MXPA01000735A - Produccion de gas de sintesis mediante reformacion de vapor. - Google Patents

Produccion de gas de sintesis mediante reformacion de vapor.

Info

Publication number
MXPA01000735A
MXPA01000735A MXPA01000735A MXPA01000735A MXPA01000735A MX PA01000735 A MXPA01000735 A MX PA01000735A MX PA01000735 A MXPA01000735 A MX PA01000735A MX PA01000735 A MXPA01000735 A MX PA01000735A MX PA01000735 A MXPA01000735 A MX PA01000735A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
reactor
gas
steam reforming
reforming catalyst
effluent
Prior art date
Application number
MXPA01000735A
Other languages
English (en)
Inventor
Christensen Peter Seier
Original Assignee
Topsoe Haldor As
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 Topsoe Haldor As filed Critical Topsoe Haldor As
Publication of MXPA01000735A publication Critical patent/MXPA01000735A/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/10—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with stationary catalyst bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/40—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts characterised by the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/0004—Processes in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/0009—Coils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/061—Methanol production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/068—Ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0816—Heating by flames
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/085—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0866—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combination of different heating methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1035—Catalyst coated on equipment surfaces, e.g. reactor walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1614—Controlling the temperature
    • C01B2203/1619—Measuring the temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1614—Controlling the temperature
    • C01B2203/1623—Adjusting the temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Un procedimiento para la preparacion de gas rico en hidrogeno y monoxido de carbono, mediante reformacion de vapor de un material de abastecimiento de hidrocarburo en presencia de un catalizador reformador de vapor, soportado como pelicula delgada sobre la pared de un reactor, que comprende los pasos de (a) hacer pasar de manera opcional un gas de proceso del material de abastecimiento de hidrocarburo a traves de un primer reactor, con una pelicula delgada de catalizador reformador de vapor soportada sobre paredes del reactor en relacion conductora de calor con una corriente de gas caliente; (b) hacer pasar efluente desde el primer reactor a un reactor tubular subsecuente provisto con una pelicula delgada de catalizador reformador de vapor y/o comprimidos de catalizador reformador de vapor, y calentado mediante quemado de combustible, obteniendo asi un efluente de gas de vapor parcialmente reformado y una corriente de gas caliente de gas de chimenea; (c) hacer pasar el efluente desde el segundo reactor a un reformador autotermico; y (d) extraer del reformador autotermico una corriente de gas caliente, de gas de producto rico en hidrogeno y monoxido de carbono.

Description

PRODUCCIÓN DE GAS DE SÍNTESIS MEDIANTE REFORMACIÓN DE VAPOR MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención está dirigida a la producción de gas de síntesis mediante reformación de vapor de un material de abastecimiento de hidrocarburo en contacto con material catalizado. El término material catalizado se usa para un sistema catalizador en donde una capa de catalizador se fija sobre una superficie de otro material, por ejemplo superficies metálicas. El otro material sirve como la estructura de soporte que da fuerza al sistema. Esto permite diseñar formas de catalizador las cuales no tendrían suficiente fuerza mecánica por sí mismas. El sistema de la presente consta de tubos en los cuales una capa delgada de catalizador reformador se coloca sobre la pared interior. Arreglos alternativos pueden comprender tubos con una capa de catalizador sobre el exterior, placas con recubrimiento de catalizador u otras formas adecuadas. El gas de síntesis se produce a partir de hidrocarburos mediante reformación de vapor por las reacciones (1 )-(3): m C H n H O CO + — H - ?H (1) n m 2 298 CO + H 0 ^ CO H ?H 41 U/ ol (2) 2 298 CH + H 0 C0 + 3 H - ?H 206 kJImol (3) 4 2 2 298 J Un segundo método para producción de gas de síntesis es reformación autotérmica (ATR, por sus siglas en inglés). En reformación autotérmica, la combustión de la alimentación de hidrocarburo se lleva a cabo con cantidades de oxígeno subestequiométricas, mediante reacciones de flama en una zona de combustión de quemador y, subsecuentemente, reformación de vapor del material de abastecimiento parcialmente quemado en un lecho fijo de catalizador reformador de vapor. El oxidante puede ser aire, aire enriquecido u oxígeno puro. Un tercer método para producción de gas de síntesis, es la combinación de hacer pasar primero la alimentación de hidrocarburo a través de un lecho fijo de catalizador reformador y subsecuentemente, hacer pasar la alimentación parcialmente reformada a través de un reformador autotérmico. El lecho fijo puede comprender un número de tubos colocados en un horno encendido. Esta combinación se denomina reformación en dos pasos o reformación primaria seguida por reformación secundaria, y es particularmente adecuada para producción de gas de síntesis para producción de metanol y amoniaco. Controlando la cantidad de reformación que ocurre en el reformador de vapor de lecho fijo antes de ATR, puede producirse gas de síntesis que tenga la estequiometría correcta para síntesis de metanol, o un gas de síntesis que tenga la relación correcta de hidrógeno a nitrógeno para síntesis de amoniaco. La tecnología de reformación de vapor de la técnica más avanzada hace uso de catalizador reformador en forma de comprimidos de varios tamaños y formas. Los comprimidos de catalizador se colocan en reactores de lecho fijo (tubos reformadores). La reacción reformadora es endotérmica. En reformadores convencionales, el calor necesario para la reacción se suministra desde el medio ambiente fuera de los tubos, usualmente mediante una combinación de radiación y convección hacia el lado exterior del tubo reformador. El calor se transfiere al lado interior del tubo mediante conducción de calor a través de la pared del tubo, y se transfiere a la fase de gas por convección. Finalmente, el calor se transfiere desde la fase de gas al comprimido de catalizador por convección. La temperatura del catalizador puede ser más de 100°C inferior a la temperatura de la pared interior del tubo en la misma posición axial del tubo reformador. Se ha encontrado que el transporte de calor es más eficiente cuando se usa material catalizado en el procedimiento de reformación de vapor. El transporte de calor hacia el catalizador ocurre por conducción desde la pared interior del tubo. Este es un mecanismo de transporte mucho más eficiente que el transporte por convección mediante la fase de gas. El resultado es que las temperaturas de la pared interior del tubo y el catalizador son casi idénticas (la diferencia por debajo de 5°C). Además, el grosor del tubo puede reducirse, véase más adelante, lo cual hace más pequeña la diferencia de temperatura entre el lado interior y el lado exterior del tubo reformador. Por lo tanto, es posible tener tanto una temperatura de catalizador más alta como una temperatura de tubo más baja, siendo las demás condiciones las mismas cuando se cambian los tubos reformadores convencionales por tubos de material catalizado. Es deseable una temperatura de pared exterior de tubo baja, debido a que esto prolonga la vida del tubo. Una temperatura de catalizador alta es ventajosa debido a que la velocidad de reacción aumenta con la temperatura, y debido a que el equilibrio de reacción (3) se desplaza a la derecha dando como resultado un mejor uso de la alimentación. La caída de presión en el tubo reformador catalizado es mucho menor que en el caso convencional para el mismo diámetro de tubo. Esto permite el uso de reactores de formas no tradicionales, por ejemplo tubos con diámetro pequeño, y seguir manteniendo una caída de presión aceptable. Un diámetro de tubo menor da como resultado una vida más larga para el tubo, tolera temperaturas más altas y reduce el consumo de material del tubo. Finalmente la cantidad de catalizador se reduce cuando se usan tubos reformadores de material catalizado, en comparación con el reformador convencional con una lecho fijo de catalizador reformador.
La cantidad pequeña de catalizador dicta el uso de un material de abastecimiento libre de venenos catalizadores. Esto puede obtenerse por ejemplo enviando el material de abastecimiento a través de un prereformador. La figura 1 muestra un ejemplo de una planta que produce gas de síntesis. La alimentación 2 se precalienta, se desulfura en la unidad 4, se mezcla con vapor de proceso 6, y luego se calienta antes de entrar en un prereformador adiabático 8. La corriente efluente del prereformador 8 se calienta en un serpentín intercambiador arreglado en el canal de gas de chimenea 12, y se envía al reformador tubular 14, en donde ocurre la conversión de metano a hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. El gas efluente se hace pasar al reformador autotérmico 16, en donde se lleva a cabo combustión con vapor oxidante 18. El procesamiento del gas efluente 20 corriente abajo del reformador autotérmico, depende del uso que se vaya a dar al producto. Material catalizado puede usarse en dos de las unidades mostradas en la figura 1 : 1. En el serpentín recalentador 10 para calentamiento del gas efluente del prereformador antes de entrar al reformador tubular 14. 2. En el reformador tubular 14. Esta invención provee un procedimiento para la preparación de gas rico en hidrógeno y monóxido de carbono, mediante reformación de vapor de un material de abastecimiento de hidrocarburo en presencia de un catalizador reformador de vapor, soportado como una película delgada sobre la pared de un reactor, que comprende los pasos de: (a) hacer pasar de manera opcional un gas de proceso de un material de abastecimiento de hidrocarburo a través de un primer reactor con una película delgada de catalizador reformador de vapor, soportada sobre paredes del reactor, en relación conductora de calor con una corriente de gas caliente; (b) hacer pasar efluente del primer reactor a un reactor tubular subsecuente provisto con una película delgada de catalizador reformador de vapor y/o comprimidos de catalizador reformador de vapor, y calentado mediante quemado de combustible, obteniendo así un efluente de gas de vapor parcialmente reformado y una corriente de gas caliente de gas de chimenea; (c) hacer pasar el efluente desde el segundo reactor a un reformador autotérmico; y (d) extraer del reformador autotérmico una corriente de gas caliente de gas de producto rico en hidrógeno y monóxido de carbono.
EJEMPLO 1 Se probó un reactor reformador de material catalizado. La unidad de prueba consta de un sistema para proveer las alimentaciones al reactor, el reactor en sí, y equipo para tratamiento posterior y análisis del gas efluente del reactor. El reactor consta de un tubo de 6.35 mm que tiene 1050 mm de longitud, el cual está en los 500 mm de en medio, recubierto sobre la pared interior con catalizador reformador de vapor de níquel RKNR. El catalizador tiene la misma composición que el catalizador reformador de vapor en forma de comprimidos RKNR disponible de Haldor Topsoe A/S. El grosor de la capa de catalizador es 0.31 mm. El tubo del reactor catalizado se coloca en una caja hecha de metal sólido, la cual tiene un orificio que se cierra en forma hermética alrededor del tubo catalizador. Un número de ranuras fresadas, en las cuales se colocan termopares, se hace a lo largo del orificio. Uno de los termopares es móvil de modo que pueda obtenerse un perfil de temperatura de la pared del tubo catalizado. De manera adicional, se colocan termopares en el canal de gas en el tubo catalizado, que miden la temperatura del gas en la entrada y salida de la zona catalizada. El reactor con cubierta se coloca en un horno calentado eléctricamente, en el cual la temperatura puede controlarse por separado en 6 zonas diferentes. Los vapores de alimentación constan de hidrógeno, metano, dióxido de carbono y vapor. Los vapores de alimentación se mezclan y precalientan antes de entrar al reactor. Después del reactor, la corriente de gas efluente se enfría, el agua condensada se separa del gas, y la composición de gas se mide mediante un cromatógrafo de gases.
Se probaron dos grupos de condiciones. Un grupo a temperatura más baja para simular el uso de material catalizado en un serpentín precalentador (prueba No 1 ), y un grupo a temperatura más alta para simular un reformador tubular (prueba No 2). Las condiciones se muestran en el cuadro 1. La presión fue en ambos casos 28 bars manométricos. El perfil de temperatura impuesto a la pared del reactor, medido mediante el termopar móvil se muestra en la figura 2.
CUADRO 1 La composición de gas efluente medida se muestra en el cuadro 2. La composición de gas es sobre base seca.
CUADRO 2 El gas efluente en ambos casos, está en equilibrio con respecto a la reacción reformadora a la temperatura del gas de salida dentro de incertidumbre experimental. Esto demuestra que puede obtenerse en un reactor de material una conversión similar a un reactor de lecho fijo.

Claims (2)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un procedimiento para la preparación de gas rico en hidrógeno y monóxido de carbono, mediante reformación de vapor de un material de abastecimiento de hidrocarburo en presencia de un catalizador reformador de carbono soportado como película delgada sobre la pared de un reactor, que comprende ios pasos de (a) hacer pasar un gas de proceso del material de abastecimiento de hidrocarbono a través de un primer reactor (10), con una película delgada de catalizador reformador de vapor soportada sobre las paredes del reactor (10) en una relación conductora de calor con una corriente de gas caliente de gas de chimenea; (b) hacer pasar el efluente desde el primer reactor (10) a un reactor tubular subsecuente (14) provisto con una película delgada de catalizador reformador de vapor y/o comprimidos de catalizador reformador de vapor, y calentado mediante quemado de combustible, obteniendo así un efluente de gas de vapor parcialmente reformado y la corriente de gas caliente de gas de chimenea; (c) hacer pasar el efluente desde el segundo reactor (14) a un reformador autotérmico (16); y (d) extraer del reformador autotérmico (16) una corriente de gas caliente de gas de producto (20) rico en hidrógeno y monóxido de carbono.
2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el catalizador reformador de vapor comprende metales nobles y/o níquel.
MXPA01000735A 1998-07-21 1998-07-21 Produccion de gas de sintesis mediante reformacion de vapor. MXPA01000735A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP1998/004563 WO2000005168A1 (en) 1998-07-21 1998-07-21 Synthesis gas production by steam reforming

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA01000735A true MXPA01000735A (es) 2002-04-08

Family

ID=8167013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA01000735A MXPA01000735A (es) 1998-07-21 1998-07-21 Produccion de gas de sintesis mediante reformacion de vapor.

Country Status (19)

Country Link
US (1) US7060118B1 (es)
EP (1) EP1097105B1 (es)
JP (1) JP2002521295A (es)
KR (1) KR100401369B1 (es)
CN (1) CN1117693C (es)
AT (1) ATE225314T1 (es)
AU (1) AU752109B2 (es)
BR (1) BR9815937A (es)
CA (1) CA2337937C (es)
CZ (1) CZ294907B6 (es)
DE (1) DE69808521T2 (es)
EA (1) EA002517B1 (es)
ES (1) ES2185209T3 (es)
MX (1) MXPA01000735A (es)
NO (1) NO328552B1 (es)
NZ (1) NZ509100A (es)
PL (1) PL192266B1 (es)
SK (1) SK285118B6 (es)
WO (1) WO2000005168A1 (es)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1069070B1 (en) * 1999-07-15 2011-11-30 Haldor Topsoe A/S Process for the catalytic steam reforming of a hydrocarbon feedstock
JP2005263618A (ja) * 2004-02-16 2005-09-29 Fuji Electric Holdings Co Ltd 燃料改質器
US7320778B2 (en) 2004-07-21 2008-01-22 Catacel Corp. High-performance catalyst support
US7565743B2 (en) 2005-04-14 2009-07-28 Catacel Corp. Method for insertion and removal of a catalytic reactor cartridge
US7472936B2 (en) 2005-04-14 2009-01-06 Catacel Corp. Tool for insertion and removal of a catalytic reactor cartridge
US7682580B2 (en) 2005-05-19 2010-03-23 Catacel Corp. Catalytic reactor having radial leaves
US7501102B2 (en) 2005-07-28 2009-03-10 Catacel Corp. Reactor having improved heat transfer
US20070104641A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Ahmed M M Method of controlling oxygen addition to a steam methane reformer
US8652224B2 (en) * 2006-01-13 2014-02-18 Panasonic Corporation Hydrogen generator, fuel cell system and their operating methods
US7829035B2 (en) 2006-01-19 2010-11-09 Massachusetts Institute Of Technology Oxidation catalyst
JP5143560B2 (ja) * 2006-04-05 2013-02-13 花王株式会社 反応デバイス
DE102006023248C5 (de) 2006-05-18 2018-01-25 Air Liquide Global E&C Solutions Germany Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Synthesegas
EP1985580A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-29 Methanol Casale S.A. Process for producing methanol synthesis gas
JP5174411B2 (ja) * 2007-09-28 2013-04-03 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 管式リフォーマーの有効熱利用方法
US20090184293A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Han Pat A Process for reforming hydrocarbons
US7850944B2 (en) * 2008-03-17 2010-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Steam-hydrocarbon reforming method with limited steam export
DE102010007916B4 (de) * 2010-02-12 2013-11-28 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren zur Hydrierung von Chlorsilanen und Verwendung eines Konverters zur Durchführung des Verfahrens
TWI412172B (zh) * 2010-11-05 2013-10-11 Ind Tech Res Inst 燃料重組裝置及其方法
CN103508418B (zh) * 2012-06-18 2015-08-12 中国石油化工集团公司 水蒸气制氢工艺中的开工气加热系统及加热方法
CN102977914B (zh) * 2012-10-31 2015-01-07 成都易态科技有限公司 催化重整工艺及催化重整反应器
CN103149837B (zh) * 2013-03-01 2015-10-14 浙江大学 甲醇自热重整制氢过程的滑模控制方法
BR112016021426B1 (pt) * 2014-04-08 2022-01-04 Haldor Topsøe A/S Processo para o aquecimento e ignição de um atr ou pox e instalação para realizar o processo
WO2016016251A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 Eni S.P.A. Integrated sct-cpo/sr process for producing synthesis gas
WO2016016257A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 Eni S.P.A. Integrated sct-cpo/pox process for producing synthesis gas
EP3448804B1 (en) 2016-04-26 2021-08-18 Haldor Topsøe A/S A process for producing hydrogen or syngas by methanol cracking
US20220162067A1 (en) * 2019-02-28 2022-05-26 Haldor Topsøe A/S Chemical plant with a reforming section and a process for producing a chemical product
US11472700B2 (en) * 2019-12-27 2022-10-18 Saudi Arabian Oil Company Catalyst and process for thermo-neutral reforming of petroleum-based liquid hydrocarbons
CN112265962B (zh) * 2020-10-30 2022-03-04 庄焱法 一种电气协同供热重整反应系统
IT202100012551A1 (it) 2021-05-14 2022-11-14 Rosetti Marino S P A Processo per la conversione della co2
IT202100015473A1 (it) 2021-06-14 2022-12-14 Nextchem S P A Metodo di produzione di catalizzatori per processi chimici ad alta temperatura e catalizzatori cosi' ottenuti
WO2024165142A1 (en) 2023-02-07 2024-08-15 NextChem S.p.A. Process of direct reduction of iron ores by means of synthesis gas produced with catalytic partial oxidation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2169961A1 (en) 1972-02-05 1973-09-14 Inst Nawozow Sztucznych Steam reforming of hydrocarbons - using surfaces of reactor heating tubes as catalyst
CA1008667A (en) * 1972-06-30 1977-04-19 Foster Wheeler Corporation Catalytic steam reforming
US4019969A (en) 1975-11-17 1977-04-26 Instytut Nawozow Sztucznych Method of manufacturing catalytic tubes with wall-supported catalyst, particularly for steam reforming of hydrocarbons and methanation
JPS5382690A (en) 1976-12-29 1978-07-21 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Improved preparation of synthetic gas for ammonia
JPH0657601B2 (ja) 1984-10-17 1994-08-03 日揮株式会社 炭化水素の水蒸気改質法
JPH0722694B2 (ja) 1986-03-18 1995-03-15 株式会社日立製作所 燃料改質器
DK156701C (da) 1987-08-27 1990-01-29 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til gennemfoerelse af heterogene katalytiske kemiske reaktioner
JP2662529B2 (ja) * 1989-10-02 1997-10-15 三菱化学エンジニアリング株式会社 無電解めっきによる改質ガス製造装置および方法
DK167864B1 (da) 1990-02-02 1993-12-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmaade og reaktorsystem til reforming af carbonhydrider under varmeveksling
JPH05155602A (ja) 1991-12-09 1993-06-22 Sekiyu Sangyo Kasseika Center 薄型水蒸気改質反応器
DK169614B1 (da) * 1992-08-13 1994-12-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde og reaktor til fremstilling af hydrogen- og carbonmonoxidrige gasser
DE19534433C1 (de) 1995-09-16 1996-10-10 Daimler Benz Ag Katalysatorschichtstruktur für einen Methanolreformierungsreaktor und Verfahren zu ihrer Herstellung
ES2158621T3 (es) * 1997-01-22 2001-09-01 Haldor Topsoe As Produccion de gas de sintesis por reformacion al vapor utilizando un hardware catalizado.
DE19754013C2 (de) * 1997-12-05 2000-10-26 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Wasserdampfreformierung eines Kohlenwasserstoffs
DK173496B1 (da) * 1998-07-16 2001-01-02 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til fremstilling af syntesegas ved vanddampreformering under anvendelse af en katalyseret metaloverflade

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010106413A (ko) 2001-11-29
AU752109B2 (en) 2002-09-05
BR9815937A (pt) 2001-02-28
NO20006711D0 (no) 2000-12-29
CZ20004929A3 (en) 2001-05-16
CZ294907B6 (cs) 2005-04-13
PL192266B1 (pl) 2006-09-29
ATE225314T1 (de) 2002-10-15
CN1304380A (zh) 2001-07-18
DE69808521T2 (de) 2003-01-30
CA2337937C (en) 2004-10-26
KR100401369B1 (ko) 2003-10-17
US7060118B1 (en) 2006-06-13
ES2185209T3 (es) 2003-04-16
CN1117693C (zh) 2003-08-13
NZ509100A (en) 2002-09-27
EP1097105B1 (en) 2002-10-02
NO328552B1 (no) 2010-03-15
EA002517B1 (ru) 2002-06-27
DE69808521D1 (de) 2002-11-07
WO2000005168A1 (en) 2000-02-03
EA200100134A1 (ru) 2001-08-27
CA2337937A1 (en) 2000-02-03
PL345848A1 (en) 2002-01-14
NO20006711L (no) 2001-03-21
JP2002521295A (ja) 2002-07-16
AU9067298A (en) 2000-02-14
SK342001A3 (en) 2001-09-11
SK285118B6 (sk) 2006-06-01
EP1097105A1 (en) 2001-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1097105B1 (en) Synthesis gas production by steam reforming
EP0855366B1 (en) Synthesis gas production by steam reforming using catalyzed hardware
CA2787482C (en) Process for reforming hydrocarbons
JP2002510272A (ja) 炭化水素を自熱改質する方法及び装置
US10703629B2 (en) Method and apparatus for producing a hydrogen-containing product
US20200048088A1 (en) Method and system for producing hydrogen using an oxygen transport membrane based reforming system
EP3241805B1 (en) Method and apparatus for producing a hydrogen-containing product
WO2010020309A1 (en) Process for production of synthesis gas
MXPA98000600A (es) Produccion de gas de sintesis mediante reformacion con vapor utilizando hardware catalizado