CN111247091B - 用于生产合成气的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产合成气的方法，所述方法包括以下步骤：a)在重整反应器中，使烃进料流与氧化剂气体流一起反应，从而产生第一合成气流；b)向绝热的后转化器提供经加热的富含CO2的气体流，所述绝热的后转化器包含第二催化剂，所述第二催化剂对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应是有活性的；c)在所述绝热的后转化器中，使第一合成气流的至少一部分和所述经加热的富含CO2的气体流经受蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应，从而提供产物气体流，所述产物气体流是合成气流。本发明还涉及一种用于生产合成气的系统。

Description

用于生产合成气的方法和系统
发明领域
本发明的实施方案总体上涉及用于生产合成气的系统和方法。特别地，本发明涉及旨在生产具有相对较低的H2/CO比的重整流的系统和方法。
背景
数十年来已知通过烃进料的蒸汽重整来生产催化合成气。吸热蒸汽重整反应通常在蒸汽甲烷重整器(SMR)中进行。蒸汽重整器或蒸汽甲烷重整器具有许多填充有催化剂的管，这些管放置在炉或火焰加热器中，为吸热反应提供热量。管通常具有10-14米的长度和7-15cm的内径。用于吸热反应的热量是通过炉内燃烧器中的燃料燃烧来提供的。来自蒸汽重整器的合成气出口温度取决于合成气的应用，但通常会在650℃至980℃的范围内。
已知在通过蒸汽重整生产催化合成气中使用的催化剂上的碳形成是一个挑战，特别是对于生产具有相对较低的H2/CO比的合成气而言。因此，需要耐碳形成的催化剂。这样的耐碳催化剂为例如贵金属催化剂、部分钝化的镍催化剂和经促进的镍催化剂。此外，富含CO2的气体的工业规模重整通常需要水的共同进料以降低气体对于碳形成的严重性。从热力学观点来看，在进料流中具有高浓度的CO2和低浓度的蒸汽有利于促进具有低的H2/CO比的合成气的生产。然而，由于可能在催化剂上发生碳形成，在这样的条件下操作可能是不可行的。
通过蒸汽重整生产具有低H2/CO比的合成气的替代方法是硫钝化重整(SPARG)工艺，其可用于生产具有相对低的H2/CO比的合成气。该方法需要将生产的合成气脱硫以生产无硫的合成气。
可以在以下文献中找到有关生产具有低H2/CO比的合成气的各种方法的更多详细信息：“Industrial scale experience on steam reforming of CO2-rich gas”,P.M.Mortensen&I.
Figure BDA0002460867180000011
Applied Catalysis A:General,495(2015),141-151。
术语“重整”和“甲烷重整”旨在表示根据以下一个或多个反应进行的重整反应：
Figure BDA0002460867180000021
Figure BDA0002460867180000022
Figure BDA0002460867180000023
反应(i)和(ii)是蒸汽甲烷重整反应，而反应(iii)是干甲烷重整反应。
对于高级烃，即CnHm，其中n≥2，m≥4，式(i)概括为：
CnHm+n H2O→nCO+(n+m/2)H2(iv)，其中n≥2，m≥4
通常，重整伴随着水煤气变换反应(v)：
Figure BDA0002460867180000024
术语“蒸汽甲烷重整”旨在涵盖从箭头的左侧向右侧进行的反应(i)和(ii)；而术语“甲烷化”旨在涵盖从箭头的右侧向左侧进行的反应(i)和/或(ii)。因此，术语“蒸汽甲烷重整/甲烷化反应”旨在表示反应(i)和(ii)朝向平衡进行。术语“反向水煤气变换”旨在表示从箭头的右侧向左侧进行的反应(v)。在大多数情况下，所有这些反应在相关反应器的催化剂床或催化剂区的出口处处于或接近平衡。
基于自热重整(ATR)的工艺是生产合成气的替代途径，尤其是在需要氢气与一氧化碳的较低比例时。ATR反应器的主要元件是燃烧器、燃烧室和装在耐火衬里压力壳内的催化剂床。在ATR反应器中，通过亚化学计量量的氧气使烃进料部分燃烧，然后在蒸汽重整催化剂的固定床中对部分燃烧的烃进料流进行蒸汽重整。由于高温，蒸汽重整也在燃烧室中以某种程度发生。蒸汽重整反应伴随着水煤气变换反应。通常，就蒸汽重整和水煤气变换反应而言，气体在反应器出口处处于或接近平衡。出口气体的温度通常为850至1100℃。ATR的更多细节和完整描述可在本领域中找到，例如以下文献：“Studies in Surface Scienceand Catalysis,Vol.152,”Synthesis gas production for FT synthesis”；Chapter 4,p.258-352,2004”。
在与烃进料流反应形成合成气时，ATR使用氧气和蒸汽，以及任选的二氧化碳。出口气体中氢气与一氧化碳的比取决于所选的操作条件，包括添加到烃进料流和/或ATR反应器中的蒸汽和二氧化碳的量。增加二氧化碳的量会降低产物气体中氢与一氧化碳的比，但由于流量较高，也会增加反应器的尺寸。
本发明的一个目的是提供一种用于生产具有预定的H2/CO比的合成气的方法和系统。本发明的另一个目的是提供一种用于生产具有低的H2/CO比的合成气，优选不产生过量H2的方法和系统。本发明的又一个目的是提供一种用于生产合成气的系统和方法，其中重整反应器是ATR反应器，并且其中该系统和方法具有更低的氧气消耗并且具有减小的ATR反应器尺寸。本发明的另一个目的是提供一种方法和系统，该方法和系统提供来自重整设备的高CO生产量。本发明的另一个目的是提供一种方法和系统，在需要改变产物气体流的组成以从现有的工艺和系统中产生更多一氧化碳或增加一氧化碳的生产能力的情况下，该方法和系统可用作对现有工艺和系统的改进。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于生产合成气的方法，该方法包括以下步骤：a)在重整反应器中，使烃进料流与氧化剂气体流一起反应，从而产生第一合成气流；b)向绝热的后转化器提供经加热的富含CO2的气体流，所述绝热的后转化器包含第二催化剂，所述第二催化剂对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应是有活性的；c)在绝热的后转化器中，使第一合成气流的至少一部分和经加热的富含CO2的气体流经受蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应，从而提供产物气体流，所述产物气体流是合成气流。产物气体流的H2/CO比将低于第一合成气流的H2/CO比。
通过在重整反应器下游的单独的反应器(即绝热的后转化器)中进行蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应，可以增加该方法的CO生产量和/或可以调节H2/CO比。
术语“后转化器”旨在表示重整反应器下游的反应器，其中蒸汽重整、甲烷化和反向水煤气变换反应在后转化器中朝向平衡进行。来自重整反应器的合成气在后转化器中转化为产物合成气，该产物合成气的具有比来自重整反应器的合成气更低的H2/CO比。术语“重整反应器”旨在表示合成气产生反应器，例如蒸汽甲烷重整反应器或自热重整反应器。
包括在催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应中有活性的第二催化剂的绝热的后转化器的使用似乎是违反直觉的，因为甲烷是由第一合成气流中的氢和一氧化碳通过反应(i)和(iii)向左侧进行而生成的。然而，提供具有高浓度一氧化碳的合成气同时减轻绝热的后转化器内催化剂上碳形成的风险的优势超过了合成气流中甲烷含量少量增加的潜在缺点。
在这种情况下，术语S/C或“S/C比”是蒸汽/碳比的缩写。蒸汽/碳比是烃气体(例如烃进料流)中蒸汽的摩尔数与碳的摩尔数之比。因此，S/C是蒸汽的总摩尔数除以来自气体中烃的碳的总摩尔数。此外，术语“O/C”或“O/C比”是原子氧/碳比的缩写。氧/碳比是气体中氧的摩尔数与碳的摩尔数之比。此外，术语H/C或“H/C比”是原子氢/碳比的缩写。氢/碳比是气体中氢的摩尔数与碳的摩尔数之比。应当注意，S/C比中的术语“C”因此不同于H/C和O/C比中的“C”，因为在S/C中，“C”仅来自烃，而在O/C和H/C中，“C”表示气体中的所有碳。
术语“合成气”旨在涵盖至少包含氢和一氧化碳的气体，同时它也可以包含二氧化碳、甲烷和蒸汽以及可能少量的其他气体，例如氩气、氮气等。
应当指出，绝热的后转化器中的第二催化剂对于催化甲烷蒸汽重整、甲烷化和反向水煤气变换反应是有活性的。这三个反应密切相关，并且在绝热的后转化器中反应朝向平衡进行。
在一个实施方案中，重整反应器是ATR反应器。ATR反应器包括燃烧器、燃烧室和容纳在耐火衬里的压力壳内的第一催化剂床。在另一个实施方案中，重整反应器是蒸汽甲烷重整反应器。蒸汽甲烷重整反应器在具有燃烧器的炉中包括多个容纳第一催化剂的管。
在一个实施方案中，产物气体流是H2/CO比低于1.8的合成气。优选地，合成气的H2/CO比为例如低于1.6，更优选低于1.4，甚至更优选低于1.2，最优选低于1.0。
在一个实施方案中，将第一合成气流的至少一部分和经加热的富含CO2的气体流在绝热的后转化器的上游合并为合并的气体流。或者，将第一合成气流的至少一部分和经加热的富含CO2的气体流分别引入到绝热的后转化器中以在其中混合。术语“富含CO2的气体”旨在表示CO2含量为至少50干摩尔％的气体流，例如至少70干摩尔％的CO2，例如至少90干摩尔％的CO2。
在一个实施方案中，在与第一合成气流的至少一部分合并之前和/或在进入绝热的后转化器之前，经加热的富含CO2的气体流的温度为约500℃至1100℃。优选地，经加热的富含CO2的气体流的温度为高于600℃，并且更优选地，经加热的富含CO2的气体流的温度约为700℃或更高，以避免绝热的后转化器中的温度太低。经加热的富含CO2的气体流的温度应足够高，以避免碳形成。而且，经加热的富含CO2的气体流的高温提供了更好的CO选择性，因此产率更高。
应当调节进入绝热的后转化器的气体的温度，以避免在第二催化剂上的碳形成。最低的温度取决于操作条件，但通常会为750℃或更优选高于800℃。绝热的后转化器中的第二催化剂的温度将低于1050℃，或甚至低于1000℃。
本发明的一个实施方案还包括在火焰加热器中加热富含CO2的气体流以形成经加热的富含CO2的气体流的步骤。在重整反应器是ATR反应器的情况下，用于加热富含CO2的气体流的火焰加热器可以是用于预热ATR反应器上游的烃进料流的火焰加热器。或者，用于加热富含CO2的气体流的火焰加热器可以是附加的火焰加热器。
本发明的一个实施方案还包括在电加热的加热器中加热富含CO2的气体流以形成经加热的富含CO2的气体流的步骤。
本发明的一个实施方案还包括通过与过热的蒸汽进行热交换来加热富含CO2的气体流以形成经加热的富含CO2的气体流的步骤。
本发明的一个实施方案还包括通过与离开绝热的后转化器的产物气体流的至少一部分进行热交换来加热富含CO2的气体流以形成经加热的富含CO2的气体流的步骤。
可以合并富含CO2的气体流的加热，从而使用以下选项中的一种以上：火焰加热器、电加热的加热器、与过热的蒸汽进行热交换以及与产物气体流进行热交换。在合并的情况下，将富含CO2的气体流首先通过过热进行加热(如果使用了与过热的蒸汽进行热交换的加热)，然后在火焰加热器或电加热的加热器中进行加热(如果使用了在火焰加热器/电加热的加热器中的加热)，最后通过与离开绝热的后转化器的产物气体的至少一部分进行热交换来进行加热(如果使用了这种热交换)。
术语“烃进料流”旨在表示具有一种或多种烃以及可能的其他成分(例如CO2和/或蒸汽)的包含烃气体的进料流。“烃气体”的例子可以是天然气、城市煤气或甲烷和高级烃的混合物。通常，烃进料流包括烃气体流，其中该烃气体流中含有少量的氢气、一氧化碳、二氧化碳、氮气或氩气或它们的组合，此外还含有加入到重整反应器上游的烃气体中的蒸汽和可能的二氧化碳。
通常，烃气体将已经进行脱硫以除去其中的硫，从而避免该过程中使用的催化剂的失活。
任选地，作为通常在脱硫步骤的下游进行的工艺的初始步骤，烃气体将与蒸汽一起还已经根据反应(iv)在约350-550℃的温度范围内进行绝热预重整，以转化高级烃。这样就消除了后续工艺步骤中催化剂上来自高级烃的碳形成的风险。
在一个实施方案中，经加热的富含CO2的气体流中的二氧化碳与烃进料流中的烃之间的摩尔比为大于0.1。经加热的富含CO2的气体流中的二氧化碳与烃进料流中的烃之间的摩尔比的上限为4。通常，经加热的富含CO2的气体流中的二氧化碳与烃进料流中的烃之间的摩尔比为大于0.5。
在一个实施方案中，烃进料流包含蒸汽，并且烃进料流中的S/C比为0.2至2。优选地，S/C比为0.4至0.6。
在一个实施方案中，调节引入到重整反应器中的蒸汽、氧气和二氧化碳的量以及添加到绝热的后转化器上游或其中的第一合成气流的至少一部分中的蒸汽和二氧化碳的量，以提供产物气体流的预定H2/CO比。
在一个实施方案中，调节经加热的富含CO2的气体流的量和温度以确保所述产物气体流的温度为至少800℃。所述产物气体流的温度通常为800℃至1000℃，例如850℃。
在一个实施方案中，有活性的第二催化剂是蒸汽重整催化剂和/或甲烷化催化剂。此类催化剂的例子是Ni/MgAl2O4、Ni/Al2O3、Ni/CaAl2O4、Ru/MgAl2O4、Rh/MgAl2O4、Ir/MgAl2O4、Mo2C、Wo2C、CeO2、Al2O3载体上的贵金属，但其他适用于重整的催化剂也可以想到。因此，将第二催化剂布置成催化蒸汽甲烷重整反应。然而，由于进入绝热的后转化器的气体是包含氢气和一氧化碳的合成气流，因此蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应均发生在绝热的后转化器中，并且离开绝热的后转化器的甲烷、一氧化碳和蒸汽的总含量增加。
第一催化剂也优选是蒸汽甲烷重整催化剂。
本发明的另一方面涉及一种用于生产合成气的系统。该系统包括：
-重整反应器，其被布置成使烃进料与氧化剂气体流一起反应，从而产生第一合成气流；
-绝热的后转化器，其包含对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应有活性的第二催化剂；
-导管，其用于将第一合成气流的至少一部分引入到绝热的后转化器中，并且其中绝热的后转化器包括出口，其用于排出产物气体流，所述产物气体流是合成气流；以及
-用于将经加热的富含CO2的气体流添加到绝热的后转化器上游或其中的第一合成气流的至少一部分中的装置。
应当注意的是，绝热的后转化器中的第二催化剂对于催化甲烷蒸汽重整/甲烷化反应和反向水煤气变换反应是有活性的。这三个反应密切相关，并在后转化器内朝向平衡进行。
该系统及其实施方案的优点对应于针对本发明的方法所描述的优点。因此，此处将不再对其进行详细描述。
附图简要说明
通过示例的方式并参考附图来解释本发明的实施方案。要注意的是，附图仅示出了本发明的实施方案的示例，因此不应认为是对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其他等效的实施方案。
图1至3是根据本发明的用于生产合成气的系统的示意图。
详细说明
以下是在附图中描绘的本发明的实施方案的详细描述。实施方案是示例，并且其详细程度用于清楚地传达本发明。然而，所提供的细节的量并不旨在限制实施方案的预期变化；相反，其意欲涵盖落入由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
图1是根据本发明的用于生产合成气的系统100的示意图。系统100包括ATR反应器10和绝热的后转化器20。
进入系统100的ATR反应器10的烃进料流4由烃气体流1、富含CO2的气体流2(例如基本上纯的CO2)以及蒸汽3组成。将富含CO2的气体流2和蒸汽3添加到烃气体流1中，从而形成合并的烃进料流4，然后使合并的烃进料流4进入ATR反应器10。ATR反应器10容纳蒸汽甲烷重整催化剂形式的第一催化剂11。含氧气的流5(例如空气、富含氧气的流或基本上纯的氧气)通过入口进入ATR反应器10的燃烧区。ATR反应器10从合并的烃进料流4和含氧气的流5产生包含氢气、一氧化碳和二氧化碳的第一合成气流6。离开ATR反应器10的第一合成气流6通常具有约900℃至约1100℃(例如约1000℃)的温度。
绝热的后转化器20容纳第二催化剂25，该第二催化剂25对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应是有活性的。例如，第二催化剂25是第二催化剂的床。因此，在绝热的后转化器20中，净产生一氧化碳、蒸汽和甲烷。因此，在绝热的后转化器20中与甲烷化反应一起发生蒸汽甲烷重整反应和反向水煤气变换反应。
该系统此外还包括用于加热富含CO2的气体流以形成经加热的富含CO2的气体流7的加热器(图1中未示出)。导管将ATR反应器10的出口连接到绝热的后转化器20的入口。将经加热的富含CO2的气体流7添加到绝热的后转化器20上游的第一合成气流6中，从而产生混合的气体流8。该混合的气体流8进入绝热的后转化器20，并且产物气体流15作为产物合成气离开绝热的后转化器20。产物气体流15可以在绝热的后转化器20的下游进行进一步处理。产物气体流15是合成气。
绝热的后转化器20用于平衡混合的气体，从而与第一合成气流6的H2/CO比相比，降低了产物气体流15的H2/CO比。
在图1所示的实施方案中，将经加热的富含CO2的气体流7添加至第一合成气流6，形成混合气体流8，然后进入绝热的后转化器20。然而，可替代地，可以使经加热的富含CO2的气体流7和第一合成气流6分别进入绝热的后转化器20中，以在其中在第二催化剂床25的上游进行混合。
图2是根据本发明的用于生产合成气的系统101的示意图。系统101包括图1所示的系统100的单元/组件。相似的单元由相似的附图标记表示，并且这里将不再详细描述。系统101包括加热器30。加热器30可以是火焰加热器或电加热的加热器。加热器30可以是用于在ATR反应器10上游预热烃进料流的加热器，或者可以是单独的加热器。通过加热器30内的热交换来加热富含CO2的气体流7′，从而产生经加热的富含CO2的气体流7。
图3是根据本发明的用于生产合成气的系统102的示意图。系统102包括图1所示的系统100的单元/组件。相似的单元由相似的附图标记表示，并且这里将不再详细描述。系统102包括在绝热的后转化器20下游的热交换器40。通过与离开绝热的后转化器20的热的产物气体流15进行热交换来加热富含CO2的气体流7′，从而产生经加热的富含CO2的气体流7。可以将图2和3中所示的实施方案组合，使得富含CO2的气体流首先被加热器30加热，随后通过与热的产物气体流15进行热交换而被加热。而且，可以通过与过热的蒸汽进行热交换来加热富含CO2的气体流(图中未显示)；在这种情况下，与过热的蒸汽的热交换通常在火焰加热器或电加热的加热器中进行加热之前发生。也可以考虑一种组合，其中将富含CO2的气体流首先用过热的蒸汽进行加热，然后通过与来自绝热的后转化器20的热的产物气体流15进行热交换来加热。
实施例
下表1中给出了该方法的示例性计算。如图1所示，将包含烃气体1、富含CO2的气体流2和蒸汽3且S/C比为0.6的烃进料流4进料至本发明的ATR反应器10。烃进料流4在进入ATR反应器10之前被加热到650℃。ATR反应器10产生第一合成气流6。将含氧气的流5添加到ATR反应器10中，并调节其量以使第一合成气流6的温度为1050℃。
在表1的标题为“ATR 10”的列中给出了到ATR反应器的所有进口流中所有组分的总流量和第一合成气流6中所有组分的流量。
将富含CO2的气体流加热至温度为650℃的经加热的富含CO2的气体流，并且合并的气体(第一合成气流和经加热的富含CO2的气体流)在969℃的温度下进入绝热的后转化器20。
在绝热的后转化器20内，合并的流被平衡，即它发生反向水煤气变换、甲烷化和重整反应。与进入绝热的后转化器20的气体相比，从绝热的后转化器20排出的一氧化碳、蒸汽和甲烷的总量增加。离开绝热的后转化器20的产物气体流的出口温度为951℃，该温度远低于1195℃的气体的甲烷分解平衡温度并且高于850℃的气体的Boudouard温度。因此，产物气体流没有碳形成的潜在问题。
在这种情况下，甲烷分解温度(T(MDC))计算为甲烷分解成石墨的平衡常数
Figure BDA0002460867180000102
等于气体的反应商时的温度。当温度高于该温度时，可以发生石墨碳的形成。反应商QC定义为氢气的分压的平方与甲烷的分压之比，即QC＝P2 H2/PCH4。
Boudouard平衡温度(T(BOU))的计算方法类似，但由Boudouard反应
Figure BDA0002460867180000103
计算，在这种情况下，当温度低于此Boudouard平衡温度时，以及发生石墨碳的形成。
表1
ATR 10绝热的后转化器20
Figure BDA0002460867180000101
/>
Figure BDA0002460867180000111
因此，当使用本发明的系统和方法时，可以提供具有相对较高量的CO的合成气形式的产物气体流。
表2显示了比较例，其是在具有ATR反应器但不具有绝热的后转化器(在此表示为“独立的ATR反应器”)的系统中生产类似合成气的相应数字。在这种情况下，所有CO2都在ATR反应器的前面添加，该反应器在S/C为0.6下操作。表1和2的示例的比较表明，在独立的ATR反应器中，要生产给定量的一氧化碳，需要更多的氧气。
从表1和表2中还可以看出，在本发明的情况下，ATR反应器的出口流量小于独立的ATR反应器。这意味着在本发明的情况下可以设计更小的ATR反应器。这也意味着，在进行改造的情况下，无需扩大给定的ATR反应器即可提高一氧化碳的产量。这可以通过根据本发明添加绝热的后转化器来实现。
表2
独立的ATR
入口T[℃] 650
出口T[℃] 1050
入口P[kg/cm2g] 35.5
出口P[kg/cm2g] 34.5
出口T(MDC)[℃] -
入口:
N2[Nm3/h] 26
CO2[Nm3/h] 18678
CH4[Nm3/h] 18967
H2[Nm3/h] 400
H2O[Nm3/h] 11494
CO[Nm3/h] 0
氧气进料:
O2[Nm3/h] 11739
N2[Nm3/h] 240
氧气进料T[℃] 371
出口:
N2[Nm3/h] 266
CO2[Nm3/h] 11807
CH4[Nm3/h] 153
H2[Nm3/h] 26493
H2O[Nm3/h] 23029
CO[Nm3/h] 25685
总出口流量[Nm3/h] 87433
在表3中给出了本发明的另一个示例的数字。在如图1所示的本发明的系统中，将包含烃气体、CO2和蒸汽并且S/C比为0.6的烃进料流进料到ATR反应器10中。将该烃进料流加热至650℃，然后使其进入ATR反应器10。在ATR反应器10内，通过将亚化学计量的氧气添加到ATR反应器10中来部分燃烧烃进料流，然后在第一催化剂(其为蒸汽重整催化剂的形式)的固定床中对部分燃烧的烃进料流进行蒸汽重整，从而产生温度为1050℃的第一合成气流。由于来自ATR反应器的合成气的CH4含量低，所以对于给定的气体组成，甲烷分解反应生成石墨碳的平衡温度非常高。同时，该温度高于884℃的Boudouard反应生成石墨碳的平衡温度，因此，该气体对碳形成没有亲和力。
将富含CO2的气体流加热成温度为650℃的经加热的富含CO2的气体流，并且合并的气体(第一合成气流和经加热的富含CO2的气体流)在879℃的温度下进入绝热的后转化器20。
在绝热的后转化器20内，合并的流被平衡，即，其经受反向水煤气变换、甲烷化和重整反应，最终净生成甲烷、蒸汽和一氧化碳。离开绝热的后转化器20的产物气体流的出口温度为856℃，该温度远低于991℃的气体的甲烷分解平衡温度，而高于795℃的气体的Boudouard温度。因此，产物气体流没有碳形成的潜在可能。来自绝热的后转化器20的产物气体的H2/CO比为0.63。
表3
ATR 10绝热的后转化器20
Figure BDA0002460867180000131
Figure BDA0002460867180000141
/>

Claims (24)

1.一种用于生产合成气的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在包含第一催化剂的重整反应器中，使烃进料流与氧化剂气体流一起反应，从而产生第一合成气流；
b)向绝热的后转化器提供经加热的富含CO2的气体流，所述绝热的后转化器包含第二催化剂，所述第二催化剂对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应是有活性的，其中所述富含CO2的气体流为CO2含量为至少50干摩尔％的气体流；
c)在所述绝热的后转化器中，使第一合成气流的至少一部分和所述经加热的富含CO2的气体流经受蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应，从而提供产物气体流，所述产物气体流是合成气流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述重整反应器是自热重整反应器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述重整反应器是蒸汽甲烷重整反应器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述产物气体流是H2/CO比低于1.8的合成气流。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中将所述第一合成气流的至少一部分和所述经加热的富含CO2的气体流在绝热的后转化器的上游合并为合并的气体流。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在进入所述绝热的后转化器之前，所述经加热的富含CO2的气体流的温度为500℃至1100℃。
7.根据权利要求5所述的方法，其中在与所述第一合成气流的至少一部分合并之前，所述经加热的富含CO2的气体流的温度为500℃至1100℃。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括在火焰加热器中加热富含CO2的气体流以形成所述经加热的富含CO2的气体流的步骤。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括在电加热的加热器中加热富含CO2的气体流以形成所述经加热的富含CO2的气体流的步骤。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括通过与过热的蒸汽进行热交换来加热富含CO2的气体流以形成所述经加热的富含CO2的气体流的步骤。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括通过与离开绝热的后转化器的产物气体流的至少一部分进行热交换来加热富含CO2的气体流加热以形成所述经加热的富含CO2的气体流的步骤。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述经加热的富含CO2的气体流中的二氧化碳与所述烃进料流中的烃之间的摩尔比为大于0.1。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述烃进料流包含蒸汽，并且所述烃进料流中的S/C比为0.2至2。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中调节引入到所述重整反应器和/或添加至所述绝热的后转化器上游或其中的所述第一合成气流的至少一部分中的蒸汽、氧气和二氧化碳的量，以提供所述产物气体流的预定H2/CO比。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中调节所述经加热的富含CO2的气体流的量和温度以确保所述产物气体流的温度为至少800℃。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第二催化剂是蒸汽重整催化剂。
17.一种用于生产合成气的系统，所述系统包括：
-重整反应器，其包括第一催化剂，并且被布置成使烃进料与氧化剂气体流至少部分地反应，从而产生第一合成气流；
-绝热的后转化器，其包含对于催化蒸汽甲烷重整、甲烷化和反向水煤气变换反应有活性的第二催化剂；
-导管，其用于将第一合成气流的至少一部分引入到所述绝热的后转化器中；
-用于将经加热的富含CO2的气体流添加到所述绝热的后转化器上游或其中的所述第一合成气流的至少一部分中的装置，其中所述富含CO2的气体流为CO2含量为至少50干摩尔％的气体流；和
所述绝热的后转化器的出口，其用于排出产物气体流，所述产物气体流是合成气流。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述重整反应器是自热重整反应器。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述重整反应器是蒸汽甲烷重整反应器。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其还包括火焰加热器，其中用于添加经加热的富含CO2的气体流的所述装置包括用于通过在所述火焰加热器内的热交换来加热富含CO2的气体流的装置。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其还包括电加热的加热器，其中用于添加经加热的富含CO2的气体流的所述装置包括用于通过在所述电加热的加热器内的热交换来加热所述富含CO2的气体流的装置。
22.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其还包括第二热交换单元，其允许通过与过热的蒸汽进行热交换来加热富含CO2的气体流。
23.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其还包括第三热交换单元，其允许通过与离开所述绝热的后转化器的产物气体流的至少一部分进行热交换而将富含CO2的气体流加热为所述经加热的富含CO2的气体流。
24.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其中所述第二催化剂是蒸汽重整催化剂。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11932538B2 (en) 2017-12-08 2024-03-19 Haldor Topsøe A/S Process and system for reforming a hydrocarbon gas
JP7365341B2 (ja) 2017-12-08 2023-10-19 トプソー・アクチエゼルスカベット 合成ガスを生産するためのプラントと方法
EP3574991A1 (en) 2018-05-31 2019-12-04 Haldor Topsøe A/S Steam reforming heated by resistance heating
JP2022550815A (ja) 2019-10-01 2022-12-05 トプソー・アクチエゼルスカベット メタノールからオンデマンド合成ガス
US20230001368A1 (en) 2019-12-04 2023-01-05 Haldor Topsøe A/S Gas heater
KR20240027700A (ko) 2021-06-28 2024-03-04 토프쉐 에이/에스 가스 가열을 위한 구조체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003070629A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 Air Products And Chemicals, Inc. A process and apparatus for the production of synthesis gas
WO2014180888A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of syngas
US9834440B2 (en) * 2012-12-21 2017-12-05 Basf Se Parallel preparation of hydrogen, carbon monoxide and a carbon-comprising product

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3521767A1 (de) 1985-06-19 1987-01-02 Basf Ag Katalysatorfestbettaufbau unter verwendung wabenfoermiger koerper
DK156701C (da) 1987-08-27 1990-01-29 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til gennemfoerelse af heterogene katalytiske kemiske reaktioner
GB8722847D0 (en) 1987-09-29 1987-11-04 Electricity Council Performing endothermic catalytic reactions
WO1990002603A1 (de) 1988-09-02 1990-03-22 Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft Vorrichtung zur durchführung katalysierter reaktionen
JPH03181338A (ja) 1989-12-11 1991-08-07 Gebr Sulzer Ag 触媒エレメントおよび触媒反応用反応器
US5102645A (en) 1990-06-21 1992-04-07 Liquid Carbonic Corporation Method for manufacture of high purity carbon monoxide
DK169615B1 (da) 1992-12-10 1994-12-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til fremstilling af carbonmonoxidrig gas
EP0640385B1 (de) 1993-08-26 1998-05-20 Sulzer Chemtech AG Packung mit katalytischen oder adsorbierenden Mitteln
US5958273A (en) 1994-02-01 1999-09-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Induction heated reactor apparatus
JPH11130405A (ja) 1997-10-28 1999-05-18 Ngk Insulators Ltd 改質反応装置、触媒装置、それらに用いる発熱・触媒体、及び改質反応装置の運転方法
US6527980B1 (en) 2000-10-12 2003-03-04 Air Products And Chemicals, Inc. Reforming with intermediate reactant injection
DE10104601A1 (de) 2001-02-02 2002-08-14 Xcellsis Gmbh Reaktor für ein Brennstoffzellenssystem
FR2825995B1 (fr) 2001-06-15 2004-07-09 Inst Francais Du Petrole Installation et procede de production de gaz de synthese comprenant un reacteur de vaporeformage et un reacteur de conversion du co2 chauffe par un gaz chaud
AU2007242933A1 (en) 2001-08-22 2008-01-10 Sasol Technology (Proprietary) Limited Production of synthesis gas and synthesis gas derived products
GB0129054D0 (en) 2001-12-05 2002-01-23 Accentus Plc Catalytic reactor and process
CA2396402A1 (en) 2002-07-29 2004-01-29 Hydrogenics Corporation Electrocatalytic reformer for synthesis gas production
DE102008050817A1 (de) 2008-10-08 2010-04-15 Karl-Heinz Tetzlaff Abgasfreie allotherme Dampfreformierung
WO2013015687A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Stamicarbon B.V. Acting Under The Name Of Mt Innovation Center Method and system for production of hydrogen rich gas mixtures
WO2013135667A1 (de) 2012-03-13 2013-09-19 Bayer Intellectual Property Gmbh Verfahren für die synthesegasherstellung
AU2013231342A1 (en) 2012-03-13 2014-10-16 Bayer Intellectual Property Gmbh Method for producing CO and/or H2 in an alternating operation between two operating modes
EP2861529B1 (en) 2012-06-14 2019-08-14 Nuvera Fuel Cells, LLC Steam reformer
WO2013190500A2 (en) 2012-06-21 2013-12-27 Saudi Basic Industries Corporation Process for producing a synthesis gas mixture
FR3003774B1 (fr) 2013-04-02 2018-03-02 Institut National Des Sciences Appliquees De Toulouse Procede chimique catalyse par des nanoparticules ferromagnetiques
GB201313402D0 (en) 2013-07-26 2013-09-11 Advanced Plasma Power Ltd Process for producing a substitute natural gas
CN105899648A (zh) 2014-01-06 2016-08-24 沙特基础工业公司 用于合成气的二氧化碳氢化的方法
US9828246B2 (en) * 2014-02-28 2017-11-28 Haldor Topsoe A/S Process for the production of synthesis gas
CN106133118B (zh) 2014-04-03 2018-03-23 沙特基础工业公司 使用co2转化甲烷蒸汽重整合成气的方法
CA2979782A1 (en) 2015-03-20 2016-09-29 Sekisui Chemical Co., Ltd. Method and apparatus for producing organic substances
WO2016178915A1 (en) 2015-05-01 2016-11-10 Velocys Technologies, Ltd. Process for operating an integrated gas-to-liquids facility
US20170106360A1 (en) 2015-09-30 2017-04-20 Jay S. Meriam Isothermal chemical process
WO2017186608A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 Haldor Topsøe A/S Ferromagnetic materials for induction heated catalysis
WO2017211885A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Haldor Topsøe A/S Co rich synthesis gas production
US11932538B2 (en) 2017-12-08 2024-03-19 Haldor Topsøe A/S Process and system for reforming a hydrocarbon gas
JP7365341B2 (ja) 2017-12-08 2023-10-19 トプソー・アクチエゼルスカベット 合成ガスを生産するためのプラントと方法
EP3802413B1 (en) 2018-05-31 2023-07-05 Topsoe A/S Hydrogen production by steam methane reforming
US20210113983A1 (en) 2018-05-31 2021-04-22 Haldor Topsøe A/S Endothermic reactions heated by resistance heating
EP3574991A1 (en) 2018-05-31 2019-12-04 Haldor Topsøe A/S Steam reforming heated by resistance heating
WO2020174056A1 (en) 2019-02-28 2020-09-03 Haldor Topsøe A/S Chemical plant with a reforming section and a process for producing a chemical product
KR20210130156A (ko) 2019-02-28 2021-10-29 할도르 토프쉐 에이/에스 스팀 메탄 개질에 의한 합성 가스 생성

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003070629A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 Air Products And Chemicals, Inc. A process and apparatus for the production of synthesis gas
US9834440B2 (en) * 2012-12-21 2017-12-05 Basf Se Parallel preparation of hydrogen, carbon monoxide and a carbon-comprising product
WO2014180888A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of syngas

Also Published As

Publication number Publication date
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