013506B (zh) 用于甲烷催化裂解的双功能催化剂及其制法与制氢方法
CN104998654B (zh) 镍基催化剂及其制备方法与甲烷催化裂解生产氢气的方法
CN106629600B (zh) 粗合成气吸附催化制氢工艺及其设备
CN101016494A (zh) 液化石油气的制造方法
CN102746081A (zh) 轻烃原料脱氢催化裂解制乙烯、丙烯的方法
Al-Qadri et al. CO2 utilization in syngas conversion to dimethyl ether and aromatics: roles and challenges of zeolites-based catalysts
CN114479950B (zh) 一种生物质热解气化制氢方法和系统
CN103183319B (zh) 一种轻烃蒸汽转化制氢的方法、装置和反应系统
CN113840654A (zh) 加氢脱氧催化剂、固定床串联催化反应器、制备氢气的方法和由生物质制备生物燃料的方法
EP2814600A1 (en) Catalytically active body for the synthesis of dimethyl ether from synthesis gas
CN102464299B (zh) 一种流化床甲烷水蒸气重整制氢的方法
CN204848257U (zh) 一种甲烷催化裂解生产氢气的装置
WO2013160133A1 (en) Catalytically active body for the synthesis of dimethyl ether from synthesis gas
CN103183318B (zh) 一种移动床轻烃蒸汽转化制氢方法和装置
CN103723680A (zh) 重油流态化制氢方法、装置和反应系统
CN106607047A (zh) 合成气制取低碳烯烃的铁基催化剂及其用途
CN116004279A (zh) 一种烃类原料制氢和富集co2的方法
CN101457153B (zh) 一种烃油转化方法
CN103723679B (zh) 一种重油移动床制氢方法和反应系统
CN101210196A (zh) 一种烃油转化方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant