NO170625B - Fremgangsmaate og anlegg for fremstilling av syntesegass - Google Patents
Fremgangsmaate og anlegg for fremstilling av syntesegass Download PDFInfo
- Publication number
- NO170625B NO170625B NO863449A NO863449A NO170625B NO 170625 B NO170625 B NO 170625B NO 863449 A NO863449 A NO 863449A NO 863449 A NO863449 A NO 863449A NO 170625 B NO170625 B NO 170625B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- zone
- combustion
- reforming
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 80
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 10
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 claims description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- CBHOOMGKXCMKIR-UHFFFAOYSA-N azane;methanol Chemical compound N.OC CBHOOMGKXCMKIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- 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
- 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
- C01B2203/0822—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel the fuel containing hydrogen
-
- 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
- C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et anlegg for fremstilling av syntesegass ved katalytisk reformering av hydrocarboner med damp i en reaksjonssone.
Det er velkjent å fremstille syntesegass (som hovedsakelig inneholder carbonmonoxyd og hydrogen og, i tillegg, uomsatte hydrocarboner og vanndamp) ved reformering f.eks. av naturgass med damp som kan inneholde carbondioxyd. Reforme-ringsreaksjonene
er sterkt endoterme. Det kreves derfor betydelige mengder energi for å holde en reformeringsprosess ved like og for å holde reaktortemperaturene på et passende nivå. Den nødvendige energi kan enten tilføres til innsiden av reaksjonssonen (f.eks. ved at man kontinuerlig eller periodevis tillater en eksoterm reaksjon å finne sted i reaksjonssonen, f.eks. forbrenning av hydrocarboner med luft) eller på utsiden av reaksjonssonen, ved forbrenning av brennstoff i brennere som vanligvis er anordnet nær reformeringsreaksjonssonen, inne i en reformeringsovn.
I de fleste tilfeller vil den følbare varme som er igjen i forbrenningsgassen etter at denne er blitt varmevekslet med reformeringsreaksjonssonen, bli benyttet for generering og overoppheting av damp, som i sin tur med fordel kan benyttes i påfølgende prosesstrinn, såsom ved hydrogenfrem-stilling og ammoniakk- og methanolsyntese.
I enkelte tilfeller vil imidlertid behovet for damp i prosesser hvor syntesegass benyttes som tilførselsmateriale, og som utføres nær reformeringsenheten, være betydelig mindre enn den mengde damp som produseres under anvendelse av den følbare varme i forbrenningsgassen, hvilken etter varmeveksling med reaksjonssonen fortsatt vil kunne ha en temperatur på 1000°C eller sågar 1100°C. Det er blitt foreslått å benytte en del av energiinnholdet i den varmevekslede forbrenningsgass til komprimering av luft for tilførsel til reforme-ringsovnen(e), og dessuten er det blitt foreslått å samtidig komprimere den i reformeren dannede syntesegass ved hjelp av en turboekspansjonsanordning som driver både en luftkompressor og en syntesegasskompressor.
I flere prosesser hvor syntesegass benyttes som til-førselsmateriale er imidlertid den mengde kompresjonsenergi som kreves, relativt liten som følge av en moderat trykk-forskjell mellom driftstrykket i f.eks. en hydrocarbonsyn-teseprosess og trykket ved hvilket syntesegass blir tilgjen-gelig fra reformeringsenheten.
Det ville være fordelaktig å kunne utnytte i det minste en del av varmeinnholdet i den varmevekslede forbrenningsgass i selve prosessen for fremstilling av syntesegass, uten å produsere overskudd av damp, elektrisitet eller kompresjonsenergi, for derved å forbedre prosessens termiske virkningsgrad.
Det har nu vist seg at forbrenningsgass som er blitt varmevekslet i kontakt med reformeringsreaksjonssonen, med fordel kan benyttes ved at man resirkulerer i det minste en del av gassen til forbrenningssonen.
Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det således en fremgangsmåte for fremstilling av syntesegass ved katalytisk reformering av hydrocarboner med damp i en reformeringsreaksjonssone utstyrt med varmevekslingsanordninger. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at: (a) en oxygenholdig gass føres til en komprimeringssone, hvor den komprimeres, og hvorfra den føres til en forbrenningssone, (b) den komprimerte gass forbrennes i forbrenningssonen sammen med et brennstoff for å danne en varm forbrenningsavgass, (c) den varme forbrenningsavgass føres fra forbrenningssonen til en reformeringssone, hvor det foretas reformering av en hydrocarbontilførselsstrøm, under hvilken reformering det foretas varmeveksling mellom den varme forbrenningsavgass og reformeringssonen, for dannelse av en syntesesgass, som tas ut av reformeringssonen, og en varmevekslet forbrenningsavgass , (d) i det minste en del av den varmevekslede forbrenningsavgass føres til en turboekspansjonsanordning for generering av energi, som benyttes for å komprimere den oxygenholdige gass i trinn (a), og (e) i det minste en andre del av den varmevekslede
forbrenningsavgass komprimeres og resirkuleres til forbrenningssonen i trinn (b).
Med oppfinnelsen tilveiebringes det også et anlegg for fremstilling av syntesegass ved katalytisk reformering av hydrocarboner med damp. Anlegget er kjennetegnet ved at det omfatter: en reformeringsreaksjonssone utstyrt med varmevekslings
anordninger,
en komprimeringssone og en forbrenningssone,
anordninger for å føre en oxygenholdig gass til komprimeringssonen, hvor den komprimeres, og for å føre den
komprimerte oxygenholdige gass til forbrenningssonen, anordninger for forbrenning av den komprimerte oxygenholdige gass i forbrenningssonen sammen med et brennstoff
for dannelse av en varm forbrenningsavgass,
anordninger for å føre den varme forbrenningsavgass til reformeringsenheten, hvor det foretas reformering av en hydrocarbontilførselsstrøm, og hvor det foretas varmeveksling mellom den varme forbrenningsavgass og reformeringssonen for dannelse av en syntesegass som tas ut fra reformeringssonen , og en varmevekslet forbrenningsavgass som tas ut fra reformeringsenheten, anordninger for å føre i det minste en del av den varmevekslede forbrenningsavgass til en turboekspansjonsanordning, og
anordninger for å komprimere i det minste en andre del av den varmevekslede forbrenningsavgass og anordninger for resirkulering av den komprimerte, varmevekslede forbrenningsavgass til forbrenningssonen.
En vesentlig fordel ved å resirkulere forbrenningsgass består deri at den følbare varme i den resirkulerte gass (som har for lav temperatur til å være anvendelig for dampre-formeringsreaksjonen) tilbakeholdes i reaktorsystemet og ikke går tapt eller gjenvinnes for annen anvendelse, slik som i de tilfeller hvor det ikke benyttes noen resirkulering. Tem-peraturen av den resirkulerte forbrenningsgass bringes tilbake til et anvendelig nivå for å understøtte reformeringsreak-sjonen i brenneren. En annen vesentlig fordel ved å resirkulere forbrenningsgass ligger i muligheten for å regulere tem-peraturen i forbrenningssonen mer nøyaktig ved at man i denne blander relativt store strømmer av varmevekslet forbrenningsgass med relativt små strømmer av oxygenholdig gass og brennstoff. Som følge herav kan det i forbrenningssonen opp-rettholdes temperaturer som ligger nær opptil den grense som er fastsatt for de anvendte konstruksjonsmaterialer. Dessuten vil bruken av en relativt stor strøm av forbrenningsgass inn-befattende en vesentlig mengde resirkulert gass resultere i forbedret varmeveksling mellom forbrenningsgassen og reaksjonssonen. Dessuten vil de lavere forbrenningstemperaturer - sammenlignet med forbrenning av brennstoff i en konvensjonell brenner - resultere i mindre utslipp av nitrogenoxyder til atmosfæren.
Videre vil det være klart at ved fremgangsmåten
ifølge oppfinnelsen vil det kreves anvendt mindre mengder brennstoff i forbrenningssonen enn når all den varmevekslede forbrenningsgass tas ut fra prosessen og benyttes for et annet formål. Følgelig vil det kreves tilført mindre oxygenholdig gass til forbrenningssonen. Dette er særlig relevant når forbrenningsgassen fås ved omsetning av en komprimert oxygenholdig gass (fortrinnsvis luft) med et brennstoff i forbrenningssonen, fordi det da kan benyttes en mindre kompressor (som bruker mindre energi), sammenlignet med den situasjon hvor det ikke resirkuleres noen forbrenningsgass. Bruk av komprimert og dermed forvarmet oxygenholdig gass foretrekkes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å forbedre den termiske virkningsgrad i forbrenningssonen og således for hele prosessen.
For å kompensere for det vanligvis lille trykkfall (f.eks. av størrelsesordenen 0,5-5 bar) som skyldes strømnin-gen av forbrenningsgass gjennom en syntesereaktor, blir i det minste den varmevekslede forbrenningsgass som skal resirkuleres til forbrenningssonen, fortrinnsvis først komprimert til trykket som råder i denne sone. Alternativt kan en brenner av ejektortypen anvendes når den nødvendige økning i trykket av den varmevekslede forbrenningsgass er tilstrekkelig liten til at dette er praktisk. I dette tilfelle blir forbrenningsgass med fordel resirkulert direkte til forbrenningssonen.
Forbrenningssonen plasseres fortrinnsvis på avstand fra reaksjonssonen, og den anbringes aller helst på utsiden av reformeringsreaktorbeholderen. På denne måte kan det benyttes en mindre beholder for en gitt syntesegassproduksjon, og dessuten vil reaksjonssonen bli oppvarmet hovedsakelig jevnt med forbrenningsgass, istedenfor at man risikerer lokal overoppheting som følge av bruk av flere brennere anbragt nær reaksjonssonen, slik som i tidligere kjente reformeringspro-sesser.
Varmevekslingsinnretningene i reaktoren omfatter fortrinnsvis doble, konsentriske rør med katalysator i det ringformede rom mellom rørene. De ytre rør kan passende være montert i det vesentlige vertikalt i et horisontalt inntakskammer for fordeling av tilført hydrocarbon/damp (og eventuelt carbondioxyd). De nedre ender av de ytre rør er lukket for å re-versere strømningen av gass som har passert ned gjennom det ringformede katalysatorskikt. De indre rør, i hvilke produkt-gassen deretter strømmer, er på hensiktsmessig måte forbundet med et produktuttakskammer. Forbrenningsgassen (som har en temperatur på f.eks. 900-1200°C) strømmer inn i reformerings-reaktoren under eller nær den nedre ende av den rørformede reaksjonssone og forlater reaktoren under det horisontale inntakskammer, som er anbragt i den relativt kalde (f.eks. 650-800°C) øvre del av reaktoren. Når de konsentriske rør er montert på den ovenfor beskrevne måte, kan deres varme, nedre ender ekspandere fritt, og varmeutvidelsen i fordelingskamrene holdes på et minimum.
Oppfinnelsen skal nu beskrives under henvisning til figuren, som i illustrasjonsøyemed viser diverse foretrukne trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Brennstoff innføres gjennom rørledning (1) i brenner (2). I en foretrukken utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innføres dette brennstoff ved overatmosfærisk trykk, og det kan omfatte avløpsgass fra en (tung) hydrocarbonsynteseenhet hvor syntesegass benyttes som tilfør-selsmateriale. En oxygenholdig gasstrøm (vanligvis luft) (3) komprimeres i kompressor (4) og føres gjennom rørledning (5) til brenner (2), fra hvilken varm forbrenningsgass strømmer gjennom rørledning (6) til en seksjon (7) av reformeringsreak-toren. I reaktoren finner det sted varmeveksling mellom varm forbrenningsgass i seksjon (7) og seksjon (8) for katalytisk reformering, i hvilken det innføres en tilførselsstrøm gjennom rørledning (9). Tilførselsstrømmen omfatter hydrocarboner og damp. Fortrinnsvis blir også carbondioxyd innført i reformeringsseksjonen, slik at mengdeforholdet mellom H2 og CO i den reformerede gass kan innstilles på verdier som ønskes for ytterligere behandling av gassen i f.eks. en hydrocarbonsynteseenhet. Dersom reformeringsenheten kobles sammen med en slik hydrocarbonsynteseenhet, omfatter tilførselsstrømmen i rørledning (9) også fortrinnsvis gass (f.eks. carbondioxyd, carbonmonoxyd, hydrogen og/eller C1.4-hydrocarboner), som skil-les fra de ønskede produkter (f.eks. hydrocarboner med 5 eller flere carbonatomer pr. molekyl) fra hydrocarbonsynteseenheten.
Syntesegass som strømmer ut fra reformeringsseksjonen (8) føres hensiktsmessig gjennom rørledning (10) til kompressor (11) for å komprimeres til det ønskede, eller i noen tilfeller til det maksimalt oppnåelige, trykk. Selvfølgelig kan kompressor (11) utelates, f.eks. når syntesegassens trykk i rørledning (10) er tilstrekkelig høyt for videre behandling, eller når det ikke står til rådighet tilstrekkelig mye energi til å komprimere både den oxygenholdige gasstrøm (3) og syntesegassen. Energien blir hensiktsmessig generert ved ekspansjon av en del av den varmevekslede strøm (12) av forbrenningsgass i turboekspansjonsanordning (13). Overskudd av energi fra turboekspansjonsanordningen, som ikke kreves for de ovennevnte formål, kan hensiktsmessig benyttes for komprimering av varmevekslet forbrenningsgass ved at turboekspansjonsanordningen (13) kobles direkte sammen med kompressoren (15) eller med en elektrisk generator (ikke vist på figuren; fortrinnsvis en motor/generator som også kan benyttes under oppstartingen av den foreliggende prosess) som leverer elektrisk energi til en motor (ikke vist) som driver kompressor (15).
Den varmevekslede forbrenningsgass resirkuleres fortrinnsvis til brenneren (2) (etter komprimering) gjennom rør-ledning (16) ved en temperatur på 600-850°C, fortrinnsvis 650-800°C, og et trykk på 5-30 bar, fortrinnsvis 10-20 bar.
Brenner (2), turboekspansjonsanordning (13) og kompressor (4) (og/eller andre kompressorer) kan kombineres til én apparaturenhet, nemlig en gassturbin, for å oppnå en kom-pakt konstruksjon av reformeringsanlegget ifølge oppfinnelsen, hvilket er ønskelig f.eks. for anvendelse off-shore.
Oppfinnelsen illustreres ytterligere i det følgende eksempel.
Eksempel
I et annlegg som skissert på figuren innføres en tilførselsstrøm omfattende 930 tonn/dag methan, 2790 tonn/dag damp og 870 tonn/dag carbondioxyd gjennom rørledning (9) ved en temperatur på 475°C og ved et trykk på 15 bar (abs.) i seksjon (8) for katalytisk reformering, hvor tilførselsstrømmen bringes i kontakt med en katalysator omfattende nikkel på alu-miniumoxyd som bærer og overføres til syntesegass, som forlater reformeringsseksjonen gjennom rørledning (10) ved en temperatur på 650°C og et trykk på 13 bar (abs.). I brenneren (2) blir 27 530 tonn/dag forbrenningsgass som er blitt resirkulert ved en temperatur på 750°C og et trykk på 15 bar (abs.) gjennom rørledning (16), oppvarmet på ny og blandet med for-brenningsproduktene av 141 tonn/dag hydrogen som brenn-stoffgass og 5070 tonn/dag atmosfærisk luft komprimert til et trykk på 15 bar (abs.) ved en temperatur på 425°C, tilført gjennom henholdsvis rørledning (1) og (5). Den resulterende forbrenningsgass strømmer inn i reformeringsreaktorens seksjon (7) ved en temperatur på 1030°C og et trykk på 15 bar (abs.) og blir deretter avkjølt til en temperatur på 730°C ved varmeveksling med reformeringsseksjon (8). 5211 tonn/dag av den varmevekslede forbrenningsgass ekspanderes til atmosfæretrykk og strømmer ut fra turboekspansjonsanordningen (13) ved en temperatur på 300°C.
Følgelig blir 84% av den varmevekslede forbrenningsgass (27 530 tonn/dag av totalt 32 741 tonn/dag)
som ovenfor beskrevet, resirkulert til brenneren istedenfor å anvendes for dampgenererings- eller komprimeringsforhold slik som i de tidligere kjente prosesser.
Claims (6)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av syntesegass ved katalytisk reformering av hydrocarboner med damp i en reformeringsreaksjonssone (8) utstyrt med varmevekslingsanordninger (7),
karakterisert ved at: (a) en oxygenholdig gass (3) føres til en komprimeringssone (4), hvor den komprimeres, og hvorfra den komprimerte oxygenholdige gass (5) føres til en forbrenningssone (2), (b) den komprimerte gass forbrennes i forbrenningssonen (2) sammen med et brennstoff (1) for å danne en varm forbrenningsavgass (6), (c) den varme forbrenningsavgass (6) føres fra forbrenningssonen (2) til en reformeringssone (8), hvor det foretas reformering av en hydrocarbontilførselsstrøm (9), under hvilken reformering det foretas varmeveksling (7) mellom den varme forbrenningsavgass (6) og reformeringssonen (8), for dannelse av en syntesesgass (10), som tas ut av reformeringssonen (8), og en varmevekslet forbrenningsavgass (12), (d) i det minste en del av den varmevekslede forbrenningsavgass føres til en turboekspansjonsanordning (13) for generering av energi, som benyttes for å komprimere den oxygenholdige gass (3) i trinn (a), og (e) i det minste en andre del av den varmevekslede forbrenningsavgass (12) komprimeres og resirkuleres til forbrenningssonen (2) i trinn (b).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at syntesegassen (10) som tas ut fra reformeringsreaksjonssonen (8), komprimeres ved bruk av energi generert ved ekspansjon av nevnte del av den varmevekslede forbrenningsavgass (12) i trinn (d).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den komprimerte, varmevekslede forbrenningsavgass (16) som i trinn (e) resirkuleres til trinn (b), holdes ved en temperatur på 600-850°C og et trykk på 5-30 bar.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den komprimerte, varmevekslede forbrenningsavgass (16) som i trinn (e) resirkuleres til trinn (b), holdes ved en temperatur på 650-800°C og et trykk på 10-20 bar.
5. Anlegg for fremstilling av syntesegass ved katalytisk reformering av hydrocarboner med damp, karakterisert ved: - en reformeringsreaksjonssone (8) utstyrt med varmevekslingsanordninger (7), - en komprimeringssone og en forbrenningssone (2), - anordninger (3) for å føre en oxygenholdig gass (3) til komprimeringssonen (4), hvor den komprimeres, og for å føre den komprimerte oxygenholdige gass (5) til forbrenningssonen (2), - anordninger (2) for forbrenning av den komprimerte oxygenholdige gass i forbrenningssonen (2) sammen med et brennstoff (1) for dannelse av en varm forbrenningsavgass (6), - anordninger (6) for å føre den varme forbrenningsavgass (6) til reformeringsenheten, hvor det foretas reformering av en hydrocarbontilførselsstrøm (9), og hvor det foretas varmeveksling (7) mellom den varme forbrenningsavgass (6) og reformeringssonen (8) for dannelse av en syntesegass (10) som tas ut fra reformeringssonen (8), og en varmevekslet forbrenningsavgass (12) som tas ut fra reformeringsenheten (8), - anordninger (12) for å føre i det minste en del av den varmevekslede forbrenningsavgass (12) til en turboekspansjonsanordning (13), og - anordninger (15) for å komprimere i det minste en andre del av den varmevekslede forbrenningsavgass (12) og anordninger (16) for resirkulering av den komprimerte, varmevekslede forbrenningsavgass til forbrenningssonen (2).
6. Anlegg ifølge krav 5, karakterisert ved at forbrenningssonen (2) utgjør en del av en gassturbin.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB858521608A GB8521608D0 (en) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Producing synthesis gas |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863449D0 NO863449D0 (no) | 1986-08-28 |
| NO863449L NO863449L (no) | 1987-03-02 |
| NO170625B true NO170625B (no) | 1992-08-03 |
| NO170625C NO170625C (no) | 1992-11-11 |
Family
ID=10584492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863449A NO170625C (no) | 1985-08-30 | 1986-08-28 | Fremgangsmaate og anlegg for fremstilling av syntesegass |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4681701A (no) |
| EP (1) | EP0212755B1 (no) |
| JP (1) | JPH0715104B2 (no) |
| AT (1) | ATE76849T1 (no) |
| AU (1) | AU589676B2 (no) |
| BR (1) | BR8604093A (no) |
| CA (1) | CA1320641C (no) |
| DE (1) | DE3685530T2 (no) |
| GB (1) | GB8521608D0 (no) |
| IN (1) | IN168015B (no) |
| NO (1) | NO170625C (no) |
| NZ (1) | NZ217390A (no) |
| SG (1) | SG44893G (no) |
| ZA (1) | ZA866532B (no) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8602404A (nl) * | 1986-09-23 | 1988-04-18 | Veg Gasinstituut Nv | Werkwijze voor het uitvoeren van een gasverbrandingsproces, onder terugwinning van een gedeelte van in de verbrandingsgassen aanwezige warmte. |
| US5002752A (en) * | 1989-06-09 | 1991-03-26 | Gas Research Institute | Process for hydroforming hydrocarbon liquids |
| US4929585A (en) * | 1989-06-09 | 1990-05-29 | Gas Research Institute | Mixed-solid solution tri-metallic oxide/sulfide catalyst and process for its preparation |
| DE3933285A1 (de) * | 1989-10-05 | 1991-04-18 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zur kontinuierlichen erzeugung von synthesegas durch solare reformierung von methan und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| CA2141065C (en) * | 1995-01-25 | 1999-05-11 | Raj Narain Pandey | Direct conversion of methane to hythane |
| BR9709857A (pt) * | 1996-06-21 | 2002-05-21 | Syntroleum Corp | processo e sistema de produção de gás de sìntese |
| MY118075A (en) | 1996-07-09 | 2004-08-30 | Syntroleum Corp | Process for converting gas to liquids |
| EP0849245A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Kvaerner Process Technology Limited | Process and plant for the production of methanol |
| US5950732A (en) * | 1997-04-02 | 1999-09-14 | Syntroleum Corporation | System and method for hydrate recovery |
| WO1999019277A1 (en) | 1997-10-10 | 1999-04-22 | Syntroleum Corporation | System and method for converting light hydrocarbons to heavier hydrocarbons with separation of water into oxygen and hydrogen |
| AU5633499A (en) * | 1998-08-19 | 2000-03-14 | Methanex Corporation | Method for performing a process wherein a feedstock is subjected to an endothermic reaction |
| US6641625B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-11-04 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Integrated hydrocarbon reforming system and controls |
| DE19954981C1 (de) * | 1999-11-16 | 2001-06-07 | Daimler Chrysler Ag | Reaktoranlage zur Umsetzung eines Einsatzstoffs unter Sauerstoffbeteiligung |
| EP1136444B1 (en) * | 2000-03-22 | 2012-05-09 | Ammonia Casale S.A. | Process for hydrocarbon reforming |
| US6342197B1 (en) * | 2000-03-29 | 2002-01-29 | Uop Llc | Multi-stage combustion for fuel processing for use with fuel cell |
| US6921595B2 (en) * | 2000-05-31 | 2005-07-26 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine |
| US6916564B2 (en) * | 2000-05-31 | 2005-07-12 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | High-efficiency fuel cell power system with power generating expander |
| CA2469401A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-19 | Lawrence G. Clawson | High efficiency otto cycle engine with power generating expander |
| US6794417B2 (en) | 2002-06-19 | 2004-09-21 | Syntroleum Corporation | System and method for treatment of water and disposal of contaminants produced by converting lighter hydrocarbons into heavier hydrocarbon |
| EP1786725A2 (en) * | 2004-06-11 | 2007-05-23 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Fuel fired hydrogen generator |
| US20080260631A1 (en) | 2007-04-18 | 2008-10-23 | H2Gen Innovations, Inc. | Hydrogen production process |
| FR2924625B1 (fr) * | 2007-12-06 | 2009-11-20 | Inst Francais Du Petrole | Perfectionnement du reacteur et du procede pour les reactions endothermiques en phase gazeuse |
| FR2924624B1 (fr) * | 2007-12-06 | 2009-11-20 | Inst Francais Du Petrole | Reacteur et procede pour les reactions endothermiques en phase gazeuse sur catalyseur solide |
| KR20120064030A (ko) * | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이산화탄소의 배출이 저감된 가스화 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2589810A (en) * | 1948-03-29 | 1952-03-18 | Holcroft & Co | Process for preparing gas atmosphere |
| US2660521A (en) * | 1950-05-18 | 1953-11-24 | Texaco Development Corp | Process for the generation of carbon monoxide and hydrogen |
| US3446747A (en) * | 1964-08-11 | 1969-05-27 | Chemical Construction Corp | Process and apparatus for reforming hydrocarbons |
| US3424695A (en) * | 1965-09-28 | 1969-01-28 | Peter Von Wiesenthal | Improving reformer-furnace performance by using gas-turbine exhaust |
| JPS4930915B1 (no) * | 1967-07-15 | 1974-08-16 | ||
| US4315893A (en) * | 1980-12-17 | 1982-02-16 | Foster Wheeler Energy Corporation | Reformer employing finned heat pipes |
-
1985
- 1985-08-30 GB GB858521608A patent/GB8521608D0/en active Pending
-
1986
- 1986-07-14 US US06/885,553 patent/US4681701A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-06 CA CA000515363A patent/CA1320641C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-15 AT AT86201425T patent/ATE76849T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-08-15 EP EP86201425A patent/EP0212755B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-15 DE DE8686201425T patent/DE3685530T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-28 JP JP61200233A patent/JPH0715104B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-28 IN IN692/MAS/86A patent/IN168015B/en unknown
- 1986-08-28 NZ NZ217390A patent/NZ217390A/xx unknown
- 1986-08-28 ZA ZA866532A patent/ZA866532B/xx unknown
- 1986-08-28 BR BR8604093A patent/BR8604093A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-08-28 NO NO863449A patent/NO170625C/no unknown
- 1986-08-28 AU AU62022/86A patent/AU589676B2/en not_active Ceased
-
1993
- 1993-04-14 SG SG44893A patent/SG44893G/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NZ217390A (en) | 1988-10-28 |
| BR8604093A (pt) | 1987-04-14 |
| IN168015B (no) | 1991-01-19 |
| NO863449L (no) | 1987-03-02 |
| NO170625C (no) | 1992-11-11 |
| CA1320641C (en) | 1993-07-27 |
| AU589676B2 (en) | 1989-10-19 |
| AU6202286A (en) | 1987-03-05 |
| DE3685530T2 (de) | 1992-12-24 |
| NO863449D0 (no) | 1986-08-28 |
| EP0212755A2 (en) | 1987-03-04 |
| JPS6253396A (ja) | 1987-03-09 |
| JPH0715104B2 (ja) | 1995-02-22 |
| DE3685530D1 (de) | 1992-07-09 |
| US4681701A (en) | 1987-07-21 |
| EP0212755B1 (en) | 1992-06-03 |
| GB8521608D0 (en) | 1985-10-02 |
| ATE76849T1 (de) | 1992-06-15 |
| SG44893G (en) | 1993-06-25 |
| ZA866532B (en) | 1987-04-29 |
| EP0212755A3 (en) | 1990-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO170625B (no) | Fremgangsmaate og anlegg for fremstilling av syntesegass | |
| RU2147692C1 (ru) | Способ выработки электроэнергии | |
| EP1465834B1 (en) | Process for the production of hydrocarbons | |
| US4696871A (en) | Electricity production | |
| AU2007245431B2 (en) | Process for preparing liquid hydrocarbons | |
| RU2175724C2 (ru) | Способ выработки электроэнергии в цикле, содержащем газовую турбину | |
| US4985231A (en) | Production of hydrogen-containing gas streams | |
| US7718159B2 (en) | Process for co-production of electricity and hydrogen-rich gas steam reforming of a hydrocarbon fraction with input of calories by combustion with hydrogen in situ | |
| US5937631A (en) | Method for combined generation of synthesis gas and power | |
| US6534551B2 (en) | Process and apparatus for the production of synthesis gas | |
| JPS6326091B2 (no) | ||
| US6669744B2 (en) | Process and apparatus for the production of synthesis gas | |
| CN113165883A (zh) | 用于将二氧化碳转化为一氧化碳的方法及反应器 | |
| JP2024521560A (ja) | 水素製造のためのアンモニア分解 | |
| US20230339747A1 (en) | Syngas stage for chemical synthesis plant | |
| US20090241551A1 (en) | Cogeneration of Hydrogen and Power | |
| US4239693A (en) | Process for production of methanol | |
| GB2620828A (en) | Process | |
| WO2021150942A1 (en) | Methanol production method | |
| AU595405B2 (en) | Process and apparatus for producing hydrogen | |
| JPS61122102A (ja) | 炭化水素の水蒸気改質法 | |
| US20230392089A1 (en) | Methanation with turbocharger | |
| WO2024157022A1 (en) | Process for catalytic cracking of ammonia | |
| CN118265671A (zh) | 用于生产氨的方法和设备 | |
| GB2087867A (en) | Process for production of methanol |