CN106335875B - 用于冷却合成气体的工艺和设备 - Google Patents

用于冷却合成气体的工艺和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106335875B
CN106335875B CN201610533331.0A CN201610533331A CN106335875B CN 106335875 B CN106335875 B CN 106335875B CN 201610533331 A CN201610533331 A CN 201610533331A CN 106335875 B CN106335875 B CN 106335875B
Authority
CN
China
Prior art keywords
synthesis gas
heat exchange
feed water
boiler feed
cooling
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.)
Active
Application number
CN201610533331.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106335875A (zh
Inventor
让-菲利普·塔迪耶洛
陈越
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.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54056152&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN106335875(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Publication of CN106335875A publication Critical patent/CN106335875A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106335875B publication Critical patent/CN106335875B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C01B2203/1294—Evaporation by heat exchange with hot process stream

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

用于冷却合成气体的工艺和设备，通过含烃进给气体的催化蒸汽重整生产合成气体，通过用于将锅炉进给水转化成蒸汽的与锅炉进给水的热交换，通过分离所得到的含水冷凝物，将合成气体冷却，其中以合成气体通过若干串联的冷却阶段的方式来执行进一步的冷却，并且进一步的冷却包括与进给气体的热交换，与已脱气的和未脱气的锅炉进给水进行的用于产生蒸汽重整需要的蒸汽的热交换以及与环境空气的热交换，并且其中在最后冷却阶段之后获得的冷凝物被从合成气体分离，且合成气体被排出用于进一步的处理，其中至少在最后冷却阶段的上游的另一冷却阶段之后，热的含水冷凝物被从合成气体分离。

Description

用于冷却合成气体的工艺和设备
技术领域
本发明涉及用于冷却合成气体的工艺和设备，通过含烃进给气体的催化蒸汽重整并通过随后的催化一氧化碳转化、通过分离所得到的含水冷凝物而生产合成气体，其中以合成气体通过若干串联的冷却阶段来执行冷却，其中冷却包括与进给气体的热交换，与已脱气的和未脱气的锅炉进给水进行的用于产生蒸汽重整需要的蒸汽的热交换以及与环境空气的热交换，并且其中在最后冷却阶段之后获得的冷凝物被从合成气体分离，且合成气体被排出用于进一步的处理。
本发明还涉及冷凝物的用途。
背景技术
借助于催化蒸汽重整生产包含氢气和一氧化碳的合成气体的工艺是已知的，并且例如在Ullmann的《Encyclopedia of Industrial Chemistry(第6版)》第15卷“GasProduction”第2章中被描述。进给气体(一种含烃气体，诸如例如天然气)和蒸汽在例如20至35bar的高压以及例如800至950℃的高温被传送通过填充有催化剂的外部加热的反应器管。进给气体被转化成富含氢气和一氧化碳的合成气体。这种反应器通常被称为SMR，并且该工艺被称为SMR工艺，即Steam-Methane-Reformer(蒸汽-甲烷-重整器)的缩写。为了工艺的经济性，非常重要的是在离开SMR的合成气体和进给气体之间进行相当有效的热交换。
在产生的合成气体已经离开SMR之后，合成气体通过与锅炉进给水的热交换被冷却。锅炉进给水由此被蒸发。蒸汽被用作SMR工艺的进给蒸汽，并且过量蒸汽作为所谓的出口蒸汽被排出，用于在SMR工艺外使用。当要产生专有地由氢气构成的合成气体作为SMR工艺的最后产物时，合成气体随后在用于催化转化的设备中被处理，在用于催化转化的设备中，一氧化碳与蒸汽被转化成氢气和二氧化碳。这一转化在上述Ullmann书卷中的382页中被描述。
根据本发明的工艺涉及在至此描述的步骤之后对于合成气体的进一步冷却。
合成气体初始地通过与含烃进给气体的热交换被进一步冷却。随后，通过与已脱气的锅炉进给水的热交换，执行进一步冷却，已脱气的锅炉进给水随后被供给到蒸发器，然后通过加热锅炉进给水脱气设备，用于在将新鲜锅炉进给水引入到脱气设备中之前预加热新鲜锅炉进给水。通过加热锅炉进给水以纯物理方式执行脱气。随后，合成气体由空气冷却器冷却，且然后由用冷却水操作的冷却器几乎冷却至环境温度。在冷凝物分离器中，在先前冷却阶段中形成的冷凝物然后被从合成气体分离，并且合成气体被引导到进一步的处理。在工艺内，冷凝用于蒸汽产生。取决于冷凝物的纯度和出口蒸汽的纯度要求，冷凝物要么被保持与新鲜锅炉进给水分离，在单独的蒸发器中蒸发以获得进给蒸汽，要么被传送到锅炉进给水脱气设备中，并在锅炉进给水脱气设备处与新鲜锅炉进给水混合。
根据现有技术的该工艺的缺陷在于：冷凝物被从具有环境温度的合成气体分离，并且对应地为了蒸发必须消耗大量热能用于加热冷凝物。
发明内容
因此，本发明目的是提供必须被消耗用于加热冷凝物的热能较少的工艺和设备。
这一目的由根据本发明的工艺和设备解决。
根据本发明的工艺：
一种用于冷却合成气体的工艺，通过含烃进给气体的催化蒸汽重整生产所述合成气体，通过用于将锅炉进给水转化成蒸汽的与所述锅炉进给水的热交换，通过分离所得到的含水冷凝物，将所述合成气体冷却，并且已经在用于将一氧化碳与蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳的设备中处理所述合成气体，其中以所述合成气体通过若干串联的冷却阶段的方式来执行冷却，并且冷却包括与所述进给气体的热交换，与已脱气的和未脱气的锅炉进给水进行的用于产生蒸汽重整需要的蒸汽的热交换以及与环境空气的热交换，并且其中在最后冷却阶段之后获得的已冷却的冷凝物被从所述合成气体分离，并且所述合成气体被排出用于进一步的处理，其特征在于：至少在所述最后冷却阶段的上游的另一冷却阶段之后，另一热的含水冷凝物被从所述合成气体分离。
根据本发明的设备：
一种用于冷却合成气体的设备，通过含烃进给气体的催化蒸汽重整生产所述合成气体，通过用于将锅炉进给水转化成蒸汽的与所述锅炉进给水的热交换，通过分离所得到的含水冷凝物，将所述合成气体冷却，并且已经在用于将一氧化碳与蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳的设备中处理所述合成气体，所述设备包括若干串联的热交换器，用于与所述进给气体的热交换，与已脱气的和未脱气的锅炉进给水进行的用于产生蒸汽重整需要的蒸汽的热交换以及与环境空气的热交换，并且其中在最后冷却阶段的所述热交换器之后获得的已冷却的冷凝物借助于冷凝物分离器被从所述合成气体分离，并且所述合成气体被排出用于进一步的处理，其特征在于至少在所述最后冷却阶段的所述热交换器的上游的另一热交换器之后，安装另一冷凝物分离器，以便将热的含水冷凝物从所述合成气体分离。
从根据本发明的在最后冷却阶段之前已被从合成气体分离的冷凝物的部分抽取的热能较少，并且对应地，加热该冷凝物的部分所需的热能也较少。
本发明的优选方面
本发明的一个具体方面的特征在于用于冷却所述合成气体的全部冷却水随后被用作锅炉进给水。根据本发明的被分离的热的冷凝物不被冷却。作为结果，能够省略根据现有技术使用的用冷却水操作用于将合成气体冷却至环境温度的热交换器。可行地，上游热交换器需要略作适应性修改。省略对不用作锅炉进给水且由此用来产生蒸汽的冷却水的使用是非常有利的，特别是在缺水地区中的设备场所中。另外，这避免了对冷却水路以及对泵和冷却塔的成本及空间需求。
本发明的另一具体方面的特征在于：在所述合成气体的流动方向上的第一冷却阶段表现为与所述进给气体的热交换，第二冷却阶段表现为与已脱气的锅炉进给水的热交换，第三冷却阶段表现为借助于空气冷却器与所述环境空气的热交换，并且所述最后冷却阶段表现为与未脱气的锅炉进给水的热交换。由于这一顺序，包含在合成气体中的热能被有效地传递到气体和水的进给流。
本发明的另一具体方面的特征在于：在所述合成气体的流动方向上的第一冷却阶段表现为与所述进给气体的热交换，第二冷却阶段表现为与已脱气的锅炉进给水的热交换，第三冷却阶段表现为与未脱气的锅炉进给水的热交换，并且所述最后冷却阶段表现为借助于空气冷却器与所述环境空气的热交换。由于这一顺序，包含在合成气体中的热能同样被有效地传递到气体和水的进给流。在设备的要规划和操作的个别情形中，冷却步骤的顺序能够被修改以适用于相应存在的边际条件。
本发明的另一具体方面的特征在于：在与所述环境空气的热交换之后，所述热的含水冷凝物被从所述合成气体分离。在这一点上，冷凝物被冷却至使得它能够在无太多技术耗费的情况下被再利用和泵送的程度。另外，在这一点上获得的冷凝物的量及它的温度高到足以在经济有利的程度上节约用于冷凝物的冷却和再加热的能量。
本发明的另一具体方面的特征在于：从所述合成气体分离的两种冷凝物均被供给到锅炉进给水脱气部，并在所述锅炉进给水脱气部处与通过与所述合成气体的热交换而被预加热的新鲜锅炉进给水组合。对于这一过程，要接受的是：总是污染冷凝物的杂质进入锅炉进给水中，且由此也进入产生的出口蒸汽中。这仅在允许使用出口蒸汽时是可能的。这一过程的优点在于：省略了仅来自冷凝物的单独蒸汽发生，因此节约了成本和空间。
本发明的另一具体方面的特征在于至少部分地通过待冷却的所述合成气体的热交换来供给用于所述锅炉进给水脱气部的热能。在这一变体中，不仅在脱气前后通过合成气体加热锅炉进给水，而且在脱气期间也通过合成气体加热锅炉进给水。这是在脱气期间通过引入在工艺内部产生的蒸汽来加热锅炉进给水的替代例。
本发明的另一方面在于已脱气的锅炉进给水的用途，用于产生出口蒸汽和产生用于所述催化蒸汽重整的进给蒸汽的至少一部分，其中所述锅炉进给水通过与所述合成气体的热交换被预加热，且随后在也通过与所述合成气体的热交换被加热的蒸汽发生器中被蒸发。在很多情况下，合成气体供给的热能不足以加热蒸汽发生器。在很多情况下，加热蒸汽重整反应器(SMR)的燃烧器的废气的热能额外地用于此目的。
本发明的另一方面在于通过所述工艺产生的冷凝物的用途，用作用于产生用于所述催化蒸汽重整的进给蒸汽的至少一部分的进给水，其中两种冷凝物都在预热器中被组合、加热，且随后在工艺冷凝物蒸发器中被蒸发。在很多情况下的蒸发器由从新鲜锅炉进给水在工艺内部产生的蒸汽加热。
示范实施例
根据对示范实施例和数值示例以及附图的以下说明，也能够获得本发明的进一步的特征、优点和可能应用。所说明和/或示出的全部特征自身或者以任何组合形成本发明的主题，而与它们列入权利要求中或者它们的背景文献无关。
附图说明
下面将参考附图中的图1至图3说明根据本发明的工艺，其中：
图1示出了现有技术的流程图，
图2和图3各示出了本发明的示范实施例的流程图。
附图标记列表
1 合成气体
2 热交换器
3 天然气流
4 热交换器
5 热交换器
6 热交换器
7 锅炉进给水，新鲜
8 脱气器
9 被逐出的气体
10 空气冷却器
11 热交换器
12 冷却水
13 冷凝物分离器
14 冷凝物
15 冷凝物分离器
16 冷凝物
17 冷凝物流
18 带有阀的旁路
19 外部蒸汽管道
具体实施方式
图1：
合成气体1通过锅炉进给水到进给蒸汽和出口蒸汽(图1中未示出)的热交换和蒸发被冷却至360℃的温度，并被引入到热交换器2中。在该热交换器2处，该合成气体1对天然气流3放热，该天然气流3作为进给气体被供给到蒸汽重整部(未示出)。合成气体1然后被传送通过热交换器4、5和6，由此对从新鲜水产生的锅炉进给水7进行加热。用于加热脱气器8的热交换器5能够绕过旁路18。然后，能够经由外部蒸汽管道19用来自工艺外部源的蒸汽加热脱气器8。锅炉进给水7在脱气器8中以物理方式即通过加热被脱气。被逐出的气体9从脱气器8被排出，并被供给到进一步的处理(未示出)。在已脱气的锅炉进给水7已在热交换器4中被进一步加热之后，锅炉进给水7被供给到蒸发部(未示出)，在蒸发部中，锅炉进给水7被转化为用于蒸汽重整的进给蒸汽。合成气体1从热交换器6被供给到空气冷却器10，在该空气冷却器10中，合成气体1通过对环境空气放热而被进一步冷却。然后在热交换器11中，用冷却水12将合成气体1进一步冷却降至接近于环境温度(例如40℃)。合成气体1然后被传送通过冷凝物分离器13。从合成气体1分离的冷凝物14被供给到进一步的用途(未示出)。在很多情况下的进一步的用途在于如下事实：冷凝物14被用于产生用于蒸汽重整的进给蒸汽。
在冷凝物分离器13之后，合成气体1被供给到进一步的处理(未示出)。
图2：
图2示出了在所述合成气体在热交换器6中已被冷却至大约95℃之后借助于冷凝物分离器15从合成气体1进行根据本发明的附加的冷凝物分离。分离的冷凝物16同样具有95℃的温度。在冷凝物分离之后，在空气冷却器10中，合成气体1被冷却至接近于环境温度。随后，在这一最后冷却步骤中获得的冷凝物14在冷凝物分离器13中被从合成气体1分离。已经省略了用冷却水操作的热交换器。冷的冷凝物14流和热的冷凝物16流被组合，并作为冷凝物流17被供给到进给蒸汽的蒸发部(未示出)。
图3：
图3示出了根据本发明的合成气体的冷却的变体。与图2中的构造相比，仅最后两个冷却步骤的顺序被倒置，即在合成气体已经加热脱气器8之后，用空气冷却器10冷却合成气体，然后，在最后冷却步骤中，对仍未脱气的锅炉进给水进行热交换，这些锅炉进给水随后被供给到脱气器8。
在如图2或3中所示的本发明的具体方面中，也能够省略待冷却的合成气体在脱气器中与锅炉进给水的热交换(未示出)。这能够通过致动旁路18或者甚至通过省略热交换器5来执行。以这种方式，能够获得甚至更热的冷凝物，该冷凝物的热能能够甚至更好地被回收或者再利用。另外，在省略热交换器5时，减少了投资成本。
工业实用性
随着用于合成气体的进一步冷却的工艺在工业上被广泛使用，本发明引起对在用于合成气体的进一步冷却的该工艺中的能量及投资成本的节约。因此，本发明在工业上是适用的。

Claims (4)

1.一种用于冷却合成气体的工艺，通过含烃进给气体的催化蒸汽重整生产所述合成气体，通过用于将锅炉进给水转化成蒸汽的与所述锅炉进给水的热交换，通过分离所得到的含水冷凝物，将所述合成气体冷却，并且已经在用于将一氧化碳与蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳的设备中处理所述合成气体，其中以所述合成气体通过若干串联的冷却阶段的方式来执行冷却，并且冷却包括与所述进给气体的热交换、与已脱气的和未脱气的锅炉进给水进行的用于产生蒸汽重整需要的蒸汽的热交换以及与环境空气的热交换，并且其中在最后冷却阶段之后获得的已冷却的冷凝物被从所述合成气体分离，并且所述合成气体被排出用于进一步的处理，其中至少在所述最后冷却阶段的上游的另一冷却阶段之后，另一热的含水冷凝物被从所述合成气体分离，其中在所述合成气体的流动方向上的第一冷却阶段表现为与所述进给气体的热交换，第二冷却阶段表现为与已脱气的锅炉进给水的热交换，第三冷却阶段表现为借助于空气冷却器与所述环境空气的热交换，并且所述最后冷却阶段表现为与未脱气的锅炉进给水的热交换，并且其中在与所述环境空气的热交换之后，所述热的含水冷凝物被从所述合成气体分离。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于用于冷却所述合成气体的全部冷却水随后被用作锅炉进给水。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：从所述合成气体分离的两种冷凝物均被供给到锅炉进给水脱气部，并在所述锅炉进给水脱气部处与通过与所述合成气体的热交换而被预加热的新鲜锅炉进给水组合。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于至少部分地通过与待冷却的所述合成气体的热交换来供给用于所述锅炉进给水脱气部的热能。
CN201610533331.0A 2015-07-10 2016-07-07 用于冷却合成气体的工艺和设备 Active CN106335875B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15400030.1A EP3115336B2 (de) 2015-07-10 2015-07-10 Verfahren und anlage zur kühlung von synthesegas
EP15400030.1 2015-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106335875A CN106335875A (zh) 2017-01-18
CN106335875B true CN106335875B (zh) 2021-11-09

Family

ID=54056152

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610533331.0A Active CN106335875B (zh) 2015-07-10 2016-07-07 用于冷却合成气体的工艺和设备
CN201620713087.1U Active CN205973771U (zh) 2015-07-10 2016-07-07 用于冷却合成气体的设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620713087.1U Active CN205973771U (zh) 2015-07-10 2016-07-07 用于冷却合成气体的设备

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10875767B2 (zh)
EP (1) EP3115336B2 (zh)
CN (2) CN106335875B (zh)
CA (1) CA2992626C (zh)
DE (1) DE102015112533A1 (zh)
DK (1) DK3115336T4 (zh)
EA (1) EA039828B1 (zh)
ES (1) ES2669494T5 (zh)
PL (1) PL3115336T5 (zh)
WO (1) WO2017008915A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3418253B1 (de) * 2017-06-20 2020-11-25 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Verfahren zur kühlung von synthesegas
CN108178124A (zh) * 2018-03-09 2018-06-19 山西潞安煤基合成油有限公司 用于干重整工艺的节能装置
CN110986649A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 合成气热量回收系统
EP4324787A1 (de) * 2022-08-17 2024-02-21 Linde GmbH Verfahren und anlage zur gewinnung eines oder mehrerer verfahrens produkte

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101645A (en) * 1976-11-08 1978-07-18 Friedrich Uhde Gmbh Process for the production of hydrogen/deuterium-containing gas
WO2010109181A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Hydrogen Energy International Limited Production of carbon dioxide and power from a hydrocarbon feedstock
CN103108832A (zh) * 2010-09-10 2013-05-15 蒂森克虏伯伍德公司 用于在生产合成气体的可加热重整反应器中生产工艺蒸气和锅炉给水水蒸气的方法和装置
WO2014176020A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas in an oxygen transport membrane based reforming system
CN104236145A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于利用制氢设备的未用热来为城市供热系统供给绿色热的方法
CN104555924A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 气体产品与化学公司 具有高输出蒸汽的氢生产方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3297408A (en) * 1962-02-28 1967-01-10 Jr Walton H Marshall Process for production of hydrogen
US20030110694A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Drnevich Raymond Francis Method for oxygen enhanced syngas production
MX2007008729A (es) * 2005-01-18 2008-03-04 Enquest Power Corp Metodo para reformado por vapor de material carbonaceo.
US7540893B2 (en) * 2005-12-06 2009-06-02 General Electric Company System and method for producing synthesis gas
DE102006019100A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Linde Ag Verfahren zur Produktion von Exportdampf in Dampfreformern
US7850944B2 (en) 2008-03-17 2010-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Steam-hydrocarbon reforming method with limited steam export
US8240370B2 (en) 2009-12-18 2012-08-14 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated hydrogen production and hydrocarbon extraction
US20120148485A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Morrow Jeffrey M Steam methane reforming process
US9290422B2 (en) * 2012-11-27 2016-03-22 Praxair Technology, Inc. Hybrid plant for liquid fuel production
US20140319425A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Shrikar Chakravarti Method and system for producing a synthesis gas in an oxygen transport membrane based reforming system using a combined feed stream
TR201812570T4 (tr) 2013-10-23 2018-09-21 Air Prod & Chem Yüksek çıkış buharlı hidrojen üretim prosesi.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101645A (en) * 1976-11-08 1978-07-18 Friedrich Uhde Gmbh Process for the production of hydrogen/deuterium-containing gas
WO2010109181A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Hydrogen Energy International Limited Production of carbon dioxide and power from a hydrocarbon feedstock
CN103108832A (zh) * 2010-09-10 2013-05-15 蒂森克虏伯伍德公司 用于在生产合成气体的可加热重整反应器中生产工艺蒸气和锅炉给水水蒸气的方法和装置
WO2014176020A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas in an oxygen transport membrane based reforming system
CN104236145A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于利用制氢设备的未用热来为城市供热系统供给绿色热的方法
CN104555924A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 气体产品与化学公司 具有高输出蒸汽的氢生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2669494T3 (es) 2018-05-28
ES2669494T5 (es) 2022-04-28
PL3115336T5 (pl) 2022-04-25
CN106335875A (zh) 2017-01-18
EA201890092A1 (ru) 2018-04-30
DE102015112533A1 (de) 2017-01-12
CA2992626C (en) 2023-05-16
EP3115336A1 (de) 2017-01-11
US10875767B2 (en) 2020-12-29
DK3115336T3 (en) 2018-06-06
US20180201506A1 (en) 2018-07-19
EA039828B1 (ru) 2022-03-17
PL3115336T3 (pl) 2018-07-31
EP3115336B2 (de) 2022-01-05
CA2992626A1 (en) 2017-01-19
EP3115336B1 (de) 2018-02-28
DK3115336T4 (da) 2022-03-28
WO2017008915A1 (en) 2017-01-19
CN205973771U (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106335875B (zh) 用于冷却合成气体的工艺和设备
US8920771B2 (en) Water purification using energy from a steam-hydrocarbon reforming process
US7553476B2 (en) Process stream condensate recycle method for a steam reformer
MX2011004916A (es) Generacion de gas de proceso mediante recuperacion de calor de escape de baja temperatura.
CN109071217B (zh) 用于通过催化蒸汽重整含烃进料气体生产氢气的方法和设备
KR102354065B1 (ko) 탄화수소 공급 가스의 촉매적 스팀 개질에 의한 합성 가스 제조 공정 및 설비
CN112673124A (zh) 制备甲醇的方法
US20230114501A1 (en) Process and plant for the production of synthesis gas and generation of process condensate
US20120085711A1 (en) Process for the oxidation of waste alkali under superatmospheric pressure
CN110719890B (zh) 用于冷却合成气的方法和设备
EP2865641A1 (en) System and process for producing a H2-containing gas and purified water
EP2865640B1 (en) Water purification using energy from a hydrocarbon steam reforming process
KR20200062199A (ko) 폐가스 배출 제어 시스템
JP7088770B2 (ja) 尿素製造方法および装置
WO2017186357A1 (en) Process and plant for the purification of process condensate from the catalytic steam reformation of a hydrocarbonaceous feed gas
US20170197894A1 (en) Process for production of methanol
KR20240012459A (ko) 합성 가스의 생성 및 공정 응축수의 발생을 위한 방법 및 플랜트
CN111712460A (zh) 用于改造和提高烃重整工段的能力的方法
JP2007204321A (ja) 高効率硫酸濃縮法を用いる水素製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant