EA041183B1 - CARBON RECYCLING DURING STEAM REFORMING - Google Patents

CARBON RECYCLING DURING STEAM REFORMING Download PDF

Info

Publication number
EA041183B1
EA041183B1 EA202191045 EA041183B1 EA 041183 B1 EA041183 B1 EA 041183B1 EA 202191045 EA202191045 EA 202191045 EA 041183 B1 EA041183 B1 EA 041183B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stream
gas
unit
reformer
mol
Prior art date
Application number
EA202191045
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петер Мелгор Мортенсен
Арунабх Сахаи
Original Assignee
Хальдор Топсёэ А/С
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 Хальдор Топсёэ А/С filed Critical Хальдор Топсёэ А/С
Publication of EA041183B1 publication Critical patent/EA041183B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области парового риформинга исходного сырья на основе природного газа. В частности, предложен способ повышения эффективности использования углерода в установке получения синтез-газа, а также установка получения синтез-газа, предназначенная для выполнения указанного способа. Для обеспечения эффективного использования исходного сырья на основе природного газа могут быть объединены и рециркулированы различные газовые потоки.The present invention relates to the field of steam reforming of natural gas feedstocks. In particular, a method is proposed for increasing the efficiency of carbon use in a synthesis gas production unit, as well as a synthesis gas production unit designed to perform this method. To ensure efficient use of the natural gas feedstock, different gas streams can be combined and recycled.

Уровень техники настоящего изобретенияState of the art of the present invention

В типичной установке получения синтез-газа (синтез-газ здесь означает смесь, содержащую водород и монооксид углерода) синтез-газ очищают до H2 и СО посредством комбинации блока удаления СО2 и холодного блока, а иногда также PSA. Синтез-газ обычно получают посредством парового риформинга природного газа.In a typical synthesis gas plant (synthesis gas here means a mixture containing hydrogen and carbon monoxide), the synthesis gas is purified to H2 and CO by a combination of a CO2 removal unit and a cold block, and sometimes also a PSA. Synthesis gas is usually produced by steam reforming of natural gas.

Каталитическое получение синтез-газа посредством парового риформинга газового потока исходного сырья, содержащего углеводороды, известно уже несколько десятилетий. Эндотермическая реакция парового риформинга обычно проводится в установке парового риформинга (SMR), также называемой установка парового риформинга метана. Установка парового риформинга имеет несколько заполненных катализатором труб, помещенных в печь. Трубы обычно имеют длину от 10 до 14 м и внутренний диаметр от 7 до 15 см. Предпочтительно паровой риформинг происходит при давлениях в диапазоне 15-30 бар изб., чтобы обеспечить получение конечного синтез-газа под давлением непосредственно из установки риформинга. Тепло для эндотермической реакции обеспечивают посредством сжигания топлива в горелках печи. Температура синтез-газа на выходе из реактора парового риформинга зависит от применения синтез-газа, но обычно находится в диапазоне от 650 до 980°С.The catalytic production of synthesis gas by steam reforming of a feed gas stream containing hydrocarbons has been known for several decades. The endothermic steam reforming reaction is usually carried out in a steam reformer (SMR), also called a methane steam reformer. The steam reformer has several tubes filled with catalyst placed in a furnace. The tubes typically have a length of 10 to 14 m and an internal diameter of 7 to 15 cm. Preferably, steam reforming occurs at pressures in the range of 15-30 barg to ensure that pressurized final synthesis gas is obtained directly from the reformer. Heat for the endothermic reaction is provided by burning the fuel in the furnace burners. The temperature of the synthesis gas at the outlet of the steam reformer depends on the use of synthesis gas, but is usually in the range from 650 to 980°C.

Также известно, что с термодинамической точки зрения для содействия получению синтез-газа с низким соотношением Н2/СО выгодно иметь высокую концентрацию СО2 и низкую концентрацию водяного пара в потоке исходного сырья. Однако работа в таких условиях может оказаться неосуществимой вследствие возможного образования сажи на катализаторе.It is also known that it is thermodynamically advantageous to have a high concentration of CO2 and a low concentration of water vapor in the feed stream to promote production of syngas with a low H2/CO ratio. However, operation under such conditions may not be feasible due to the possible formation of soot on the catalyst.

Альтернативный способ получения синтез-газа с низким соотношением Н2/СО посредством парового риформинга представляет собой способ пассивированного серой риформинга (SPARG), который может быть использован для получения синтез-газа с относительно низким соотношением Н2/СО. Для этого способа требуется десульфуризация произведенного синтез-газа в целях получения синтез-газа, не содержащего серы.An alternative process for producing low H2/CO synthesis gas via steam reforming is the sulfur passivated reforming (SPARG) process, which can be used to produce relatively low H 2 /CO synthesis gas. This process requires the desulfurization of the produced synthesis gas in order to obtain a synthesis gas free of sulfur.

Более подробное описание разнообразных способов получения синтез-газа с низким соотношением Н2/СО можно найти в статье Опыт парового риформинга обогащенного СО2 газа в промышленном масштабе, P.M. Mortensen и I. Dybkjaer, Applied Catalysis A: General, 495 (2015), 141-151.A more detailed description of the various methods for producing low H2/CO synthesis gas can be found in the article Experience in Industrial Scale Steam Reforming of CO2 Rich Gas, P.M. Mortensen and I. Dybkjaer, Applied Catalysis A: General, 495 (2015), 141-151.

Известные способы включают таковые из патентных источников US 2010074811, US 4732596 и ЕР 0411506. По сравнению с европейским патентом ЕР 0411506 настоящая технология имеет общее преимущество, заключающееся в том, что поток СО2 из блока удаления СО2 и отходящий газ из холодного блока находятся под одинаковым давлением (в пределах 2-3 бар). Напротив, конфигурация из патента ЕР 0411506 требует индивидуального расширения одного потока или отдельного сжатия другого потока перед их смешиванием; в целом это дает неэффективный процесс в ЕР 0411506.Known methods include those of US 2010074811, US 4732596 and EP 0411506. Compared to EP 0411506, the present technology has the overall advantage that the CO2 stream from the CO2 removal unit and the exhaust gas from the cold unit are at the same pressure. (within 2-3 bar). In contrast, the configuration of EP 0 411 506 requires individually expanding one stream or separately compressing the other stream before mixing them; in general this gives an inefficient process in EP 0 411 506.

Были предприняты усилия по оптимизации производства и очистки синтез-газа. Сам процесс очистки обеспечивает несколько отдельных газовых потоков с различным составом при различных температурах и давлениях, и было бы полезно использовать их наиболее эффективно, чтобы можно было избежать отходов и/или сжигания. Использование необходимо осуществлять наиболее экономичным и энергоэффективным способом.Efforts have been made to optimize the production and purification of syngas. The cleaning process itself provides several separate gas streams with different compositions at different temperatures and pressures, and it would be beneficial to use them most efficiently so that waste and/or incineration can be avoided. Use must be carried out in the most economical and energy efficient way.

Указанные трудности решаются настоящей технологией. Дополнительные преимущества технологии станут очевидными из следующего описания, примеров и формулы изобретения.These difficulties are solved by the present technology. Additional advantages of the technology will become apparent from the following description, examples and claims.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Было обнаружено, что эффективная рециркуляция соответствующих газовых потоков может быть использована для регулирования получения СО на установке получения синтез-газа. Дополнительные преимущества настоящей технологии очевидны из следующего подробного описания и вариантов осуществления.It has been found that efficient recycling of the respective gas streams can be used to control the production of CO in a synthesis gas plant. Additional advantages of the present technology are apparent from the following detailed description and embodiments.

В первом аспекте предоставляется способ получения синтез-газа в установке получения синтезгаза, причем указанная установка получения синтез-газа содержит секцию риформинга, в которой технологический газ сначала подвергают риформингу по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением потока подвергнутого риформингу газа; и секцию охлаждения, в которой поток подвергнутого риформингу газа охлаждают для получения сухого подвергнутого риформингу потока, содержащего СН4, СО, СО2 и Н2, причем указанный способ включает следующие стадии:In a first aspect, there is provided a method for producing synthesis gas in a syngas production unit, said synthesis gas production unit comprising a reforming section in which the process gas is first reformed in at least one reforming stage to produce a reformed gas stream; and a cooling section in which the reformed gas stream is cooled to obtain a dry reformed stream containing CH 4 , CO, CO 2 and H 2 , said process comprising the following steps:

a) направление сухого подвергнутого риформингу потока в блок удаления СО2 для разделения его, по меньшей мере, на поток очищенного CO2, и промытый от СО2 поток, имеющий более низкое содержание СО2, чем указанный поток очищенного СО2;a) sending the dry reformed stream to a CO2 removal unit to separate it into at least a purified CO2 stream and a CO 2 flushed stream having a lower CO 2 content than said purified CO 2 stream;

- 1 041183- 1 041183

b) направление промытого от СО2 потока из блока удаления СО2 в холодный блок для разделения его, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока, содержащий CH4, H2 и СО, обогащенный Н2 поток, и поток СО высокой чистоты;b) directing the CO2 flushed stream from the CO2 removal unit to a cold unit to separate it into at least a cold unit off-gas containing CH 4 , H2 and CO, an H2 rich stream, and a high purity CO stream;

c) объединение по меньшей мере части потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 по меньшей мере с частью отходящего газа холодного блока для получения объединенного обогащенного углеродом потока;c) combining at least a portion of the purified CO2 stream from the CO2 removal unit with at least a portion of the cold unit off-gas to produce a combined carbon-rich stream;

d) сжатие указанного объединенного обогащенного углеродом потока;d) compressing said combined carbon rich stream;

e) рециркуляция указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока в секцию риформинга; иe) recycling said compressed combined carbon rich stream to the reformer section; And

f) риформинг указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока в секции риформинга, причем по меньшей мере часть обогащенного Н2 потока из указанного холодного блока используют в качестве топлива для нагрева секции риформинга.f) reforming said compressed combined carbon-rich stream in a reformer section, wherein at least a portion of the H2-rich stream from said cold block is used as fuel to heat the reformer section.

Дополнительно предоставляется установка получения синтез-газа, которая включает се кцию риформинга, сконфигурированную для риформинга технологического газа по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением подвергнутого риформингу потока, содержащего СН4, СО, СО2, Н2 и Н2О;Additionally provided is a synthesis gas production unit that includes a reformer configured to reform a process gas in at least one reforming stage to produce a reformed stream containing CH 4 , CO, CO 2 , H 2 and H 2 O;

се кцию охлаждения, предназначенную для охлаждения подвергнутого риформингу потока и конденсации воды из указанного подвергнутого риформингу потока с получением сухого подвергнутого риформингу потока, содержащего СН4, СО, СО2 и Н2;a cooling section for cooling the reformed stream and condensing water from said reformed stream to form a dry reformed stream containing CH4, CO, CO2 and H2;

блок удаления СО2, расположенный ниже по потоку от указанной секции риформинга для приема указанного подвергнутого риформингу потока и разделения его, по меньшей мере, на поток очищенного СО2 и промытый от СО2 поток, имеющий более низкое содержание СО2, чем указанный поток очищенного СО2;a CO2 removal unit located downstream of said reformer section for receiving said reformed stream and separating it into at least a purified CO2 stream and a CO2 washed stream having a lower CO2 content than said purified CO2 stream;

холодный блок, расположенный ниже по потоку от указанного блока удаления СО2 для приема указанного промытого от СО2 потока из указанного блока удаления СО2 и разделения его, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока, содержащий СН4, Н2 и СО, обогащенный Н2 поток, и по ток СО высокой чистоты;a cold block located downstream of said CO2 removal unit for receiving said CO2 flushed stream from said CO2 removal unit and separating it into at least cold unit off-gas containing CH4 , H2 and CO enriched H2 stream, and high purity CO stream;

пе рвый блок смешивания, предназначенный для приема по меньшей мере части потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 и по меньшей мере части отходящего газа холодного блока и для объединения их с получением объединенного обогащенного углеродом потока;a first mixing unit for receiving at least a portion of the purified CO2 stream from the CO2 removal unit and at least a portion of the cold unit off-gas and combining them to form a combined carbon-rich stream;

ко мпрессор, предназначенный для сжатия указанного объединенного обогащенного углеродом потока;a compressor for compressing said combined carbon rich stream;

контур рециркуляции, предназначенный для подачи указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока в секцию риформинга; и ко нтур рециркуляции обогащенного Н2 потока, предназначенного для подачи по меньшей мере части обогащенного Н2 потока из холодного блока в секцию риформинга в качестве топлива.a recirculation loop for supplying said compressed combined carbon-rich stream to the reforming section; and an H 2 rich stream recycle loop for feeding at least a portion of the H 2 rich stream from the cold block to the reformer as fuel.

Пояснения к фигурамExplanations for the figures

На фиг. 1 представлена схема одного варианта осуществления установки получения синтез-газа.In FIG. 1 is a diagram of one embodiment of a synthesis gas production plant.

На фиг. 2 представлена схема одного варианта осуществления установки получения синтез-газа, включая блок PSA.In FIG. 2 is a diagram of one embodiment of a synthesis gas production plant including the PSA unit.

На фиг. 3 представлена схема другого варианта осуществления установки получения синтез-газа, аналогичного показанному на фиг. 2, в котором обогащенный водородом поток из холодного блока рециркулируют и используют в качестве топлива для нагрева секции риформинга.In FIG. 3 is a diagram of another embodiment of a synthesis gas plant similar to that shown in FIG. 2, in which the hydrogen-rich stream from the cold block is recycled and used as fuel to heat the reformer section.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

Настоящая технология описывает, как углеродный баланс синтез-газа может быть улучшен за счет использования углерода в отходящем газе из процессов разделения. В дальнейшем, когда содержание определенного компонента в газовом потоке дается в процентах, это следует понимать как мол.%, если не указано иное.This technology describes how the carbon balance of synthesis gas can be improved by using the carbon in the off-gas from separation processes. In the following, when the content of a certain component in the gas stream is given as a percentage, this should be understood as mol.%, unless otherwise indicated.

В частности, концепция включает рециркуляцию углеродсодержащих газов из процесса разделения в холодном блоке, обычно включенном в установки получения синтез-газа, производящие СО. Технология связана с объединением сжатия СО2 и отходящего газа в одном компрессоре для экономии дорогостоящего и энергозатратного оборудования.In particular, the concept involves recirculation of carbonaceous gases from a cold block separation process, typically included in CO-producing synthesis gas plants. The technology involves combining the compression of CO 2 and exhaust gas in one compressor to save costly and energy intensive equipment.

Таким образом, предлагается способ повышения эффективности использования углерода в установке получения синтез-газа. Этот способ включает шесть основных стадий, выполняемых в описанном порядке, и дополнительные стадии по желанию могут быть включены до, после или между указанными стадиями.Thus, a method is proposed for increasing the efficiency of carbon use in a synthesis gas production unit. This method includes six main steps, performed in the order described, and optional steps may be included before, after or between these stages.

Установка получения синтез-газа включает секцию риформинга, в которой технологический газ подвергают риформингу по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением подвергнутогоThe synthesis gas production unit includes a reforming section in which the process gas is reformed in at least one reforming stage to obtain a

- 2 041183 риформингу потока, содержащего смесь СН4, СО, СО2, Н2 и Н2О. Технологический газ обычно представляет собой природный газ. Паровой риформинг может быть, например, осуществлен посредством комбинации трубчатого устройства риформинга (также называемого устройством парового риформинга метана, SMR) и автотермического риформинга (ATR), также известного как первичный и вторичный риформинг или двухступенчатый риформинг. В качестве альтернативы для приготовления синтез-газа можно использовать автономный SMR или автономный ATR. В качестве альтернативы можно использовать конвективные устройства риформинга, где горячий газ (в виде дымового газа или уже преобразованного синтез-газа) используют в качестве нагревающего газа для облегчения реакции риформинга. В качестве альтернативы можно использовать каталитическое частичное окисление. Подробности этих способов описаны в Концепции производства синтез-газа Дж. Роструп-Нильсена и Л. Дж. Кристиансена, Imperial College Press, выпускаемой World Scientific, 2011.- 2 041183 reforming a stream containing a mixture of CH 4 , CO, CO2, H2 and H2O. The process gas is typically natural gas. Steam reforming may, for example, be carried out by a combination of a tubular reformer (also referred to as a steam methane reformer, SMR) and an autothermal reformer (ATR), also known as primary and secondary reformer or two-stage reformer. Alternatively, a stand-alone SMR or a stand-alone ATR can be used to prepare syngas. Alternatively, convective reformers can be used where hot gas (in the form of flue gas or already reformed synthesis gas) is used as heating gas to facilitate the reforming reaction. Alternatively, catalytic partial oxidation can be used. Details of these methods are described in J. Rostrup-Nielsen and L. J. Christiansen Syngas Production Concept, Imperial College Press, published by World Scientific, 2011.

Дополнительные компоненты выше по потоку от установки первичного риформинга могут включать различные установки предварительного риформинга и установки десульфуризации, через которые проходит природный газ перед стадией первичного риформинга. Указанные стандартные компоненты не показаны на прилагаемых фигурах.Additional components upstream of the primary reformer may include various pre-reformers and desulfurizers through which the natural gas passes prior to the primary reformer. These standard components are not shown in the accompanying figures.

Обычно секцию риформинга соединяют непосредственно с секцией охлаждения, где горячий подвергнутый риформингу газ охлаждают, а оставшуюся в газе воду конденсируют и отделяют. Таким образом, обеспечивается сухой подвергнутый риформингу поток, который содержит СН4, СО, СО2 и Н2.Typically, the reforming section is connected directly to a cooling section where the hot reformed gas is cooled and the remaining water in the gas is condensed and separated. Thus, a dry reformed stream is provided which contains CH 4 , CO, CO 2 and H 2 .

На первой основной стадии способа сухой подвергнутый риформингу поток направляют в блок удаления СО2 для разделения его, по меньшей мере, на поток очищенного СО2, и промытый от СО2 поток.In the first main process step, the dry reformed stream is sent to a CO2 removal unit to separate it into at least a purified CO2 stream and a CO2 washed stream.

Термин блок удаления СО2 означает блок, в котором используют способ, такой как химическая абсорбция, для отделения СО2 от технологического газа. В процессе химической абсорбции содержащий СО2 газ пропускают над растворителем, который реагирует с СО2 и таким образом связывает его. В большинстве случаев химические растворители представляют собой амины, классифицируемые как первичные амины, такие как моноэтаноламин (МЕА) и дигликольамин (DGA), вторичные амины, такие как диэтаноламин (DEA) и диизопропаноламин (DIPA), или третичные амины, такие как триэтаноламин (TEA) и метилдиэтаноламин (MDEA), но также могут быть использованы аммиак и растворы карбонатов щелочных металлов, таких как K2CO3 и Na2CO3.The term CO 2 removal unit means a unit that uses a method such as chemical absorption to separate CO 2 from the process gas. In a chemical absorption process, a CO2 containing gas is passed over a solvent which reacts with CO2 and thus binds it. In most cases, chemical solvents are amines classified as primary amines such as monoethanolamine (MEA) and diglycolamine (DGA), secondary amines such as diethanolamine (DEA) and diisopropanolamine (DIPA), or tertiary amines such as triethanolamine (TEA ) and methyldiethanolamine (MDEA), but ammonia and solutions of alkali metal carbonates such as K 2 CO 3 and Na 2 CO 3 can also be used.

Промытый от СО2 поток имеет более низкое содержание СО2, чем поток очищенного СО2, полученный на этой стадии, и содержит Н2, СО и СН4 в качестве основных компонентов. Как правило, СО2 в промытом от СО2 потоке будет менее 1% и даже до нескольких ч. н. млн, в то время как СО2 в потоке очищенного СО2 обычно будет >90%, даже >99%.The CO 2 -washed stream has a lower CO 2 content than the purified CO 2 stream obtained in this step and contains H2, CO and CH4 as major components. As a rule, CO2 in the CO2 - washed stream will be less than 1% and even up to several p.p. ppm, while the CO 2 in the purified CO 2 stream will typically be >90%, even >99%.

Поток очищенного СО2, выходящий из блока удаления СО2, обычно имеет давление около 0,5 бар изб.The purified CO 2 stream exiting the CO 2 removal unit typically has a pressure of about 0.5 barg.

На второй основной стадии способа промытый от СО2 поток направляют из блока удаления СО2 в холодный блок. В холодном блоке данный поток разделяют, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока, содержащий СН4, Н2 и СО, первый поток Н2 высокой чистоты, и поток СО высокой чистоты.In the second main process step, the CO2-flushed stream is sent from the CO2 removal unit to the cold unit. In the cold block, this stream is separated into at least a cold block off-gas containing CH4, H2 and CO, a high purity first H 2 stream, and a high purity CO stream.

В холодном блоке используют криогенное разделение с применением фазового перехода различных веществ в газе для выделения индивидуальных компонентов из газовой смеси посредством регулирования температуры. Примеры холодного блока для очистки СО включают частичную конденсацию и промывку метаном, как описано в публикации Р. Пиерантоцци Carbon Monoxide в Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.The cold block uses cryogenic separation using the phase change of various substances in the gas to isolate the individual components from the gas mixture by controlling the temperature. Examples of a cold block for CO purification include partial condensation and methane washing as described in R. Pierantozzi's publication Carbon Monoxide in the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.

Соответственно холодный блок включает блок адсорбера с температурными колебаниями (TSA), который используется для сбора оставшихся СО2 и Н2О в газе, обеспечивая, таким образом, отходящий газ TSA. Блок TSA представляет собой тот компонент холодного блока, через который сначала проходит промытый от СО2 поток. Таким образом, в первую очередь удаляют любые следы СО2 и воды; в противном случае они могут конденсироваться или замерзать в нижних секциях холодного блока. Как правило, небольшое количество (<1%) технологического газа, поступающего в TSA, теряется вместе с СО2 и водой, захваченными в адсорбционном блоке. Слой TSA можно регенерировать посредством нагревания с соответствующим продувочным потоком или без него. Продувочным потоком может быть обогащенный Н2 газ из холодного блока, и в этом случае небольшие количества воды и СО2, поступившие в TSA, перейдут в обогащенный Н2 газ.Accordingly, the cold block includes a temperature swing adsorber (TSA) block that is used to collect the remaining CO2 and H2O in the gas, thus providing the TSA off-gas. The TSA block is that component of the cold block through which the CO 2 flushed stream first passes. Thus, any traces of CO 2 and water are removed first; otherwise, they may condense or freeze in the lower sections of the cold block. Typically, a small amount (<1%) of the process gas entering the TSA is lost along with the CO 2 and water trapped in the adsorption unit. The TSA layer can be regenerated by heating with or without an appropriate purge flow. The purge stream may be H 2 rich gas from the cold block, in which case the small amounts of water and CO 2 introduced into the TSA will be transferred to the H 2 rich gas.

В одном аспекте по меньшей мере часть отходящего газа TSA подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга при необходимости в комбинации с одним или несколькими другими отходящими газами.In one aspect, at least a portion of the TSA off-gas is fed as fuel to heat the reformer section, optionally in combination with one or more other off-gases.

В другом аспекте по меньшей мере часть отходящего газа холодного блока подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга при необходимости в комбинации с одним или несколькими другими отходящими газами.In another aspect, at least a portion of the cold block off-gas is supplied as fuel to heat the reformer section, optionally in combination with one or more other off-gases.

- 3 041183- 3 041183

Обогащенный Н2 поток является одним из желаемых продуктов установки получения синтез-газа и обычно имеет содержание Н2 97% или больше. В зависимости от требований указанный обогащенный Н2 поток можно использовать как есть, но он также может быть подвергнут дополнительной очистке для достижения более высокого содержания Н2, например 99% или больше.An H2-rich stream is one of the desired products of a synthesis gas plant and typically has an H2 content of 97% or more. Depending on requirements, said H2-enriched stream may be used as is, but it may also be further purified to achieve a higher H2 content, eg 99% or more.

Дополнительную очистку обогащенного Н2 потока обычно проводят с использованием адсорбции при переменном давлении. Соответственно обогащенный Н2 поток из указанного холодного блока может быть направлен в блок адсорбции при переменном давлении (PSA) для разделения его, по меньшей мере, на поток Н2 высокой чистоты, и отходящий газ PSA.Further purification of the H2-rich stream is usually carried out using pressure swing adsorption. Accordingly, the H2 enriched stream from said cold block can be sent to a pressure swing adsorption (PSA) block to separate it into at least a high purity H2 stream and an off gas PSA.

В потоке Н2 высокой чистоты содержание Н2 выше, чем в обогащенном Н2 потоке и составляет обычно 99,9%.The high purity H2 stream has a higher H2 content than the H2 rich stream and is typically 99.9%.

Отходящий газ PSA из блока PSA обычно содержит Н2, CO, CO4 и N2. В одном аспекте по меньшей мере часть отходящего газа PSA подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга. Состав отходящего газа PSA будет зависеть от желаемой чистоты потока Н2 высокой чистоты для PSA, и, как правило, при высокой чистоте потока Н2 высокой чистоты теряется больше Н2 в отходящем газе PSA.PSA off-gas from a PSA unit typically contains H2, CO, CO 4 and N2. In one aspect, at least a portion of the off-gas PSA is fed as fuel to heat the reformer section. The composition of the PSA off-gas will depend on the desired purity of the high purity H2 stream for the PSA, and typically more H2 is lost to the off-gas of the PSA when the purity of the high purity H2 stream is high.

Предпочтительно часть отходящего газа TSA, часть отходящего газа PSA или часть отходящего газа холодного блока или их комбинацию подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга. Более предпочтительно комбинацию части отходящего газа TSA и части отходящего газа PSA подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга. Кроме того, чтобы сбалансировать потребность в топливе может быть осуществлено направление топлива в виде природного газа в секцию риформинга. В некоторых конфигурациях, например, для секции риформинга на основе ATR топливо будет сжигаться в пламенном подогревателе для обеспечения предварительного нагрева технологического газа.Preferably, a TSA off-gas part, a PSA off-gas part, or a cold block off-gas part, or a combination thereof, is fed as fuel to heat the reformer section. More preferably, a combination of a portion of the off-gas TSA and a portion of the off-gas PSA is supplied as fuel for heating the reformer section. In addition, natural gas fuel can be sent to the reformer to balance the fuel demand. In some configurations, such as the ATR reformer section, the fuel will be burned in a flame preheater to provide process gas preheating.

Поток СО высокой чистоты из холодного блока является одним из желаемых продуктов установки получения синтез-газа и обычно имеет содержание СО 98% или больше.A high purity CO stream from a cold block is one of the desired products of a synthesis gas plant and typically has a CO content of 98% or more.

На третьей основной стадии способа объединяют по меньшей мере часть потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 по меньшей мере с частью отходящего газа холодного блока для получения объединенного обогащенного углеродом потока. В одном аспекте полный объем потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 объединяют по меньшей мере с частью отходящего газа холодного блока. В другом аспекте полный объем потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 объединяют с полным объемом отходящего газа холодного блока.In the third main process step, at least a portion of the purified CO2 stream from the CO2 removal unit is combined with at least a portion of the cold unit off-gas to produce a combined carbon-rich stream. In one aspect, the entire volume of the purified CO 2 stream from the CO 2 removal unit is combined with at least a portion of the cold unit off-gas. In another aspect, the total volume of the purified CO 2 stream from the CO 2 removal unit is combined with the total off-gas volume of the cold unit.

Отходящий газ из холодного блока и поток очищенного СО2 из блока удаления СО2 обычно являются газовыми потоками низкого давления и будут содержать относительно большую часть углерода из исходного сырья на основе природного газа. Для использования данного содержания углерода их можно рециркулировать в секцию риформинга. Кроме того, указанные потоки обычно имеют одинаковое давление. Это также делает их относительно простыми в обращении и легко смешиваемыми в необходимых пропорциях.The off-gas from the cold unit and the purified CO2 stream from the CO2 removal unit are typically low pressure gas streams and will contain a relatively large proportion of the carbon from the natural gas feedstock. To use this carbon content, they can be recycled to the reformer. In addition, these streams usually have the same pressure. This also makes them relatively easy to handle and easy to mix in the required proportions.

На четвертом основном этапе способа объединенный обогащенный углеродом поток сжимают, например, до давления выше, чем давление в секции риформинга, такого как давление на 5 бар или предпочтительно на 2 бара выше, чем давление в секции риформинга. Поскольку отходящий газ холодного блока и поток очищенного СО2 предоставляют при относительно низком давлении, предпочтительным является сжатие указанного объединенного обогащенного углеродом потока, а не сжатие отдельных потоков. Сжатие указанного объединенного обогащенного углеродом потока подходящим образом происходит в отдельном многоступенчатом компрессоре. Указанный компрессор является дорогостоящим и энергоемким компонентом установки получения синтез-газа, и поэтому выгоднее использовать один компрессор для объединенного обогащенного углеродом потока, чем иметь отдельные компрессоры для отходящего газа холодного блока и потока очищенного СО2.In the fourth main step of the process, the combined carbon-rich stream is compressed, for example, to a pressure higher than the pressure in the reformer, such as a pressure of 5 bar or preferably 2 bar higher than the pressure in the reformer. Because the cold block off-gas and the purified CO 2 stream are provided at relatively low pressure, it is preferable to compress said combined carbon-rich stream rather than compressing separate streams. Compression of said combined carbon-rich stream suitably takes place in a separate multi-stage compressor. This compressor is an expensive and energy intensive component of the syngas plant and it is therefore more advantageous to use a single compressor for the combined carbon rich stream than to have separate compressors for the cold block off gas and the clean CO2 stream.

На пятом и шестом основных стадиях способа сжатый объединенный обогащенный углеродом поток рециркулируют в секцию риформинга и подвергают риформингу в указанной секции риформинга.In the fifth and sixth main steps of the process, the compressed combined carbon rich stream is recycled to the reformer and reformed in said reformer.

Таким образом, настоящая технология включает отбор по меньшей мере части отходящего газа холодного блока (который богат метаном и потенциально также СО), его смешивание по меньшей мере с частью очищенного потока СО2 из установки удаления СО2 и сжатие данного объединенного потока. Это сохраняет больше углерода в процессе и увеличивает экономию углерода, следовательно, снижает потребление исходного сырья в установке риформинга. Объединение потока СО2 и отходящего газа холодного блока перед сжатием позволяет использовать один (многоступенчатый) компрессор, а это означает, что дополнительная рециркуляция происходит с небольшими дополнительными капиталовложениями, сокращением отходов и снижением энергопотребления. Кроме того, рециркуляция отходящего газа холодного блока является достаточно алогичной, поскольку данный газовый поток содержит определенное количество Н2 (обычно >20%), поэтому кажущееся соотношение Н2/СО на выходе из секции риформинга будет увеличиваться несмотря на стремление получить синтез-газ с низким соотношением Н2/СО.Thus, the present technology involves taking at least a portion of the cold block off-gas (which is rich in methane and potentially also CO), mixing it with at least a portion of the purified CO 2 stream from the CO 2 removal unit, and compressing this combined stream. This saves more carbon in the process and increases carbon savings, hence reducing feedstock consumption in the reformer. Combining the CO 2 stream and the off-gas of the cold block prior to compression allows the use of a single (multi-stage) compressor, meaning that additional recirculation occurs with little additional capital investment, waste reduction and reduced energy consumption. In addition, recirculation of cold block off-gas is quite counterintuitive, since this gas stream contains a certain amount of H 2 (typically >20%), so the apparent H 2 / CO ratio at the outlet of the reformer section will increase despite the desire to obtain synthesis gas with low H2/CO ratio.

В общем способе сжатый объединенный обогащенный углеродом поток рециркулируют в секцию риформинга и подвергают риформингу в указанной секции риформинга. Это может происходить незави- 4 041183 симо от технологического газа, подаваемого в секцию риформинга. Однако в предпочтительном аспекте сжатый объединенный обогащенный углеродом поток смешивают с технологическим газом, перед тем как подвергнуть риформингу в секции риформинга. Таким образом, в секцию риформинга необходимо подавать только один газовый питающий поток.In the general process, the compressed combined carbon-rich stream is recycled to a reformer and reformed in said reformer. This can occur independently of the process gas fed to the reformer section. However, in a preferred aspect, the compressed combined carbon-rich stream is mixed with the process gas prior to being reformed in the reformer section. Thus, only one gas feed stream needs to be supplied to the reformer section.

В одном аспекте по меньшей мере часть обогащенного Н2 потока из указанного холодного блока используют в качестве топлива для нагрева секции риформинга. Это снижает подачу свежего углеводородного топлива для баланса потребности в топливе в секции риформинга и снижает выбросы СО2 в окружающую среду. В другом аспекте полный объем потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 и полный объем отходящего газа из холодного блока объединяют, сжимают и рециркулируют в секцию риформинга, а обогащенный Н2 газ из холодного блока используют в качестве единственного топлива для нагрева секции риформинга. Балансовый газ, обогащенный Н2, из холодного блока используется в виде продукта как есть или может быть дополнительно очищен в установке PSA. В этом аспекте в качестве топлива в секции риформинга не требуется дополнительное свежее топливо или отходящие газы с минимальным содержанием углерода и, следовательно, выброс СО2 в окружающую среду значительно минимизирован.In one aspect, at least a portion of the H2-enriched stream from said cold block is used as fuel to heat the reformer section. This reduces the supply of fresh hydrocarbon fuel to balance the fuel demand in the reformer section and reduces CO2 emissions to the environment. In another aspect, the full volume of the purified CO2 stream from the CO2 removal unit and the total offgas from the cold block are combined, compressed and recycled to the reformer, and the H2 rich gas from the cold block is used as the sole fuel for heating the reformer. Balance gas enriched with H2 from the cold block is used as a product as is or can be further purified in the PSA unit. In this aspect, no additional fresh fuel or carbon-minimum off-gases are required as fuel in the reformer section, and hence CO2 emissions to the environment are greatly minimized.

В другом аспекте предоставляется установка получения синтез-газа, которая подходит для выполнения вышеуказанного способа. Все детали различных блоков, составляющих указанную установку получения синтез-газа, такие же, как описано выше для способа согласно изобретению.In another aspect, a synthesis gas production plant is provided that is suitable for carrying out the above method. All details of the various blocks constituting said synthesis gas production plant are the same as described above for the method according to the invention.

Установка получения синтез-газа включает секцию риформинга, например секцию парового риформинга с описанными выше функциями. Секция риформинга сконфигурирована для риформинга технологического газа по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением подвергнутого риформингу потока, содержащего СН4, СО, СО2, Н2 и Н2О.The synthesis gas production unit includes a reforming section, such as a steam reforming section with the functions described above. The reformer section is configured to reform the process gas in at least one reforming stage to produce a reformed stream containing CH 4 , CO, CO2, H2 and H2O.

Секция охлаждения расположена ниже по потоку непосредственно за секцией риформинга для охлаждения подвергнутого риформингу потока, конденсации и отделения основной части воды. Таким образом, обеспечивается сухой подвергнутый риформингу поток, содержащий CH4, СО, СО2 и Н2. Секция охлаждения обычно включает комбинацию котлов-утилизаторов и теплообменников для регулирования температуры и аппаратов мгновенного разделения для удаления воды.The cooling section is located downstream immediately after the reforming section for cooling the reformed stream, condensing and separating the main part of the water. Thus, a dry reformed stream containing CH 4 , CO, CO 2 and H 2 is provided. The cooling section typically includes a combination of waste heat boilers and heat exchangers for temperature control and flash separators for water removal.

Блок удаления СО2 расположен ниже по потоку от указанной секции охлаждения. Блок удаления СО2 имеет компоненты и функции, описанные выше. Он принимает сухой подвергнутый риформингу поток из секции охлаждения и разделяет его, по меньшей мере, на поток очищенного СО2 и промытый от СО2 поток, имеющий более низкое содержание СО2, чем указанный поток очищенного СО2.The CO2 removal unit is located downstream of said cooling section. The CO2 removal unit has the components and functions described above. It receives the dry reformed stream from the cooling section and separates it into at least a purified CO 2 stream and a CO 2 flushed stream having a lower CO 2 content than said purified CO 2 stream.

Холодный блок расположен ниже по потоку от блока удаления СО2. Структура и функция холодного блока такие, как описано выше. Он принимает промытый от СО2 поток из блока удаления СО2 и разделяет его, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока, содержащий CH4, Н2 и СО, обогащенный Н2 поток, и поток СО высокой чистоты.The cold block is located downstream of the CO2 removal block. The structure and function of the cold block are as described above. It receives the CO2-washed stream from the CO2 removal unit and separates it into at least a cold unit off-gas containing CH4, H2 and CO, an H2-rich stream, and a high purity CO stream.

Холодный блок может содержать блок абсорбера с температурными колебаниями (TSA), который производит отходящий газ TSA, содержащий СО2 и Н2О.The cold block may include a Temperature Swing Absorber (TSA) block that produces a TSA off-gas containing CO 2 and H 2 O.

В тех случаях, когда требуется поток Н2 высокой чистоты, дополнительно размещают блок адсорбции при переменном давлении (PSA) для приема обогащенного Н2 потока из холодного блока и разделения его по, меньшей мере, на поток Н2 высокой чистоты, и отходящий газ PSA.In cases where a high purity H2 stream is required, a pressure swing adsorption (PSA) unit is additionally located to receive the H2 rich stream from the cold unit and separate it into at least a high purity H2 stream and off gas PSA.

Установка получения синтез-газа дополнительно включает блок смешивания, сконфигурированный для приема по меньшей мере одной порции потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 и по меньшей мере одной порции отходящего газа холодного блока и для их объединения с получением объединенного обогащенного углеродом потока. Таким образом, блок смешивания включает по меньшей мере два входных отверстия (одно для потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 и одно для отходящего газа холодного блока) и одно выходное отверстие (для объединенного обогащенного углеродом потока). Блок смешивания может содержать простое соединение между двумя трубами; одной, содержащей поток очищенного СО2 из установки удаления СО2, и другой, содержащей по меньшей мере часть отходящего газа холодного блока. Блок смешивания может содержать дополнительные элементы, такие как, например, клапаны для регулирования одного или нескольких газовых потоков, а также может содержать один или несколько конструктивных элементов (например, перегородки), которые способствуют смешиванию газовых потоков.The synthesis gas generating unit further includes a mixing unit configured to receive at least one portion of the purified CO2 stream from the CO2 removal unit and at least one portion of the off-gas of the cold block and to combine them to form a combined carbon-rich stream. Thus, the mixing unit includes at least two inlets (one for the purified CO 2 stream from the CO 2 removal unit and one for the cold unit off-gas) and one outlet (for the combined carbon-rich stream). The mixing block may contain a simple connection between two pipes; one containing the purified CO 2 stream from the CO 2 removal unit, and the other containing at least a portion of the cold block off-gas. The mixing unit may contain additional elements, such as, for example, valves for regulating one or more gas flows, and may also contain one or more structural elements (for example, baffles), which contribute to the mixing of gas flows.

Компрессор расположен ниже по потоку от первого блока смешивания для сжатия указанного объединенного обогащенного углеродом потока. Указанный компрессор является подходящим многоступенчатым компрессором.A compressor is located downstream of the first mixing unit to compress said combined carbon rich stream. Said compressor is a suitable multi-stage compressor.

Контур рециркуляции предназначен для подачи указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока в секцию риформинга. Контур рециркуляции обычно включает газовые соединения (т.е. трубки) от выходного отверстия первого смесительного устройства до секции риформинга.The recirculation loop is designed to supply said compressed combined carbon-rich stream to the reformer section. The recirculation loop typically includes gas connections (ie tubes) from the outlet of the first mixing device to the reformer section.

- 5 041183- 5 041183

Если желательным является смешивание сжатого объединенного обогащенного углеродом потока с технологическим газом перед риформингом указанного объединенного потока, установка получения синтез-газа может дополнительно содержать второй блок смешивания, предназначенный для смешивания сжатого объединенного обогащенного углеродом потока с технологическим газом и для подачи полученных смешанных потоков в секцию риформинга.If it is desired to mix the compressed combined carbon-rich stream with the process gas prior to reforming said combined stream, the synthesis gas generating unit may further comprise a second mixing unit for mixing the compressed combined carbon-rich stream with the process gas and for supplying the resulting mixed streams to the reformer section. .

Установка по настоящему изобретению была описана со ссылкой на несколько отдельных блоков. Хотя это не описывается подробно, установка также содержит газовые соединения (например, трубопроводы, клапаны), которые позволяют иметь определенные газовые потоки и соединения, описанные выше.The plant of the present invention has been described with reference to several separate blocks. Although it is not described in detail, the installation also contains gas connections (eg pipelines, valves) that allow you to have certain gas flows and connections described above.

Что касается способа, описанного выше, отбор отходящего газа из холодного блока (который богат метаном и потенциально также СО), смешивание его (по меньшей мере частично) с потоком очищенного СО2 из установки удаления СО2 и сжатие указанного объединенного потока сохраняет больше углерода в процессе и увеличивает экономию углерода, следовательно, снижает потребление исходного сырья в установке риформинга.With respect to the process described above, taking off-gas from the cold block (which is rich in methane and potentially also CO), mixing it (at least in part) with the purified CO2 stream from the CO2 removal unit, and compressing said combined stream saves more carbon in the process and increases carbon savings, hence reducing feedstock consumption in the reformer.

Кроме того, может быть устроен контур рециркуляции обогащенного Н2 потока для подачи по меньшей мере части обогащенного H2 потока из холодного блока в секцию риформинга в качестве топлива. Таким образом, общий расход топлива может быть уменьшен, что приведет к снижению общего производства СО2 на установке и к возможности нулевой подачи свежего углеводородного топлива в установку.In addition, an H2 rich stream recycle loop may be provided to feed at least a portion of the H2 rich stream from the cold block to the reformer as fuel. Thus, the total fuel consumption can be reduced, resulting in a reduction in the overall production of CO2 in the plant and in the possibility of zero fresh hydrocarbon fuel supply to the plant.

Конкретные варианты осуществления.Specific Embodiments.

Концепция способа продемонстрирована на фиг. 1 и 2.The concept of the method is shown in Fig. 1 and 2.

На фиг. 1 представлена схема одного варианта осуществления установки получения синтез-газа 10. Технологический газ 102 подают в секцию риформинга 100 для получения потока подвергнутого риформингу газа 104. Поток подвергнутого риформингу газа 104 охлаждают, и в секции охлаждения 150 конденсируют и отделяют воду с получением сухого подвергнутого риформингу газа 106, содержащего СН4, СО, СО2 и Н2. Указанный сухой подвергнутый риформингу газ 106 направляют в блок удаления СО2 20, в котором разделяют его по меньшей мере на два газовых потока, поток очищенного СО2 22 и промытый от СО2 поток 23.In FIG. 1 is a diagram of one embodiment of a syngas production plant 10. Process gas 102 is fed into a reformer section 100 to produce a reformed gas stream 104. The reformed gas stream 104 is cooled and the cooling section 150 condenses and separates water to produce a dry reformed gas. gas 106 containing CH 4 , CO, CO 2 and H 2 . Said dry reformed gas 106 is sent to a CO2 removal unit 20 where it is separated into at least two gas streams, a purified CO2 stream 22 and a CO2 flushed stream 23.

Промытый от СО2 поток 23 направляют из блока удаления СО2 20 в холодный блок. Здесь его разделяют, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока 32, содержащий СН4, Н2 и СО, обогащенный Н2 поток 36, и поток СО высокой чистоты 38.Washed from CO 2 flow 23 is directed from the block removal of CO 2 20 in the cold block. Here, it is separated into at least a cold block off-gas 32 containing CH 4 , H 2 and CO, an H 2 rich stream 36, and a high purity CO stream 38.

По меньшей мере часть потока очищенного СО2 22 из блока удаления СО2 20 объединяют по меньшей мере с частью отходящего газа холодного блока 32 в первом блоке смешивания 60 для получения объединенного обогащенного углеродом потока 52. Указанный объединенный обогащенный углеродом поток 52 сжимают в компрессоре 50, и сжатый объединенный обогащенный углеродом поток 51 рециркулируют при помощи контура рециркуляции 70 в секцию риформинга 100, где его подвергают риформингу. В проиллюстрированном варианте осуществления отходящий газ TSA 34 используют в качестве топлива в другом месте установки, обычно для нагрева секции риформинга 100.At least a portion of the purified CO2 stream 22 from the CO2 removal unit 20 is combined with at least a portion of the off-gas from the cold unit 32 in the first mixing unit 60 to produce a combined carbon-rich stream 52. Said combined carbon-rich stream 52 is compressed in a compressor 50, and the compressed the combined carbon-rich stream 51 is recycled via recirculation loop 70 to reformer 100 where it is reformed. In the illustrated embodiment, the off-gas of the TSA 34 is used as fuel elsewhere in the plant, typically to heat the reformer section 100.

В проиллюстрированном варианте осуществления холодный блок 30 содержит блок абсорбера с температурными колебаниями (TSA) 35, указанный блок TSA 35 производит отходящий газ TSA 34, содержащий СО2 и Н2О.In the illustrated embodiment, the cold block 30 comprises a temperature swing absorber (TSA) block 35, said TSA block 35 producing a TSA 34 off-gas containing CO 2 and H 2 O.

На фиг. 2 представлена схема одного варианта осуществления установки получения синтез-газа, которая включает блок PSA. Она содержит все элементы, показанные на фиг. 1, плюс дополнительные элементы. Обогащенный Н2 поток 36 из холодного блока 30 направляют в блок адсорбции при переменном давлении (PSA) 40 для разделения его, по меньшей мере, на поток Н2 высокой чистоты 42, и отходящий газ PSA 43.In FIG. 2 is a diagram of one embodiment of a synthesis gas production plant that includes a PSA unit. It contains all the elements shown in Fig. 1, plus additional items. The H2- enriched stream 36 from the cold block 30 is sent to a pressure swing adsorption (PSA) unit 40 to be separated into at least a high purity H2 stream 42 and an off-gas PSA 43.

В проиллюстрированном на фиг. 2 варианте осуществления отходящий газ PSA 43 объединяют с отходящим газом TSA 34 из холодного блока и используют в качестве топлива в другом месте установки обычно для нагрева секции риформинга 100.In the illustrated in FIG. In Embodiment 2, PSA 43 off-gas is combined with TSA 34 off-gas from the cold block and used as fuel elsewhere in the plant, typically to heat reformer section 100.

На фиг. 3 представлена схема одного варианта осуществления установки получения синтез-газа, которая включает контур рециркуляции обогащенного Н2 потока 80. Фиг. 3 содержит все элементы, показанные на фиг. 1 и 2, плюс дополнительные элементы. Как показано, контур рециркуляции обогащенного Н2 потока 80 выполнен с возможностью подачи по меньшей мере части обогащенного Н2 потока 36 из холодного блока 30 в секцию риформинга 100 в качестве топлива 45 вместе с топливом на основе отходящего газа PSA 43. Поток объединенного топлива обозначен как 47.In FIG. 3 is a diagram of one embodiment of a synthesis gas production plant that includes a recycle loop of H 2 rich stream 80. FIG. 3 contains all the elements shown in FIG. 1 and 2, plus additional elements. As shown, recycle loop of H 2 rich stream 80 is configured to feed at least a portion of H 2 rich stream 36 from cold block 30 to reformer 100 as fuel 45 along with off-gas fuel PSA 43. The combined fuel stream is denoted as 47.

Настоящая технология была описана с учетом нескольких вариантов осуществления и фигур. Специалист в данной области может комбинировать элементы из указанных вариантов осуществления и фигур по мере необходимости в пределах объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Все документы, упомянутые здесь, включены посредством ссылки.The present technology has been described in terms of several embodiments and figures. A person skilled in the art can combine elements from these embodiments and figures as needed within the scope of the invention as defined in the appended claims. All documents mentioned herein are incorporated by reference.

- 6 041183- 6 041183

Пример 1.Example 1

Был смоделирован паровой риформинг метана (SMR) с подачей обедненного природного газа (NG) и с блоком удаления СО2, холодным блоком и контурами рециркуляции, как показано на фиг. 1, но без отдельного отходящего газа TSA, так что отходящий газ TSA в моделировании заканчивается в обогащенном Н2 потоке в холодном блоке. Второстепенные компоненты, такие как установка предварительного риформинга, блок десульфуризации, секция охлаждения, а также некоторые второстепенные технологические потоки, такие как потоки потерь компрессора, не приводятся в таблице, представленной ниже. Однако данные второстепенные компоненты на самом деле являются частью моделирования.A steam methane reformer (SMR) was simulated with a lean natural gas (NG) feed and with a CO2 removal unit, a cold unit, and recirculation loops as shown in FIG. 1, but without a separate TSA off-gas, so that the TSA off-gas in the simulation ends up in an H2-rich stream in the cold block. Minor components such as the pre-reformer, desulphurization unit, refrigeration section, and some minor process streams such as compressor loss streams are not shown in the table below. However, these minor components are actually part of the simulation.

Было выполнено программное моделирование подачи природного газа, необходимого для обеспечения заданного потока получаемого СО, при различных частичных рециркуляциях отходящего газа из холодного блока.A software simulation of the supply of natural gas required to provide a given flow of produced CO was performed with various partial recirculations of the exhaust gas from the cold block.

Были выполнены расчеты баланса энергии и массы химического процесса, и результаты обобщенно представлены в виде таблицы ниже.Energy and mass balance calculations for the chemical process were performed and the results are summarized in the table below.

Параметры Options Номера потоков как на фигуре 1 Thread numbers as in figure 1 Единицы Units Значение Meaning (где применимо) (where applicable) Доля рециркуляции отходящего газа Off-gas recirculation share 1/1 1/1 0 0 0,25 0.25 0,5 0.5 Поток исходного сырья на основе природного газа Natural gas feedstock stream Нм3Nm 3 /h 21114 21114 20206,3 20206.3 19142,3 19142.3 Состав исходного сырья на основе природного газа Composition of raw materials based on natural gas СН4 CH 4 % мол. mol % 97,71 97.71 97,71 97.71 97,71 97.71 С2+ С2+ % мол. mol % 0,88 0.88 0,88 0.88 0,88 0.88 СО2 CO 2 % мол. mol % 0,70 0.70 0,70 0.70 0,70 0.70 n2 n 2 % мол. mol % 0,71 0.71 0,71 0.71 0,71 0.71 Соотношение S/C S/C ratio мол ./мол. mol./mol. 1,5 1.5 1,5 1.5 1,5 1.5 Поток пара steam flow кг/ч kg/h 25418 25418 24325 24325 23043 23043 Подача технологического газа в секцию риформинга 100 (сырой поток) Process gas feed to reformer 100 (raw stream) 102 102 Нм3Nm 3 /h 55230,3 55230.3 52855,5 52855.5 50076,4 50076.4 Состав исходного технологического газа Composition of the initial process gas н2 n 2 % мол. mol % 7,70 7.70 7,70 7.70 7,70 7.70 СН4 CH 4 % мол. mol % 36,31 36.31 36,31 36.31 36,31 36.31 СО SO % мол. mol % 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 СО2 CO 2 % мол. mol % 2,09 2.09 2,09 2.09 2,09 2.09 n2 n 2 % мол. mol % 0,27 0.27 0,27 0.27 0,27 0.27 Н2ОH 2 O % мол. mol % 53,58 53.58 53,58 53.58 53,58 53.58 Подвергнутый риформингу газ из секции риформинга 100 (сырой поток) Reformed gas from reformer 100 (raw stream) 104 104 Нм3Nm 3 /h 88538,1 88538.1 87391,7 87391.7 86174,8 86174.8 Состав подвергнутого риформингу газа Reformed gas composition н2 n 2 % мол. mol % 53,21 53.21 53,71 53.71 54,28 54.28 СН4 CH 4 % мол. mol % 6,1 6.1 6,79 6.79 7,77 7.77 СО SO % мол. mol % 17,88 17.88 18,11 18.11 18,37 18.37

- 7 041183- 7 041183

со2 from 2 % мол. mol % 4,45 4.45 4,18 4.18 3,84 3.84 n2 n 2 % мол. mol % 0,17 0.17 0,17 0.17 0,16 0.16 Н2ОH 2 O % мол. mol % 18,2 18.2 17,04 17.04 15,59 15.59 Очищенный СО2 из секции 20 (сухой поток)Purified CO 2 from section 20 (dry flow) 22 22 Нм3Nm 3 /h 3962,7 3962.7 3676 3676 3329,6 3329.6 Чистота СО2 CO 2 purity % мол. сухого вещества mol % dry matter 99,11 99.11 99,09 99.09 99,06 99.06 Отходящий газ из холодного блока секции 30 (сухой поток) Off-gas from the cold block of section 30 (dry flow) Нм3Nm 3 /h 6197,4 6197.4 6730,6 6730.6 7487,3 7487.3 Состав отходящего газа Exhaust gas composition н2 n 2 % мол. сухого вещества mol % dry matter 15,19 15.19 13,94 13.94 12,49 12.49 СН4 CH 4 % мол. сухого вещества mol % dry matter 75,72 75.72 77,68 77.68 79,98 79.98 СО SO % мол. сухого вещества mol % dry matter 8,97 8.97 8,27 8.27 7,44 7.44 n2 n 2 % мол. сухого вещества mol % dry matter 0,12 0.12 0,11 0.11 0,09 0.09 Рециркуляционный поток отходящего газа Exhaust gas recirculation stream 32 32 Нм3Nm 3 /h 0 0 1682,7 1682.7 3743,7 3743.7 Входной поток в компрессоре рециркуляции СО2 50 (сухой поток)Inlet stream to the recirculation compressor CO 2 50 (dry stream) 52 52 Нм3Nm 3 /h 3962,7 3962.7 5358,7 5358.7 7073,3 7073.3 Поток полученного СО из секции 30 (в виде 100% СО) Flow of produced CO from section 30 (as 100% CO) 38 38 Нм3Nm 3 /h 15000 15000 15000 15000 15000 15000 Чистота СО в полученном СО Purity of CO in the resulting CO % мол. сухого вещества mol % dry matter 99,06 99.06 99,09 99.09 99,12 99.12 Балансовый поток balance flow 36 36 Нм3Nm 3 /h 46139,8 46139.8 45977 45977 45814,5 45814.5 полученного Н2 из секции 30 (в виде 100% Н2)obtained H 2 from section 30 (as 100% H 2 ) Чистота Н2 в полученном Н2 The purity of H 2 in the resulting H 2 % мол. сухого вещества mol % dry matter 97,99 97.99 97,99 97.99 97,99 97.99

По сути расчеты показывают, что для данного уровня потока полученного СО (15000 нм3/ч) потребление природного газа снижается по мере увеличения рециркулируемой доли отходящего газа из холодного блока в рециркулируемом газе.In fact, the calculations show that for a given level of CO produced flow (15,000 Nm 3 /h), natural gas consumption decreases as the recycle fraction of cold block off-gas in the recycle gas increases.

В приведенной выше таблице S/C означает отношение водяного пара к углероду, которое представляет собой отношение количества пара к количеству углерода в углеводородах технологического газа.In the table above, S/C means the ratio of steam to carbon, which is the ratio of steam to carbon in the process gas hydrocarbons.

Пример 2.Example 2

Был смоделирован паровой риформинг метана (SMR) с подачей обедненного природного газа (NG) и с блоком удаления СО2, холодным блоком, блоком PSA и контурами рециркуляции, как показано на фиг. 3. Часть обогащенного Н2 потока из холодного блока смешивают с отходящим газом PSA и подают в качестве топлива в секцию риформинга. Второстепенные компоненты, такие как установка предварительного риформинга, блок десульфуризации, секция охлаждения, а также некоторые второстепенные технологические потоки, такие как потоки потерь компрессора, не приводятся в таблице, представленной ниже.A steam methane reformer (SMR) was simulated with a lean natural gas (NG) feed and with a CO 2 removal unit, a cold block, a PSA block, and recirculation loops as shown in FIG. 3. A portion of the H 2 -rich stream from the cold block is mixed with PSA off-gas and fed as fuel to the reformer. Minor components such as the pre-reformer, desulphurization unit, refrigeration section, and some minor process streams such as compressor loss streams are not shown in the table below.

Однако данные второстепенные компоненты на самом деле являются частью моделирования.However, these minor components are actually part of the simulation.

Было выполнено программное моделирование подачи природного газа, необходимого для обеспечения заданного потока получаемого СО. В таблице ниже приведены два моделирования; первое, в котором весь отходящий газ холодного блока и отходящий газ PSA подают в качестве топлива вместе с балансовым свежим углеводородным топливом в секцию риформинга и весь обогащенный Н2 поток подвергают обработке в блоке PSA для очистки до потока получаемого Н2 высокой чистоты; второе, в котором объединенный поток всего отходящего газа холодного блока и потока очищенного СО2 из блока удаления СО2 рециркулируют в секцию риформинга в качестве исходного сырья, а часть обогащенного Н2 потока из холодного блока вместе с отходящим газом PSA подают в качестве топлива в секцию ри- 8 041183 форминга без потребности в каком-либо свежем топливе.A software simulation of the natural gas supply required to provide a given flow of CO produced was performed. The table below shows two simulations; the first, in which all of the cold block off-gas and the PSA off-gas are fed as fuel along with the balance fresh hydrocarbon fuel to the reformer section, and the entire H2-enriched stream is processed in the PSA unit to be purified to a high purity H2 product stream; the second, in which the combined stream of all off-gas of the cold block and the clean CO 2 stream from the CO2 removal block is recycled to the reformer section as a feedstock, and part of the H 2- rich stream from the cold block, together with the off-gas PSA, is fed as fuel to the reactor section - 8 041183 forming without the need for any fresh fuel.

Были выполнены расчеты баланса энергии и массы химического процесса, и результаты обобщенно представлены в виде таблицы ниже.Energy and mass balance calculations for the chemical process were performed and the results are summarized in the table below.

Параметры Options Номера потоков как на фигуре 3 (где применимо) Thread numbers as in figure 3 (where applicable) Единицы Units Значение Meaning Доля рециркуляции Share of recycling 1/1 1/1 00 1 1 отходящего газа waste gas Поток исходного сырья на основе природного газа Natural gas feedstock stream Нм3Nm 3 /h 21131,9 21131.9 15899,7 15899.7 Состав исходного сырья на основе природного газа Composition of raw materials based on natural gas СН4 CH 4 % мол. mol % 97,71 97.71 97,71 97.71 С2+ С2+ % мол. mol % 0,88 0.88 0,88 0.88 СО2 CO 2 % мол. mol % 0,70 0.70 0,70 0.70 n2 n 2 % мол. mol % 0,71 0.71 0,71 0.71 Соотношение S/C S/C ratio мол./мол. mol./mol. 1,5 1.5 1,5 1.5 Поток пара steam flow кг/ч kg/h 25432 25432 19131 19131 Подача технологического газа в секцию риформинга 100 (сырой поток) Process gas feed to reformer 100 (raw stream) 102 102 Нм3Nm 3 /h 59239,2 59239.2 55164,1 55164.1 Состав исходного технологического газа Composition of the initial process gas н2 n 2 % мол. mol % 7,23 7.23 7,52 7.52 СН4 CH 4 % мол. mol % 33,88 33.88 45,17 45.17 СО SO % мол. mol % 0,05 0.05 1,05 1.05 СО2 CO 2 % мол. mol % 8,56 8.56 5,52 5.52 n2 n 2 % мол. mol % 0,25 0.25 0,22 0.22 Н2ОH 2 O % мол. mol % 50,02 50.02 40,53 40.53 Подвергнутый риформингу газ из секции риформинга 100 (сырой поток) Reformed gas from reformer 100 (raw stream) 104 104 Нм3Nm 3 /h 88563,1 88563.1 83943,7 83943.7 Состав подвергнутого риформингу газа Reformed gas composition н2 n 2 % мол. mol % 53,22 53.22 55,35 55.35 СН4 CH 4 % мол. mol % 6,11 6.11 12,54 12.54 СО SO % мол. mol % 17,87 17.87 18,85 18.85 СО2 CO 2 % мол. mol % 4,44 4.44 2,6 2.6 n2 n 2 % мол. mol % 0,17 0.17 0,14 0.14 Н2ОH 2 O % мол. mol % 18,19 18.19 10,51 10.51

- 9 041183- 9 041183

Очищенный СОг из секции 20 (сухой поток) Purified CO2 from section 20 (dry stream) 22 22 Нм3Nm 3 /h 3961,4 3961.4 2204,6 2204.6 Чистота СО2 CO2 purity % мол. сухого вещества mol % dry matter 99,11 99.11 98,9 98.9 Отходящий газ из холодного блока секции 30 (сухой поток) Off-gas from the cold block of section 30 (dry flow) Нм3Nm 3 /h 6202,2 6202.2 11317,3 11317.3 Состав отходящего газа Exhaust gas composition н2 n 2 % мол. сухого вещества mol % dry matter 15,19 15.19 8,21 8.21 СН4 CH 4 % мол. сухого вещества mol % dry matter 75,73 75.73 86,8 86.8 СО SO % мол. сухого вещества mol % dry matter 8,96 8.96 4,94 4.94 n2 n 2 % мол. сухого вещества mol % dry matter 0,12 0.12 0,05 0.05 Сухой рециркуляционный поток отходящего газа из холодного блока Dry recirculating off-gas stream from the cold block 32 32 Нм3Nm 3 /h 0 0 11317,3 11317.3 Входной поток в компрессоре рециркуляции СО2 50 (сухой поток)Inlet stream to the recirculation compressor CO 2 50 (dry stream) 52 52 Нм3Nm 3 /h 3961,4 3961.4 13521,8 13521.8 Поток полученного СО из секции 30 (в виде 100% СО) Flow of produced CO from section 30 (as 100% CO) 38 38 Нм3Nm 3 /h 15000 15000 15000 15000 Чистота СО в полученном СО Purity of CO in the resulting CO % мол. сухого вещества mol % dry matter 99,06 99.06 99,25 99.25 Обогащенный Н2 поток (сухой) из секции холодного блока 30Enriched H 2 stream (dry) from cold block section 30 36 36 Нм3Nm 3 /h 47107,4 47107.4 46449,9 46449.9 Состав обогащенного Н2 The composition of enriched H 2

--

Claims (9)

потока н2 % мол. сухого вещества 97,99 97,99flow n 2 mol%. dry matter 97.99 97.99 СН4 % мол. сухого вещества 1,5 1,5CH 4 mol %. dry matter 1.5 1.5 СО % мол. сухого вещества 0,5 0,5SO mol % dry matter 0.5 0.5 СО2 % мол. сухого вещества 0,01 0,01 CO 2 mol %. dry matter 0.01 0.01 Полученный Н2 (сухой) из секции 40 42 Нм3/ч 41587,3 21056,7Obtained H 2 (dry) from section 40 42 Nm 3 /h 41587.3 21056.7 Чистота Н2 в полученном Н2 % мол. сухого вещества 99,9 99,9The purity of H 2 in the resulting H 2 mol%. dry matter 99.9 99.9 ТопливаFuel Топливо на основе обогащенного Н2 потока (сухой поток) 45 Нм3/ч 0 22598Fuel based on enriched H 2 stream (dry stream) 45 Nm 3 /h 0 22598 Топливо на основе отходящего газа холодного блока (сухой поток) Нм3/ч 6202,2 0 Cold block off-gas fuel (dry flow) Nm 3 /h 6202.2 0 Объединенное топливо (сухой поток) 47 Нм3/ч 11722,3 25393,2Combined fuel (dry stream) 47 Nm 3 /h 11722.3 25393.2 Состав объединенного топлива н2 % мол. сухого вещества 47,42 96,41The composition of the combined fuel n 2 mol%. dry matter 47.42 96.41 СН4 % мол. сухого вещества 45,74 2,66CH 4 mol %. dry matter 45.74 2.66 СО % мол. сухого вещества 6,75 0,91SO mol % dry matter 6.75 0.91 СО2 % мол. сухого 0,03 0,02 вещества n2 % мол. сухого вещества 0,06 0 CO 2 mol %. dry substance 0.03 0.02 n 2 mol % dry matter 0.06 0 Поток свежего топлива Нм3/ч 878,9 0Fresh fuel flow Nm3 / h 878.9 0 Низшая теплотворная способность (LHV) свежего топлива ккал/Нм3 13322,5 13322,5 Net calorific value (LHV) of fresh fuel kcal/ Nm3 13322.5 13322.5 Поток дымовых газов СО2 Нм3/ч 7700 933Flue gas flow CO 2 Nm 3 /h 7700 933 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения синтез-газа в установке получения синтез-газа (10), причем указанная установка получения синтез-газа (10) содержит секцию риформинга (100), в которой технологический газ (102) сначала подвергают риформингу по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением потока подвергнутого риформингу газа (104); и секцию охлаждения (150), в которой поток подвергнутого риформингу газа (104) охлаждают для получения сухого подвергнутого риформингу потока (106), содержащего СН4, СО, СО2 и Н2, причем указанный способ включает следующие стадии:1. A method for producing synthesis gas in a synthesis gas production unit (10), wherein said synthesis gas production unit (10) comprises a reforming section (100) in which the process gas (102) is first reformed in at least one stage reforming to produce a reformed gas stream (104); and a cooling section (150) in which the reformed gas stream (104) is cooled to obtain a dry reformed stream (106) containing CH4, CO, CO 2 and H 2 , said process comprising the following steps: a) направление сухого подвергнутого риформингу потока (106) в блок удаления СО2 (20) для разделения его, по меньшей мере, на поток очищенного СО2 (22), и промытый от СО2 поток (23), имеющий более низкое содержание СО2, чем указанный поток очищенного СО2 (22);a) sending the dry reformed stream (106) to a CO2 removal unit (20) to separate it into at least a purified CO2 stream (22) and a CO2 washed stream (23) having a lower CO2 content than the specified stream of purified CO 2 (22); b) направление промытого от СО2 потока (23) из блока удаления СО2 (20) в холодный блок (30) для разделения его, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока (32), содержащий CH4, Н2 и СО,b) directing the CO2 - flushed stream (23) from the CO2 removal unit (20) to the cold unit (30) to separate it into at least the off-gas of the cold unit (32) containing CH4, H2 and CO, - 11 041183 обогащенный Н2 поток (36), и поток СО высокой чистоты (38);- 11 041183 H2-enriched stream (36) and high purity CO stream (38); с) объединение по меньшей мере части потока очищенного СО2 (22) из блока удаления СО2 (20) по меньшей мере с частью отходящего газа холодного блока (32) для получения объединенного обогащенного углеродом потока (52);c) combining at least a portion of the purified CO2 stream (22) from the CO2 removal unit (20) with at least a portion of the off-gas of the cold unit (32) to obtain a combined carbon-rich stream (52); d) сжатие указанного объединенного обогащенного углеродом потока (52);d) compressing said combined carbon-rich stream (52); e) рециркуляция указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока (51) в секцию риформинга (100); иe) recycling said compressed combined carbon rich stream (51) to a reformer (100); And f) риформинг указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока (51) в секции риформинга (100), причем по меньшей мере часть обогащенного Н2 потока (36) из указанного холодного блока (30) используют в качестве топлива для нагрева секции риформинга (100).f) reforming said compressed combined carbon-rich stream (51) in the reformer section (100), wherein at least a portion of the H2-rich stream (36) from said cold block (30) is used as fuel to heat the reformer section (100). 2. Способ по п.1, причем указанный обогащенный Н2 поток (36) из указанного холодного блока (30) направляют в блок адсорбции при переменном давлении (PSA) (40) для разделения его, по меньшей мере, на поток Н2 высокой чистоты (42), и отходящий газ PSA (43).2. Process according to claim 1, wherein said H 2 rich stream (36) from said cold block (30) is sent to a pressure swing adsorption (PSA) block (40) to separate it into at least a high H 2 stream. purity (42), and off-gas PSA (43). 3. Способ по одному из предшествующих пунктов, причем холодный блок (30) содержит блок абсорбера с температурными колебаниями (TSA) (35), указанный блок TSA (35) производит отходящий газ TSA (34), содержащий СО2 и Н2О.3. The method according to one of the preceding claims, wherein the cold block (30) comprises a temperature swing absorber (TSA) block (35), said TSA block (35) produces a TSA exhaust gas (34) containing CO 2 and H 2 O. 4. Способ по п.3, причем часть отходящего газа TSA (34), часть отходящего газа PSA (43), или часть отходящего газа холодного блока (32), или их комбинацию подают в качестве топлива для нагрева секции риформинга (100).4. The method of claim 3, wherein a portion of the TSA off-gas (34), a portion of the PSA off-gas (43), or a portion of the cold block off-gas (32), or a combination thereof, is supplied as fuel to heat the reformer section (100). 5. Способ по одному из предшествующих пунктов, причем секция установки риформинга включает установку автотермического риформинга (ATR), установку парового риформинга метана (SMR), установку конвективного риформинга или установку каталитического частичного окисления (САТОХ), предпочтительно блок ATR или SMR.5. Process according to one of the preceding claims, wherein the reformer section comprises an autothermal reformer (ATR), a steam methane reformer (SMR), a convective reformer or a catalytic partial oxidation (CATOX) unit, preferably an ATR or SMR unit. 6. Способ по одному из предшествующих пунктов, причем сжатый объединенный обогащенный углеродом поток (52) смешивают с технологическим газом (102), перед тем как подвергнуть риформингу в секции риформинга (100).6. Process according to one of the preceding claims, wherein the compressed combined carbon-rich stream (52) is mixed with process gas (102) prior to being reformed in the reformer section (100). 7. Способ по одному из предшествующих пунктов, причем полный объем потока очищенного СО2 (22) из блока удаления СО2 (20) объединяют с полным объемом отходящего газа холодного блока (32) для получения указанного объединенного обогащенного углеродом потока (52).7. A process according to one of the preceding claims, wherein the total volume of the purified CO 2 stream (22) from the CO 2 removal unit (20) is combined with the total off-gas volume of the cold unit (32) to obtain said combined carbon-rich stream (52). 8. Установка получения синтез-газа (10), включающая секцию риформинга (100), сконфигурированную для риформинга технологического газа (102) по меньшей мере на одной стадии риформинга с получением подвергнутого риформингу потока (104), содержащего СН4, СО, СО2, Н2 и Н2О;8. Installation for producing synthesis gas (10), including a reforming section (100) configured to reform process gas (102) in at least one reforming stage to obtain a reformed stream (104) containing CH 4 , CO, CO 2 , H 2 and H 2 O; секцию охлаждения (150), предназначенную для охлаждения подвергнутого риформингу потока (104) и конденсации воды из указанного подвергнутого риформингу потока (104) с получением сухого подвергнутого риформингу потока (106), содержащего СН4, СО, СО2 и Н2;a cooling section (150) for cooling the reformed stream (104) and condensing water from said reformed stream (104) to form a dry reformed stream (106) containing CH 4 , CO, CO 2 and H 2 ; блок удаления СО2 (20), расположенный ниже по потоку от указанной секции риформинга (100) для приема указанного подвергнутого риформингу потока (104) и разделения его, по меньшей мере, на поток очищенного СО2 (22) и промытый от СО2 поток (23), имеющий более низкое содержание СО2, чем указанный поток очищенного СО2 (22);a CO 2 removal unit (20) located downstream of said reforming section (100) to receive said reformed stream (104) and separate it into at least a purified CO 2 stream (22) and a CO 2 washed stream (23) having a lower CO 2 content than said purified CO 2 stream (22); холодный блок (30), расположенный ниже по потоку от указанного блока удаления СО2 (20) для приема указанного промытого от СО2 потока (23) из указанного блока удаления СО2 (20) и разделения его, по меньшей мере, на отходящий газ холодного блока (32), содержащий CH4, Н2 и СО, обогащенный Н2 поток (36), и поток СО высокой чистоты (38);cold block (30) located downstream of said CO 2 removal unit (20) for receiving said CO 2 flushed stream (23) from said CO 2 removal unit (20) and separating it into at least off-gas a cold block (32) containing CH4, H 2 and CO, an H 2 rich stream (36), and a high purity CO stream (38); первый блок смешивания (60), предназначенный для приема по меньшей мере части потока очищенного СО2 (22) из блока удаления СО2 (20) и по меньшей мере части отходящего газа холодного блока (32) и для объединения их с получением объединенного обогащенного углеродом потока (52);a first mixing unit (60) for receiving at least a portion of the purified CO 2 stream (22) from the CO 2 removal unit (20) and at least a portion of the cold unit off-gas (32) and combining them to form a combined carbon rich flow (52); компрессор (50), предназначенный для сжатия указанного объединенного обогащенного углеродом потока (52);a compressor (50) for compressing said combined carbon-rich stream (52); контур рециркуляции (70), предназначенный для подачи указанного сжатого объединенного обогащенного углеродом потока (51) в секцию риформинга (100); и контур рециркуляции обогащенного Н2 потока (80), предназначенного для подачи по меньшей мере части обогащенного Н2 потока (36) из холодного блока (30) в секцию риформинга (100) в качестве топлива.a recirculation loop (70) for supplying said compressed combined carbon-rich stream (51) to the reforming section (100); and an H 2 rich stream recycle loop (80) for feeding at least a portion of the H 2 rich stream (36) from the cold block (30) to the reformer (100) as fuel. 9. Установка получения синтез-газа по п.8, дополнительно включающая блок адсорбции при переменном давлении (PSA) (40), предназначенный для приема обогащенного Н2 потока (36) из указанного холодного блока (30) и разделения его, по меньшей мере, на9. The synthesis gas production unit of claim 8, further comprising a pressure swing adsorption (PSA) unit (40) for receiving an H2- enriched stream (36) from said cold unit (30) and separating it at least , on --
EA202191045 2018-10-15 2019-09-26 CARBON RECYCLING DURING STEAM REFORMING EA041183B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201811039071 2018-10-15
DKPA201800909 2018-11-26
DKPA201900442 2019-04-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041183B1 true EA041183B1 (en) 2022-09-23

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12054388B2 (en) Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide
RU2479484C2 (en) Method of producing synthesis gas for ammonia synthesis
RU2478564C2 (en) Method of producing synthesis gas for ammonia synthesis
CA2657669C (en) Steam-hydrocarbon reforming method with limited steam export
US8591769B2 (en) Hydrogen production with reduced carbon dioxide generation and complete capture
US8124049B2 (en) Zero steam export with CO2 recovery in a high thermal efficiency hydrogen plant
CN107021454B (en) Method for producing hydrogen
US8580153B2 (en) Hydrogen production with reduced carbon dioxide generation and complete capture
WO2014042042A1 (en) Reforming device and reforming method, device for manufacturing chemical products comprising reforming device, and method for manufacturing chemical products
US9561968B2 (en) Methods and systems for producing and processing syngas in a pressure swing adsorption unit and making ammonia therefrom
KR20230029615A (en) How to produce hydrogen
JP2018512368A (en) Reformer including CO2 membrane
KR20240017359A (en) Method and plant for producing pure hydrogen by steam reforming while lowering carbon dioxide emissions
US20130097929A1 (en) Process for Producing Hydrogen
US20210269307A1 (en) Carbon recycling in steam reforming process
WO2002048027A1 (en) Process and apparatus for the production of ammonia
EA041183B1 (en) CARBON RECYCLING DURING STEAM REFORMING
WO2024156797A1 (en) Method for production of blue ammonia
EA046288B1 (en) LOW CARBON HYDROGEN FUEL
EA044078B1 (en) HYDROGEN PURIFICATION
CN118234678A (en) Method and apparatus for improving energy efficiency of hydrogen production
EA040478B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS FOR AMMONIA PRODUCTION
Martínez Berges et al. Process design of a hydrogen production plant from natural gas with CO2 capture based on a novel Ca/Cu chemical loop