NL8702706A - METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING HYDROGEN. - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING HYDROGEN. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8702706A NL8702706A NL8702706A NL8702706A NL8702706A NL 8702706 A NL8702706 A NL 8702706A NL 8702706 A NL8702706 A NL 8702706A NL 8702706 A NL8702706 A NL 8702706A NL 8702706 A NL8702706 A NL 8702706A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- zone
- combustion zone
- combustion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—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
Description
Aa
- 1 -- 1 -
T 5761 NETT 5761 NET
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEREIDEN VAN WATERSTOFMETHOD AND APPARATUS FOR PREPARING HYDROGEN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van waterstof en op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.The invention relates to a method for preparing hydrogen and to an apparatus for carrying out such a method.
Het is algemeen bekend dat een waterstofhoudend gas 5 zoals synthesegas (dat in hoofdzaak waterstof en koolmonoxide, en verder kooldioxide, stikstof en (onomgezette) koolwaterstoffen en stoom bevat) kan worden bereid door middel van stoomreformering of (niet) katalytische partiële oxidatie van een koolwaterstof-10 houdende voeding.It is well known that a hydrogen containing gas such as synthesis gas (which mainly contains hydrogen and carbon monoxide, and further carbon dioxide, nitrogen and (unreacted) hydrocarbons and steam) can be prepared by steam reforming or (non) catalytic partial oxidation of a hydrocarbon -10 containing food.
Het is verder bekend dat waterstof uit een waterstofhoudend gas kan worden verwijderd door middel van wisseldrukadsorptie, waardoor in hoofdzaak zuivere waterstof en verder een waterstof-arm afgas worden 15 verkregen.It is further known that hydrogen can be removed from a hydrogen-containing gas by means of alternating pressure adsorption, whereby substantially pure hydrogen and furthermore a hydrogen-poor waste gas are obtained.
Thans is gevonden dat de stappen van genoemde waterstofbereiding en -scheiding op doelmatige wijze kunnen worden geïntegreerd, door toepassing van energie die verkregen is door het in een verbrandingszone 20 verbranden van waterstof-arm afgas dat uit laatstgenoemde stap verkregen is, in ten minste één van de stappen van de geïntegreerde werkwijze zelf, bijvoorbeeld door het samenpersen van zuurstofhoudend gas dat ten minste in de eerste stap van de werkwijze 25 nodig is.It has now been found that the steps of said hydrogen preparation and separation can be efficiently integrated, by using energy obtained by burning hydrogen-poor off-gas obtained from the latter step in a combustion zone, in at least one of the steps of the integrated process itself, for example by compressing oxygen-containing gas which is required at least in the first step of the process.
De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor het bereiden van waterstof, met het v “ ti ‘7 ^The invention therefore relates to a process for the preparation of hydrogen, with the formula "7"
* * v V* * v V
* - 2 - kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: (a) het in een reactiezone bij verhoogde temperatuur en druk ten minste gedeeltelijk omzetten van een koolwaterstofhoudende voeding in een gasmengsel dat 5 waterstof en koolmonoxide bevat, (b) het verwijderen van waterstof uit produktgas dat verkregen is in stap (a), en (c) het verbranden van waterstof-arm afgas dat verkregen is in stap (b) met een zuurstofhoudend 10 gas in een verbrandingszone, en het toepassen van aldus verkregen energie in ten minste één stap van de werkwijze,* - 2 - characterized in that the process comprises the following steps: (a) at least partially converting a hydrocarbonaceous feed into a gas mixture containing hydrogen and carbon monoxide in a reaction zone at elevated temperature and pressure, (b) removing hydrogen from product gas obtained in step (a), and (c) burning hydrogen-poor waste gas obtained in step (b) with an oxygen-containing gas in a combustion zone, and applying energy thus obtained in at least one step of the method,
De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de Figuren, 15 waarin verschillende voorkeursuitvoeringen van de werkwijze zijn opgenomen, zonder het oogmerk genoemde werkwijze tot die in de Figuren getoonde uitvoeringsvormen te beperken.The method according to the present invention will be elucidated hereinafter with reference to the Figures, in which various preferred embodiments of the method are included, without the aim of limiting said method to those embodiments shown in the Figures.
Figuur 1 heeft betrekking op een voorkeursuit-20 voering van de onderhavige uitvinding, waarbij waterstof-arm afgas een warmtewisselingsbehandeling met rookgas ondergaat, voordat het als stookgas gebruikt wordt in een convectieve reformeringszone.Figure 1 relates to a preferred embodiment of the present invention, in which low hydrogen waste gas undergoes flue gas heat exchange treatment before being used as fuel gas in a convective reforming zone.
Figuur 2 heeft betrekking op een andere voorkeurs-25 uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij afgas gebruikt wordt als stookgas in een gasturbine.Figure 2 relates to another preferred embodiment of the method according to the invention, in which waste gas is used as fuel gas in a gas turbine.
In deze twee Figuren zijn voor gelijksoortige processtappen en/of apparatuur dezelfde verwijzings-jq cij fers gebruikt.In these two Figures, the same reference numerals are used for similar process steps and / or equipment.
In Figuur 1 worden de essentiële processtappen (a), (b) en (c) uitgevoerd in, respectievelijk, reformeringszone (1) van de convectieve reformeringsinrichting (2), in wisseldrukadsorptie-eenheid (3) en in verbrandings-35 zone (4).In Figure 1, the essential process steps (a), (b) and (c) are performed in, respectively, reforming zone (1) of the convective reforming device (2), in alternating pressure adsorption unit (3) and in combustion zone (4). ).
m r. f-m r. f-
„ % ïi- L. é l* CL% l * C
- 3 -- 3 -
Een koolwaterstofhoudende voeding die bij voorkeur gewoonlijk vloeibare en/of gasvormige koolwaterstoffen bevat, in het bijzonder C1-C4 koolwaterstoffen zoals die welke aanwezig zijn in aardgas, wordt via leiding (5) 5 toegevoerd aan reformeringszone (1) tezamen met stoom die toegevoerd wordt via leiding (6). In zone (1) wordt stap (a) van de onderhavige werkwijze op geschikte wijze uitgevoerd bij een temperatuur van 600 tot 1600eC en een druk van 2 tot 200 bar. De reformeringszone omvat bij -jQ voorkeur een katalysator teneinde genoemde zone in bedrijf te houden bij een betrekkelijk lage temperatuur van 600 tot 1100“C en bij een druk van 5-50 bar.A hydrocarbonaceous feed which preferably usually contains liquid and / or gaseous hydrocarbons, especially C1-C4 hydrocarbons such as those present in natural gas, is supplied via line (5) to reforming zone (1) together with steam which is supplied via pipe (6). In zone (1), step (a) of the present process is suitably carried out at a temperature of 600 to 1600 ° C and a pressure of 2 to 200 bar. The reforming zone preferably comprises a catalyst to keep said zone in operation at a relatively low temperature of 600 to 1100 ° C and at a pressure of 5-50 bar.
De reactor die genoemde reformeringszone (1) en eventueel verbrandingszone (4) bevat (welke laatste zone 15 ook op afstand van de reformeringszone en buiten de reactor kan zijn geplaatst), bevat bij voorkeur ook warmteuitwisselingsmiddelen teneinde warmtewisseling tussen genoemde zones te verbeteren en om - indien van toepassing - te zorgen voor een optimaal gebruik van de 20 katalysator.The reactor containing said reforming zone (1) and optionally combustion zone (4) (which last zone 15 may also be spaced from the reforming zone and outside the reactor) preferably also contains heat exchange means to improve heat exchange between said zones and to - if applicable - to ensure optimal use of the catalyst.
De warmteuitwisselingsmiddelen in de reactor omvatten dubbele concentrische buizen met katalysator in de ringvormige ruimte tussen de buizen. De buitenste buizen zijn op geschikte wijze nagenoeg vertikaal 25 gemonteerd in een horizontaal inlaatspruitstuk voor het verdelen van de koolwaterstof/stoom-voeding. Het ondereind van de buitenste buizen is bij voorkeur afgesloten teneinde de stroming van het gas nadat het in benedenwaartse richting door het ringvormige katalysatorbed is 50 gevoerd, om te keren. De binnenste buizen waarin vervolgens het waterstofhoudende produktgas wordt gevoerd, zijn op geschikte wijze verbonden met een produktuit-laatspruitstuk. Het verbrandingsgas (dat een temperatuur heeft van bijvoorbeeld 900 - 1200°C) betreedt, met 55 voordeel, de reformeringsreactor beneden of nabij het ondereind van de buisvormige reactiezone en verlaat de ft ** Λ ,·% oThe heat exchangers in the reactor comprise double concentric tubes with catalyst in the annular space between the tubes. The outer tubes are suitably mounted substantially vertically in a horizontal inlet manifold to distribute the hydrocarbon / steam feed. The lower end of the outer tubes is preferably closed to reverse the flow of the gas after it has been passed downward through the annular catalyst bed. The inner tubes into which the hydrogen-containing product gas is subsequently fed are suitably connected to a product outlet manifold. The combustion gas (which has a temperature of, for example, 900-1200 ° C) advantageously enters the reforming reactor below or near the lower end of the tubular reaction zone and exits the ft ** Λ% o
„ & \ .'· ·' V"& \." · · "V
% - 4 - reactor beneden het horizontale inlaatspruitstuk, dat zich aan het betrekkelijk koude (bijvoorbeeld 500 -800°C) boveneind van de reactor bevindt. Wanneer de concentrische buizen op de bovenbeschreven wijze zijn 5 gemonteerd, kunnen de ondereinden zich vrij uitzetten en wordt thermische uitzetting in de spruitstukken tot een minimum beperkt.% - 4 - reactor below the horizontal inlet manifold, which is located at the relatively cold (e.g. 500-800 ° C) upper end of the reactor. When the concentric tubes are mounted in the manner described above, the bottom ends can expand freely and thermal expansion in the manifolds is minimized.
Een gasmengsel dat waterstof en koolmonoxide bevat wordt uit reformeringszone (1) verwijderd door leiding 10 (7). Teneinde meer waterstof te produceren, wordt ten minste een deel en bij voorkeur het geheel van genoemd gasmengsel naar koolmonoxide-omzettingszone (8) geleid, waarin ten minste een deel van het in het gasmengsel aanwezige koolmonoxide op katalytische wijze in aanwelf zigheid van stoom onder de juiste koolmonoxide-omzet- tingsomstandigheden in één of meer stappen wordt omgezet in kooldioxide. Omzettingszone (8) wordt geschikt op een temperatuur van 180 tot 450°C en een druk van 2 tot 200 bar gehouden.A gas mixture containing hydrogen and carbon monoxide is removed from reforming zone (1) through line 10 (7). In order to produce more hydrogen, at least a portion, and preferably all, of said gas mixture is passed to carbon monoxide conversion zone (8), wherein at least a portion of the carbon monoxide contained in the gas mixture is catalytically induced by steam under the steam proper carbon monoxide conversion conditions in one or more steps are converted to carbon dioxide. Conversion zone (8) is conveniently kept at a temperature of 180 to 450 ° C and a pressure of 2 to 200 bar.
Waterstofhoudend produktgas dat verkregen is uit 2q omzettingszone (8) en/of reformeringszone (1) wordt via leiding (9) geleid naar wisseldrukadsorptie-eenheid (3), waaruit een nagenoeg zuivere waterstofgasstroom afgevoerd wordt via leiding (10). Eenheid (3) omvat bij 25 voorkeur meerdere vaten die moleculaire zeefbedden bevatten, welke opeenvolgend in het adsorptie-, desorptie- en spoelstadium zijn. Het is echter ook mogelijk om de wisseldrukadsorptie-eenheid (3) te vervangen door een vloeistofadsorptie-eenheid (waarin 50 koolmonoxide en/of kooldioxide op selectieve wijze geadsorbeerd worden door een vloeistof die vervolgens geregenereerd wordt) of door een waterstof-doorlaatbare membraaneenheid teneinde waterstof te winnen uit het produktgas dat verkregen is via leiding (9).Hydrogen containing product gas obtained from 2q conversion zone (8) and / or reforming zone (1) is passed via line (9) to alternating pressure adsorption unit (3), from which a substantially pure hydrogen gas stream is discharged via line (10). Unit (3) preferably comprises a plurality of vessels containing molecular sieve beds, which are sequentially in the adsorption, desorption and rinsing stages. However, it is also possible to replace the alternating pressure adsorption unit (3) with a liquid adsorption unit (in which 50 carbon monoxide and / or carbon dioxide are selectively adsorbed by a liquid which is subsequently regenerated) or by a hydrogen-permeable membrane unit to produce hydrogen recovered from the product gas obtained through line (9).
55 Van waterstof ontdaan afgas (dat nog tot 5 of zelfs tot 30 vol.% waterstof kan bevatten, afhankelijk van het55 Dehydrated waste gas (which may still contain up to 5 or even up to 30% hydrogen by volume, depending on the
Xv / fc' ; λ y c v . ,· «.Xv / fc '; λ y c v. , · «.
- 5 - type adsorptie-eenheid en druk die worden toegepast) dat verkregen wordt uit de eenheid (3), wordt bij voorkeur via leiding (11) geleid naar compressor (15) en vervolgens via leiding (14) naar warmtewisselaar (12), waarin 5 warmtewisseling plaatsvindt met het uit verbrandingszone (4) stromende gas (13), welke gasstroom in het algemeen een hogere temperatuur (bijvoorbeeld 150 - 1000°C) heeft dan het afgas. Derhalve wordt het energierendement van de werkwijze volgens de uitvinding aanzienlijk verbeterd, waardoor in één of meer processtappen een 10 optimaal gebruik van het van waterstof ontdane afgas kan worden gemaakt.- 5 - type of adsorption unit and pressure applied) obtained from the unit (3) is preferably led via line (11) to compressor (15) and then via line (14) to heat exchanger (12), wherein heat exchange takes place with the gas (13) flowing from the combustion zone (4), which gas flow generally has a higher temperature (for instance 150 - 1000 ° C) than the waste gas. Therefore, the energy efficiency of the method according to the invention is considerably improved, so that optimum use can be made of the dehydrated waste gas in one or more process steps.
Het door warmtewisseling behandelde afgas wordt via leiding (16) naar verbrandingszone (4) geleid. Aangezien het energiegehalte van het afgas in veel gevallen niet 15 voldoende is om genoemd gas te gebruiken als de enige brandstofbron voor een verbrandingszone, wordt bij voorkeur extra brandstof toegevoerd via leiding (18).The waste gas treated by heat exchange is led via line (16) to combustion zone (4). Since the energy content of the exhaust gas is in many cases not sufficient to use said gas as the sole fuel source for a combustion zone, additional fuel is preferably supplied via line (18).
In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding zoals getoond in 20 Figuur 1, verschaft de verbrandingszone (4) zoals toegepast in stap (c) thermische energie voor de reformeringsreactiezone (1) van stap (a) door middel van convectieve warmteoverdracht. Een belangrijk voordeel van een dergelijke opstelling is, dat de reactiezone 23 daardoor nagenoeg gelijkmatig zal worden verhit, in plaats van het risico van plaatselijk oververhitting door een aantal in de reactiezone aanwezige branders, zoals bij vroegere reformeringsmethoden het geval was.In a preferred embodiment of the method according to the invention as shown in Figure 1, the combustion zone (4) as used in step (c) provides thermal energy for the reforming reaction zone (1) of step (a) by convective heat transfer . An important advantage of such an arrangement is that the reaction zone 23 will thereby be heated almost uniformly, rather than the risk of local overheating by a number of burners present in the reaction zone, as has been the case in earlier reforming methods.
Het uit verbrandingszone (4) stromende gas zoals ;o toegepast in de hiervoor besproken stappen (a) en (c) wordt op geschikte wijze (na warmtewisseling) via leiding (19) naar een afzonderlijke verbrandingszone (20) geleid om te worden gebruikt als remgas, tezamen met stookgas dat toegevoerd wordt via leiding (21).The gas flowing from combustion zone (4) as used in the above-discussed steps (a) and (c) is suitably (after heat exchange) passed via line (19) to a separate combustion zone (20) to be used as brake gas, together with fuel gas supplied through line (21).
55 Eventueel wordt een deel van het door warmtewisseling v t / 0 Z ƒ 0 6 * - 6 - behandelde uitstromende gas via leiding (17) gerecirculeerd naar verbrandingszone (4). Gas dat uit laatstgenoemde zone (20) stroomt, wordt bij voorkeur via leiding (30) geleid naar turbo-expandeerinrichting (22) 5 waarin het gas geëxpandeerd wordt teneinde mechanische energie te verschaffen voor het samenpersen van zuurstofhoudend gas (bijvoorbeeld lucht) dat via leiding (23) toegevoerd wordt naar compressor (24). In sommige gevallen is er in het uittredende geëxpandeerde gas dat 10 via leiding (27) verkregen is uit turbo-expandeer- inrichting (22) voldoende zuurstof aanwezig om genoemd gas te kunnen gebruiken als zuurstofhoudend gas voor de verbrandingszone (niet getoond in Figuur 1).55 Optionally, part of the outgoing gas treated by heat exchange v t / 0 Z ƒ 0 6 * - 6 - is recycled via line (17) to combustion zone (4). Gas flowing from the latter zone (20) is preferably passed via line (30) to turbo-expander (22) 5 in which the gas is expanded to provide mechanical energy for compressing oxygen-containing gas (e.g. air) which is via line (23) is supplied to compressor (24). In some instances, the exiting expanded gas obtained from turbo-expander (22) via line (27) has sufficient oxygen to be able to use said gas as oxygen-containing gas for the combustion zone (not shown in Figure 1) .
Turbo-expandeerinrichting (22), compressor (24) en 15 generator (33) zijn bij voorkeur gekoppeld (bijvoorbeeld door middel van een as (25)) en eventueel gecombineerd met andere compressoren (15).Turbo-expander (22), compressor (24) and generator (33) are preferably coupled (for example by means of a shaft (25)) and optionally combined with other compressors (15).
Samengeperst zuurstofhoudend gas (bijvoorbeeld gas toegevoerd via leiding (26)) wordt bij voorkeur toege-20 past in ten minste één van de stappen (a) en (c) van de onderhavige werkwijze, in het bijzonder in verbrandingszone (4) (via leiding (28)) en via leiding (29) in verbrandingszone (20). Het gebruik van samengeperst, en daarbij voorverwarmd zuurstofhoudend gas geniet bij de 25 werkwijze volgens de uitvinding de voorkeur, teneinde het thermisch rendement van de verbrandingszone(s) en, derhalve dat van het gehele proces, te verbeteren.Compressed oxygen-containing gas (eg gas supplied via line (26)) is preferably used in at least one of steps (a) and (c) of the present process, in particular in combustion zone (4) (via line (28)) and via pipe (29) in combustion zone (20). The use of compressed, and thereby preheated, oxygen-containing gas is preferred in the method according to the invention, in order to improve the thermal efficiency of the combustion zone (s) and, therefore, that of the entire process.
De werkwijze en inrichting welke schematisch zijn weergegeven in Figuur 2 zullen hierna alleen worden 30 beschreven voor zover het andere kenmerken betreft dan die welke getoond zijn in Figuur l.The method and apparatus schematically shown in Figure 2 will be described below only insofar as features other than those shown in Figure 1 are concerned.
Een aanzienlijk verschil is het gebruik van een katalytische of niet-katalytische partiële-oxidatiezone (31) in de uitvoeringsvorm zoals getoond in Figuur 2. In 33 een dergelijke zone wordt in het algemeen gewerkt bij een temperatuur van 600 tot 1600°C en bij voorkeur bij clt Λ ¥- f f. . / i- 9 L- «> i* «. ·*- - - 7 - een temperatuur van 1000 tot 1500'C, terwijl de druk in genoemde zone in het algemeen van 1 tot 250 bar, en bij voorkeur van 10 tot 100 bar is. Zone (31) vormt zowel de reactiezone zoals toegepast in stap (a) als een verbran-5 dingszone zoals toegepast in stap (c) van de werkwijze volgens de uitvinding.A significant difference is the use of a catalytic or non-catalytic partial oxidation zone (31) in the embodiment as shown in Figure 2. In 33 such a zone is generally operated at a temperature of 600 to 1600 ° C and preferably at clt Λ ¥ - f f. . / i- 9 L- «> i *«. * - - - - 7 - a temperature of 1000 to 1500 ° C, while the pressure in said zone is generally from 1 to 250 bar, and preferably from 10 to 100 bar. Zone (31) forms both the reaction zone as used in step (a) and a combustion zone as used in step (c) of the method according to the invention.
Een ander verschil met de werkwijze en inrichting zoals getoond in Figuur 1 is, dat in Figuur 2 het waterstof-arme afgas dat via leiding (11) verkregen is .jQ uit waterstofscheidingsinrichting (3), gebruikt wordt als stookgas in verbrandingszone (20) van een gasturbine in plaats van in een verbrandingszone (4) van een reformeringsinrichting. Geëxpandeerd uittredend gas uit turbo-expandeerinrichting (22) wordt eventueel, althans .•ij gedeeltelijk, gebruikt in een verbrandingszone (niet getoond in Figuur 2).Another difference with the method and device as shown in Figure 1 is that in Figure 2 the low-hydrogen waste gas obtained via line (11) .jQ from hydrogen separator (3) is used as fuel gas in combustion zone (20) of a gas turbine instead of in a combustion zone (4) of a reformer. Expanded exiting gas from turbo-expander (22) is optionally used, at least in part, in a combustion zone (not shown in Figure 2).
Zuurstofhoudend gas wordt met voordeel geleverd door compressor (24) via leiding (26) aan verbrandingszone (20). Nagenoeg zuiver zuurstofgas wordt via leiding (34) 20 toegevoerd naar compressor (32) en vervolgens via leiding (35) geleid naar partiële-oxidatiezone (31).Oxygenated gas is advantageously supplied from compressor (24) through line (26) to combustion zone (20). Substantially pure oxygen gas is supplied via line (34) to compressor (32) and then through line (35) to partial oxidation zone (31).
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting die geschikt is voor het bereiden van waterstof, welke inrichting een reactor omvat met voedings-25 toevoermiddelen en produktafvoermiddelen die in verbinding staan met in de reactor aanwezige warmteuitwisse-lingsmiddelen, een verbrandingsinrichting die in warmte-wisselingsrelatie met genoemde warmteuitwisselings-middelen staat, een wisseldrukadsorptie-eenheid die in 50 verbinding staat met de produktafvoermiddelen en die afzonderlijke waterstof- en afgasafvoermiddelen heeft, en een gasturbine die in verbinding staat met de verbrandingsinrichting en/of de afgasafvoermiddelen.The invention further relates to a device suitable for the preparation of hydrogen, which device comprises a reactor with feed-means and product-discharge means which are in communication with heat exchange means present in the reactor, a combustion device which is in heat exchange relationship with said heat exchange means, an alternating pressure adsorption unit which communicates with the product discharge means and which has separate hydrogen and waste gas discharge means, and a gas turbine which communicates with the combustion device and / or the waste gas discharge means.
De werkwij ze volgens de uitvinding wordt nader 35 toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld.The method according to the invention is further elucidated by means of the following example.
- i / t i- ? Ü Ö 4 i - 8 -- i / t i-? Ü Ö 4 i - 8 -
VOORBEELDEXAMPLE
De werkwijze die in hoofdzaak verloopt zoals getoond in Figuur 2, wordt uitgevoerd door het toevoeren van 872 ton/dag aan voedingsgas (in hoofdzaak bestaande uit methaan) bij een temperatuur van 50"C en een druk van 51 bar in een katalytische partiële-oxidatiezone (31), en het in reactie brengen van het voedingsgas met 2490 ton/dag aan nagenoeg zuiver zuurstofgas dat toegevoerd wordt via leiding (35) bij een temperatuur van 100°C en een druk van 48 bar.The process, which proceeds essentially as shown in Figure 2, is carried out by supplying 872 tons / day of feed gas (mainly consisting of methane) at a temperature of 50 ° C and a pressure of 51 bar in a catalytic partial oxidation zone (31), and reacting the feed gas with 2490 tons / day of substantially pure oxygen gas supplied through line (35) at a temperature of 100 ° C and a pressure of 48 bar.
10 Het waterstofhoudende synthesegas dat verkregen is via leiding (7) bij 380‘C en 30 bar, wordt in koolmonoxide-omzettingszone (8) onderworpen aan een katalytische stoom-verschuivingsreaktie tezamen met stoom welke een temperatuur van 380°C en een druk van 61 15 bar heeft. Produktgas dat in hoofdzaak waterstof en kooldioxide bevat wordt, in een hoeveelheid van 2160 ton/dag, uit zone (8) naar wisseldrukadsorptie-eenheid (3) geleid bij een temperatuur van 40°C en een druk van 26 bar; uit eenheid (3) wordt nagenoeg zuivere water-20 stof, in een hoeveelheid van 200 ton/dag, verkregen bij 40°C en 25 bar, naast een hoeveelheid van 1960 ton/dag aan afgas dat als hoofdbestanddelen kooldioxide en waterstof bevat bij 40eC en 1,6 bar. Genoemd afgas wordt via leiding (11) geleid naar compressor (15) waaruit een 25 uitlaat- gasstroom (14) wordt verkregen bij een temperatuur van 310°C en een druk van 17 bar in combinatie met 344 ton/dag aan methaanhoudend gas, bij een druk van 17 bar en een temperatuur van 50"C, dat een soortgelijke samenstelling heeft als het voedingsgas naar zone (31).The hydrogen-containing synthesis gas obtained via line (7) at 380 ° C and 30 bar is subjected in a carbon monoxide conversion zone (8) to a catalytic steam shift reaction together with steam having a temperature of 380 ° C and a pressure of 61 Has 15 bar. Product gas mainly containing hydrogen and carbon dioxide, in an amount of 2160 tons / day, is passed from zone (8) to alternating pressure adsorption unit (3) at a temperature of 40 ° C and a pressure of 26 bar; from unit (3), substantially pure hydrogen, in an amount of 200 tons / day, is obtained at 40 ° C and 25 bar, in addition to an amount of 1960 tons / day of off-gas containing carbon dioxide and hydrogen as main components at 40 ° C and 1.6 bar. Said off-gas is passed via line (11) to compressor (15) from which an exhaust gas flow (14) is obtained at a temperature of 310 ° C and a pressure of 17 bar in combination with 344 ton / day of methane-containing gas, at a pressure of 17 bar and a temperature of 50 ° C, which has a similar composition as the feed gas to zone (31).
De gecombineerde gasstroom (16) wordt naar een gasturbine geleid welke een verbrandingszone (20), een compressor (24) en een turbo-expandeerinrichting (22) omvat. In genoemde gasturbine wordt 76 Megawatt elektrisch vermogen opgewekt door generator (33), 55 waarvan 18 Megawatt nodig is voor het aandrijven van ?· ·" Γ- V ‘ f;The combined gas stream (16) is directed to a gas turbine which includes a combustion zone (20), a compressor (24) and a turbo expander (22). In said gas turbine, 76 Megawatt electric power is generated by generator (33), 55 of which 18 Megawatt is required to drive? · · "Γ- V" f;
o V - W Vo V - W V
- 9 - compressoren (15) en (32), waardoor een netto uitgangs-vermogen van 58 Megawatt overblijft, waarbij niet meegerekend de additionele elektriciteitsopwekking door middel van afvalwarmte die teruggewonnen wordt uit de tj geëxpandeerde uittredende gasstroom (27).- 9 - compressors (15) and (32), leaving a net output of 58 megawatts, not including the additional electricity generation from waste heat recovered from the expanded gas stream (27).
„ 6 j l -i'j o“6 y l -i'j o
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8629031 | 1986-12-04 | ||
| GB868629031A GB8629031D0 (en) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | Producing hydrogen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8702706A true NL8702706A (en) | 1988-07-01 |
Family
ID=10608464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8702706A NL8702706A (en) | 1986-12-04 | 1987-11-12 | METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING HYDROGEN. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU595405B2 (en) |
| CA (1) | CA1334124C (en) |
| DE (1) | DE3740865A1 (en) |
| GB (2) | GB8629031D0 (en) |
| MY (1) | MY102725A (en) |
| NL (1) | NL8702706A (en) |
| NZ (1) | NZ222775A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4003210A1 (en) * | 1990-02-01 | 1991-08-14 | Mannesmann Ag | METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING MECHANICAL ENERGY |
| GB2307008A (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-14 | Fred Moseley | Gas turbine engine with two stage combustion |
| DE10122016A1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-28 | Viessmann Werke Kg | Apparatus for generating hydrogen and method for allothermic steam reforming |
| EP1944268A1 (en) | 2006-12-18 | 2008-07-16 | BP Alternative Energy Holdings Limited | Process |
| RU2599407C1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Method of continuous operation gas turbine plant action |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0157480A2 (en) * | 1984-03-02 | 1985-10-09 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for producing ammonia synthesis gas |
| EP0171786A2 (en) * | 1984-08-16 | 1986-02-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Enhanced heat transfer reformer and method |
| EP0204478A2 (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-10 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of technical hydrogen |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4930915B1 (en) * | 1967-07-15 | 1974-08-16 | ||
| US4132065A (en) * | 1977-03-28 | 1979-01-02 | Texaco Inc. | Production of H2 and co-containing gas stream and power |
| DE2911669A1 (en) * | 1979-03-24 | 1980-10-02 | Linde Ag | Hydrogen mfr. from hydrocarbon(s) by steam reforming and adsorption - with combustion and/or recirculation of purging gas after carbon di:oxide sepn. |
| ES507688A0 (en) * | 1980-12-09 | 1982-11-01 | Linde Ag | ABSORPTION PROCEDURE TO DECOMPOSE AT LEAST TWO RAW GAS STREAMS. |
| EP0115752B1 (en) * | 1981-08-07 | 1986-12-10 | Union Carbide Corporation | Improved process and apparatus for the production of ammonia |
| DE3310902A1 (en) * | 1983-03-25 | 1984-09-27 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | METHOD FOR HEATING HYDROGEN PRESSURE FROM 200 TO 400 BAR |
| US4592860A (en) * | 1984-02-07 | 1986-06-03 | Union Carbide Corporation | Process and apparatus for ammonia synthesis gas production |
| GB8520892D0 (en) * | 1985-08-21 | 1985-09-25 | Ici Plc | Ammonia synthesis gas |
| EP0167300A1 (en) * | 1984-06-06 | 1986-01-08 | Humphreys & Glasgow Limited | Process for the production of alcohols |
| EP0183358B1 (en) * | 1984-10-18 | 1988-12-21 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of ammonia synthesis gas |
| WO1986005769A1 (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-09 | Josef Hubert Schick | Process for the production of heat energy from synthetic gas |
-
1986
- 1986-12-04 GB GB868629031A patent/GB8629031D0/en active Pending
-
1987
- 1987-11-12 NL NL8702706A patent/NL8702706A/en not_active Application Discontinuation
- 1987-11-16 CA CA000551904A patent/CA1334124C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-02 MY MYPI87003142A patent/MY102725A/en unknown
- 1987-12-02 NZ NZ222775A patent/NZ222775A/en unknown
- 1987-12-02 DE DE19873740865 patent/DE3740865A1/en not_active Withdrawn
- 1987-12-02 AU AU82007/87A patent/AU595405B2/en not_active Ceased
- 1987-12-03 GB GB8728276A patent/GB2198429B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0157480A2 (en) * | 1984-03-02 | 1985-10-09 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for producing ammonia synthesis gas |
| EP0171786A2 (en) * | 1984-08-16 | 1986-02-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Enhanced heat transfer reformer and method |
| EP0204478A2 (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-10 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of technical hydrogen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8728276D0 (en) | 1988-01-06 |
| DE3740865A1 (en) | 1988-06-16 |
| GB2198429B (en) | 1990-12-19 |
| NZ222775A (en) | 1989-07-27 |
| AU595405B2 (en) | 1990-03-29 |
| AU8200787A (en) | 1988-06-09 |
| CA1334124C (en) | 1995-01-31 |
| GB8629031D0 (en) | 1987-01-14 |
| GB2198429A (en) | 1988-06-15 |
| MY102725A (en) | 1992-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU730034B2 (en) | Process for converting gas to liquids | |
| RU2147692C1 (en) | Power generation process | |
| US7985399B2 (en) | Hydrogen production method and facility | |
| US6265453B1 (en) | Hydrocarbon conversion system with enhanced combustor and method | |
| KR102292411B1 (en) | High-purity hydrogen production system through water gas conversion reaction during petroleum coke synthesis gasification process for hydrogen production | |
| CN1829656A (en) | Method for extracting hydrogen from a gas containing methane, especially natural gas and system for carrying out said method | |
| RU2175724C2 (en) | Method of power generation in cycle using gas turbine | |
| CN101801840A (en) | Process for producing ammonia synthesis gas | |
| JP2011514923A (en) | Method and apparatus for converting carbon raw materials | |
| JPS6253396A (en) | Method and apparatus for producing synthetic gas | |
| WO2022229838A1 (en) | Process for producing hydrogen from a hydrocarbon feedstock | |
| US8278362B2 (en) | Method of combining existing chemical processes to produce hydrocarbon fuels | |
| AU714133B2 (en) | Turbine-powered, Fischer-Tropsch system and method | |
| CN101704714B (en) | Method for preparing synthesis gas after pure oxygen catalytic partial oxidation of purge gas in methanol synthesis loop to increase yield of methanol, and device | |
| NL8702706A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING HYDROGEN. | |
| CN101663377B (en) | Co-production of power and hydrocarbons | |
| JPS6232227A (en) | Method of recovering energy from low heating value fuel gas | |
| WO2006109294A1 (en) | Systems and methods for the production of hydrogen | |
| JPS6039050B2 (en) | Methanol manufacturing method | |
| AU2012301583B2 (en) | Integration of FT system and syn-gas generation | |
| JPH04334729A (en) | Power generating method | |
| US11952274B1 (en) | Process for producing hydrogen product having reduced carbon intensity | |
| US11952276B1 (en) | Process for producing hydrogen product having reduced carbon intensity | |
| US20240101416A1 (en) | Process for Producing Hydrogen Product Having Reduced Carbon Intensity | |
| PL161965B1 (en) | Method of obtaining a synthetizing oxo alcohols |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BV | The patent application has lapsed |