NO179318B - Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-ström - Google Patents

Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-ström Download PDF

Info

Publication number
NO179318B
NO179318B NO891272A NO891272A NO179318B NO 179318 B NO179318 B NO 179318B NO 891272 A NO891272 A NO 891272A NO 891272 A NO891272 A NO 891272A NO 179318 B NO179318 B NO 179318B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stream
reformed
reforming
tubes
auxiliary
Prior art date
Application number
NO891272A
Other languages
English (en)
Other versions
NO891272L (no
NO891272D0 (no
NO179318C (no
Inventor
Warwick John Lywood
Original Assignee
Ici Plc
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
Priority claimed from GB888807091A external-priority patent/GB8807091D0/en
Priority claimed from GB898902916A external-priority patent/GB8902916D0/en
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of NO891272D0 publication Critical patent/NO891272D0/no
Publication of NO891272L publication Critical patent/NO891272L/no
Publication of NO179318B publication Critical patent/NO179318B/no
Publication of NO179318C publication Critical patent/NO179318C/no

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
    • 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
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405—Purification by membrane separation
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
    • 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
    • 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
    • C01B2203/0866—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
    • C01B2203/12—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
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • 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
    • C01B2203/1247—Higher 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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/141—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in parallel
    • 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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/146—At least two purification steps in series
    • 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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/148—Details of the flowsheet involving a recycle stream to the feed of the process for making hydrogen or synthesis gas

Landscapes

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

Description

Denne oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-strøm, omfattende følgende trinn: a) det dannes hoved- og mindre tilførselsstrømmer, som begge inneholder hydrokarbon som skal reformeres sammen med vanndamp og/eller karbondioksyd; b) det dannes en reformert hovedstrøm ved at hovedtilførselsstrømmen ledes over en vanndamp-reformerings-katalysator som er anbrakt i ovnsreformeringsrør som er oppvarmet ved forbrenning av et brennstoff; c) det dannes en reformert mindre strøm ved at den mindre tilførselsstrøm ledes over en vanndampreformeringskatalysator som er anbrakt i hjelperør som er oppvarmet ved reformert gass som strømmer over utsiden av hjelperørene i en retning motstrøms til strømmen av den mindre tilfør-selsstrøm gjennom hjelperørene; og d) den reformerte hovedstrøm og den mindre strøm blandes.
En slik gass-strøm omfatter hydrogen og karbonoksyder,
f.eks. metanolsyntesegass, fra vanndampreformering av et hydrokarbon-utgangsmateriale, såsom naturgass eller nafta.
Vanndampreformeringsfremgangsmåten er velkjent og innbefatter at en blanding av utgangsmaterialet og vanndamp ledes over en vanndampreformeringskatalysator, f.eks. nikkel, og eventuelt kobolt, på en egnet bærer, f.eks. ringer av et keramisk materiale såsom alfa-aluminiumoksyd-eller kalisumaluminat-sement. Siden reformeringsreaksjonen er sterkt endoterm, må varme tilføres til reaktant-blandingen, f.eks. ved oppvarming av rørene i en ovn. Omfanget" av oppnådd reformering avhenger av temperaturen i gassen som kommer ut fra katalysatoren; vanligvis anvendes en utløpstemperatur i området 700-9 00°C. Varme kan gjenvinnes fra den reformerte gass som kommer ut fra rørene og fra ovnsrøkgassen ved varmeveksling, f.eks. under dannelse av vanndamp og/eller for-oppvarming av reaktantene. Varmemengden som således gjenvinnes, er imidlertid ofte større enn fordringene, og således må gjenvunnet energi ofte føres bort, f.eks. som vanndamp og/eller elektrisitet. Siden det ikke nødvendigvis er behov for slik bortført energi, er en mer effektiv fremgangsmåte ofte ønskelig.
Varmemengden som trengs å gjenvinnes for en effektiv prosess, som vanndamp og/eller elektrisitet, kan reduseres ved anvendelse av en del av varmen i den reformerte gass til tilførsel av varme som fordres for reformering av en ytterligere mengde av utgangsmaterialet.
Ved tilveiebringelse av hjelpereformeringsrør oppvarmet ved den reformerte gass som kommer ut fra reformeringsrørene som er oppvarmet ved hjelp av en ovn (i det følgende omtalt som ovnsreformeringsrørene), og tilveiebringelse av en omføringsanordning slik at en del av utgangsmaterialet går utenom ovnsreformeringsrørene og ledes til hjelpereformer-ingsrørene, kan således varme i den reformerte gass-strøm fra ovnsreformeringsrørene anvendes til utførelse av reformering av den del av utgangsmaterialet som går utenom ovnsreformeringsrørene.
Denne fremgangsmåte har den virkning at temperaturen i den reformerte gass-strøm reduseres, slik at mindre varme trengs å gjenvinnes fra denne for effektiv drift.
En fremgangsmåte av denne type er blitt foreslått i japansk kokai 58-079801 under anvendelse av en spesielt utformet reformeringsanordning hvor hjelpereformeringsrørene er anbrakt innenfor reformeringsanordningens kappe og er omgitt av ovnsreformeringsrørene og avskjermet fra gassen som varmer opp ovnsreformeringsrørene ved en isolert skillevegg gjennom hvilken den reformerte gass fra ovns-rørene ledes for oppvarming av hjelperørene. I denne reformeringsanordning blandes den reformerte gass fra ovnsreformeringsrørene med den reformerte gass som er dannet i hjelpereformeringsrørene før anvendelse av den reformerte gass-strøm for oppvarming av hjelpereformeringsrørene.
Ved anvendelse av varme fra den reformerte gass som er dannet i ovnsreformeringsrørene for bevirkning av oppvarming av hjelperørene, kan det totalt bevirkes mer reformering enn om hjelperørene var utelatt, og således er det, for en gitt varmeinnføring til ovnsreformeringsrørene, en økning i
mengden hydrogenholdig gass som dannes.
Vi har funnet en fordelaktig modifikasjon av denne fremgangsmåten . Ifølge den foreliggende oppfinnelse blandes i den innledningsvis nevnte fremgangsmåte den reformerte mindre strøm med den reformerte hovedstrøm etter at sistnevnte er blitt anvendt for oppvarming av hjelpe-rørene. Fordelen med dette sammenlignet med den forannevnte fremgangsmåte, hvor de reformerte gass-strømmer blandes før anvendelse for oppvarming av hjelpereformeringsrørene, er at varmevekslingsoverflatearealet av hjelperørene som oppvarmes ved den reformerte gass-strøm, som fordres for bevirkning av den samme reformeringsgrad, er betydelig redusert. Dette
betyr at det trengs færre og/eller kortere hjelperør.
I en foretrukket form som kan anvendes til forbedring av et eksisterende anlegg, er hjelperørene tilveiebrakt i en adskilt beholder, idet det således er mulig, hvis ønskelig, å anvende en konvensjonell ovnsreformeringsanordning. Således kan et eksisterende anlegg hvor det anvendes en konvensjonell ovnsreformeringsanordning, forbedres ved tilsetning av en hjelpereformeringsanordning som inneholder hjelpereformeringsrørene. Ved denne form av oppfinnelsen er således ovnsreformeringsrørene anbrakt innenfor en første, ovnsreformeringskappe, og den reformerte hovedstrøm ledes ut fra den første kappe og inn i en andre hjelpereformerings-anordningskappe hvor hjelpereformeringsrørene er anbrakt og over hvis utvendige overflate den reformerte hovedstrøm ledes.
I en foretrukket form er hjelperørene av "dobbeltrør11-utforming, dvs. hvor hvert rør omfatter et ytre rør med en
lukket ende og et indre rør som er anbrakt konsentrisk inne i det ytre rør og står i forbindelse med det ringformede rom mellom det indre og ytre rør i den lukkede ende av det ytre rør, med vanndampreformeringskatalysatoren anbrakt i det ringformede rom. Den mindre tilførselsstrøm ledes til de åpne ender av de ringformede katalysatorholdige rom mellom det indre og ytre rør, mens den reformerte hovedstrøm ledes over de ytre overflater av de ytre rør. Den reformerte
mindre strøm kommer ut fra de ringformede rom i endene av disse like ved de lukkede ender på de ytre rør og strømmer tilbake gjennom de indre rør. Én form av dobbeltrør-reformeringsanordning er beskrevet i europeisk patent A-124226. En annen type dobbeltrør-reformeringsanordning er beskrevet i europeisk patent A-194 067 hvor isolering er tilveiebrakt for minimalisering av mengden varme som over-føres gjennom veggene hos det indre rør fra den reformerte mindre strøm som strømmer gjennom det indre rør. Ved den foreliggende oppfinnelse bør imidlertid slik isolering unngås slik at varmeoverføring finner sted gjennom veggen hos det indre rør fra den reformerte mindre strøm som går gjennom det indre rør, til den mindre tilførselsstrøm som gjennomgår reformering i det katalysatorholdige ringformede rom. Denne varmeoverf øring har en dobbelt virkning: f or-det første tilfører den en del av den varme som fordres for reformering av den mindre tilførselsstrøm, og for det annet gir den opphav til avkjøling av den reformerte mindre strøm. Sistnevnte har den fordel at den resulterende produktstrøm som består av blandingen av den reformerte hoved- og mindre strøm, vil ha lavere temperatur og følgelig inneholde mindre varme, hvorved den varmegjenvinning som er nødvendig fra denne for effektiv drift, reduseres.
Anvendelse av denne reformeringsanordningstype hvor en prosessgass-strøm, dvs. den reformerte hovedstrøm, anvendes for oppvarming av hjelpereformeringsrørene, har den fordel at trykkdifferensialet over hjelpereformeringsrørene er forholdsvis lite - kun det som er et resultat av trykkfallet som skjer i hovedstrømmen mens den passerer gjennom ovnsref ormeringsrørene. Dette betyr at hjelpereformeringsrørene kan ha mindre materialtykkelse enn det som er vanlig.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er utgangsmaterialet, dvs. hydrokarbon som skal reformeres, fortrinnsvis metan eller naturgass som inneholder en vesentlig andel, f.eks. over 9 0 volum-%, metan. Hvis utgangsmaterialet inneholder svovelforbindelser, underkastes det avsvovling, før, eller fortrinnsvis etter, kompresjon til reformerings-trykket, som hensiktsmessig er i området 10-40 bar abs., f.eks. ved at det ledes over en hydroavsvovlingskatalysator fulgt av absorpsjon av hydrogensulfid under anvendelse av et egnet absorpsjonsmiddel, f.eks. et sinkoksydsjikt. Vanligvis er det ønskelig å inkorporere en hydrogenholdig gass i utgangsmaterialet før hydroavsvovling; dette kan oppnås ved resirkulering av en liten mengde av den reformerte gass, eller en hydrogenholdig gass som er dannet ut fra denne, f.eks. en spylegass fra en nedstrømsoperasjon, f.eks. metanolsyntese, til utgangsmaterialet før det ledes over hydroavsvovlingskatalysatoren.
Før reformering blandes vanndamp med utgangsmaterialet; denne vanndampinnføring kan utføres ved direkte injeksjon av vanndamp og/eller ved metning av utgangsmaterialet ved kontakt mellom sistnevnte og en strøm av oppvarmet vann. Mengden innført vanndamp er fortrinnsvis slik at det fås 2-4 mol vanndamp pr. gram atom karbon i utgangsmaterialet. En del av, eller all, vanndampen kan erstattes av karbondioksyd hvor tilførsel av dette er tilgjengelig.
Blandingen av utgangsmaterialet og vanndamp for-oppvarmes fortrinnsvis ved varmeveksling med f.eks. den blandede reformerte gass og/eller røkgassene fra ovnsref ormer ingsanordningen, og deretter ledes en del av denne som hovedtilf ør sels strømmen til ovnsref ormeringsrørene. Hoved- og den mindre tilførselsstrømmen kan for-oppvarmes adskilt, f.eks. til forskjellige temperaturer, og/eller de kan inneholde forskjellige andeler av vanndamp og/eller karbondioksyd. F.eks. kan vanndamp innføres separat i utgangsmaterialstrømmene av den største og minste til-førselsstrøm. Som det vil bli beskrevet i det følgende, kan utgangsmaterialene i den største og den minste tilførsels-strøm være forskjellige. Hovedtilførselsstrømmen inneholder fortrinnsvis 75-90% av den totale mengde utgangsmateriale i den største og minste tilførselsstrøm. Ovnsreformeringsanordningen drives fortrinnsvis slik at temperaturen i den reformerte hovedstrøm som kommer ut fra katalysatoren i ovnsreformeringsrørene, er i området 750-950°C, særlig 850-900°C.
Andelen av utgangsmaterialet som kan reformeres i hjelpereformeringsrørene, vil avhenge av det godtagbare metaninnhold og den ønskede temperatur hos det reformerte produkt. Således vil metaninnholdet i det reformerte produkt være summen av metaninnholdet i de reformerte hoved-og mindre strømmer; for enhver gitt reformeringsanordning, utgangsmateriale, trykk og andel av vanndamp, vil metaninnholdet i den reformerte hovedstrøm avhenge av temperaturen i den reformerte hovedstrøm som kommer ut fra katalysatoren i ovnsreformeringsrørene, mens metaninnholdet i den reformerte mindre strøm vil avhenge av temperaturen i den reformerte mindre strøm som kommer ut fra katalysatoren i hjelpereformeringsrørene. Temperaturen i den reformerte mindre strøm som kommer ut fra katalysatoren i hjelpe-ref ormeringsrørene, vil avhenge av temperaturen i den reformerte hovedstrøm som anvendes for oppvarming av hjelpe-ref ormeringsrørene, mengden varme som overføres fra den reformerte mindre strøm til den mindre tilførselsstrøm som gjennomgår reformering, og de forholdsvise andeler av den største og minste tilførselsstrøm. Det er foretrukket at reformeringsanordningene drives slik at metaninnholdet i de blandede reformerte strømmer er i området 2-10 volum-% på tørr basis.
Etter reformering avkjøles den blandede reformerte gass-strøm til under duggpunktet for vanndamp i denne for kondensering av uomsatt vanndamp som vann, som så fraskilles. Denne avkjøling kan utføres på konvensjonell måte, f.eks. ved indirekte varmeveksling med reaktanter som skal tilføres til rørene i den fyrte reformeringsanordning og/eller hjelpereformeringsanordningen, med vann, som gir varmt vann og/eller vanndamp (som kan anvendes som prosess-vanndamp), og/eller med vanndamp, som gir overoppvarmet vanndamp hvorfra energi kan gjenvinnes i en turbin. Alternativt, eller i tillegg, kan i det minste den siste del av avkjølingen skje ved direkte varmeveksling med vann, hvilket gir en varm vannstrøm, som også inneholder det kondenserte vann, som etter ytterligere oppvarming kan anvendes som en varm vannstrøm som bringes i kontakt med utgangsmaterialet under bevirkning av metning derav for innføring av prosessvanndampen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har spesiell anvendelse ved fremstilling av metanolsyntesegass. Av metallurgi- og effektivitetshensyn, er trykket ved hvilket reformeringstrinnet utføres, vanligvis i området 10-40 bar abs.. Imidlertid utføres metanolsyntese vanligvis ved høyere trykk, f.eks. 50-120 bar abs. eller til og med høyere ved gamle prosesser, og således må syntesegassen vanligvis komprimeres etter fjerning av uomsatt vanndamp, men før anvendelse for metanolsyntese. Økning av gjennomstrømningen i reformeringstrinnet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen øker således mengden gass som må komprimeres. Dette betyr ikke bare at det fordres mer energi for bevirkning av kompresjonen, men hvis et eksisterende anlegg modifiseres, kan den eksisterende syntesegasskompressor være util-strekkelig til håndtering av den økte mengde syntesegass.
Imidlertid inneholder syntesegassen, spesielt når utgangsmaterialet hovedsakelig er metan, f.eks. når utgangsmaterialet er naturgass, et overskudd av hydrogen i forhold til det som fordres for metanolsyntese. I metanolsyntesegass med støkiometriske andeler av hydrogen og karbonoksyder, er forholdet (R) mellom den molare mengde hydrogen (minus den molare mengde av karbondioksyd) og den totale molare mengde karbonoksyder, lik 2. Ved den forannevnte fremgangsmåte er forholdet R i syntesegassen typisk i størrelsesordenen 2,5 eller mer, f.eks. ca. 3.
Det er blitt foreslått i britisk patent A-2140801 å fremstille metanolsyntesegass ved en fremgangsmåte som innbefatter delvis oksydasjon av et hydrokarbonutgangsmateriale med luft, hvoretter den resulterende gass-strøm underkastes skiftreaksjonen og deretter membranseparasjon for fjerning av mesteparten av nitrogenet som er innført ved anvendelse av luft i partialoksydasjonstrinnet.
Det er blitt klart at ved anvendelse av en membran-separasjonsteknikk, er det mulig å fjerne mesteparten av, eller hele, overskuddet av hydrogen fra den blandede reformerte gass før kompresjon til syntesetrykket. Dette gjør det mulig å drive fremgangsmåten ved den foreliggende oppfinnelse slik at volumet av syntesegass som tilføres til kompressoren, er likt, eller til og med mindre enn, den mengde som ville dannes hvis hjelpereformeringsanordningen ikke var blitt anvendt.
Etter fraskillelse av den uomsatte vanndamp fra de blandede reformerte gass-strømmer som vann, kan i det minste en del av den resulterende vann-uttømte strøm således underkastes en membranseparasjonsprosess for fraskillelse av en gjennomtrengende strøm som inneholder hydrogen, fra en ikke-gjennomtrengende strøm som inneholder hydrogen- og karbonoksyder. Som velkjent på området, kan det anvendes mange forskjellige membranmaterialer; eksempler på slike membranmaterialer innbefatter polyimider og polyetersulfoner. Det er foretrukket å anvende en membran som har forholdsvis lav gjennomtrengelighet for karbonoksyder, slik at lite av disse passerer inn i den gjennomtrengende strøm; av denne grunn er polyimidmembraner foretrukket.
Det er ikke nødvendig at all den for vann befridde gass underkastes membranseparasjon; således kan en del av denne gå utenom membranseparasjonstrinnet. Ved å variere andelen som går utenom membranseparasjonstrinnet, kan det utføres kontroll av sammensetningen av syntesegassen. Mengden hydrogen som fraskilles og fjernes som den gjennomtrengende strøm, er fortrinnsvis slik at syntesegassen som dannes ut fra den ikke-gjennomtrengende strøm, og den del, hvis noen, av den vann-uttømte gass som går utenom membranseparasjonstrinnet, har et R-forhold, som definert i det foregående, i området 1,8-2,5, og er fortrinnsvis slik at volumet av den dannede syntesegass som må komprimeres, ikke er mer enn 10% større enn tørrgassvolumet av den reformerte hovedstrøm. Det er spesielt foretrukket at mengden hydrogen som fjernes som den gjennomtrengende strøm, er slik at volumet av syntesegass, før kompresjon, ikke er større enn tørrgass-volumet av den reformerte hovedstrøm, slik at det ikke legges noen ytterligere belastning på syntesegasskompres-soren.
Den gjennomtrengende strøm kan anvendes som brennstoff for oppvarming av ovnsreformeringsrørené eller ledes bort til en bruker av hydrogen.
Én form av oppfinnelsn er illustrert ved henvisning til den medfølgende tegning, som er et skjematisk prosesskjerna hvor reformeringsanordningene for enkelthets skyld er vist med bare ett enkelt katalysatorrør i hver reformeringsanordning; i praksis vil det selvfølgelig vanligvis være en mangfoldighet av rør i hver reformeringsanordning.
På tegningen er det vist en ovnskappe 1 som inneholder et ovnsreformeringsrør 2, hvor det er anbrakt en vanndampreformeringskatalysator 3. Rør 2 oppvarmes ved forbrenning av et brennstoff innenfor kappen 1. En varmeveksler 4 er anbrakt i røkgasskanalen 5 i ovnskappen 1. En hjelpe-ref ormer ingskappe 6 er tilveiebrakt, og i denne er det anbrakt et hjelpereformeringsrør med "dobbeltrør"-konstruk-sjon med. katalysatoren 7 anbrakt i det ringformede rom 8 mellom et ytre rør 9 og et indre rør 10. Ytre rør 9 er lukket i sin nedre ende, mens den øvre ende av det ytre rør 9 åpner seg inn i et plenumkammer 11 i den øvre ende av kappe 6. I den nedre ende av kappe 6 er det anbrakt et varmgassinntak 12, forbundet med uttaket for ovnsreformer-ingsrør 2 i ovnsreformeringsanordningen. Kappen 6 er også forsynt med et uttak 13 for gassen fra rommet utenfor det ytre rør 9 og et uttak 14 som det indre rør 10 står i forbindelse med. Uttakene 13 og 14 fører til en reformert-gass-ledning 15. En utgangsmateriale/vanndamp-tilførsel 16 fører til varmeveksler 4, og en ledning 17 for for-oppvarmede reaktanter leder fra varmeveksler 4 til inntaket for ovnsreformeringsrør 2. En hjelpe-reformeringstilførsels-strøm 18 uttas fra varmeveksler 4 til plenumkammeret 11 i hjelpereformeringskappen 6. Reformert-gass-ledning 15 leder, via én eller flere varmevekslere 19, til en opp-saml ingsbeholder 2 0 med et avløp 21. En vann-uttømt gassledning 22 leder fra oppsamlingsbeholder 2 0 til en membranseparasjonsenhet 23 som er forsynt med en omførings-ledning 24 med en strømningsreguleringsventil 25. Membranseparasjonsenheten 2 3 har en gjennomtrengningsstrøms-ledning 26 og en ikke-gjennomtrengningsstrøms-ledning 27, som omføringsledning 24 er bundet til, idet det dannes en syntesegasstilførselsledning 28 som leder til en syntesegasskompressor 29.
Ved en typisk operasjon for-oppvarmes en utgangsmateriale/vanndamp-blanding ved et trykk på ca. 24 bar abs. i varmeveksler 4, og en hovedandel av blandingen av de f or-oppvarmede reaktanter ledes så via ledning 17 som hovedtilf ørselsstrømmen til ovnsreformeringsrørene 2, mens resten av den for-oppvarmede blanding ledes via ledning 18 som den mindre tilførselsstrøm til plenumkammer 11. Hovedtilførselsstrømmen passerer over katalysatoren 3 og reformeres ved varme som tilføres ved forbrenning av brennstoff inne i ovnskappe 1, hvilket gir en reformert hovedstrøm som så ledes fra rørene 2 ut gjennom ovnskappe 1, og via inntak 12 til rommet inne i hjelpereformeringskappen 6 utenfor de ytre rør 9, og så via uttak 13 til reformert-gass-ledningen 15. Den mindre tilførselsstrøm ledes fra plenumkammer 11 over katalysatoren 7 i de ringformede rom 8 mellom rørene 9 og 10 hvor den reformeres. Den reformerte mindre strøm kommer ut fra den nedre ende av de ringformede rom og passerer så opp gjennom de indre rør 10 til uttak 14 og deretter til reformert-gass-ledning 15. Varmen som fordres for reformering av den mindre tilførselsstrøm, tilføres fra den reformerte hovedstrøm som passerer over utsiden av de ytre rør 9 og fra den reformerte mindre strøm som passerer opp gjennom de indre rør 10.
Fra reformert-gass-ledning 15 avkjøles den blandede reformerte gass-strøm i varmeveksler 19 til under duggpunktet for vanndampen i denne under kondensering av den ikke-omsatte vanndamp som vann. Det kondenserte vann fraskilles i oppsamlingsbeholder 20, hvorfra det fjernes via avløp 21. Den resulterende vann-uttømte gass ledes via ledning 22, til membranseparasjonsenheten 23 og separeres i denne i en gjennomtrengende strøm 26 og en ikke-gjennomtrengende strøm 27. En del av den vann-uttømte gass kan gå utenom membranseparasjonsenheten via omføringsledning 24. Mengden som går utenom membranenheten, reguleres ved ventil 25.
I et typisk beregnet eksempel hvor det anvendes et utgangsmateriale av avsvovlet naturgass, er gass-sammensetningen, strømningshastighetene og temperaturene på forskjellige trinn av reformeringsoperasjonen som vist i den følgende tabell:
For oppnåelse av varmeoverføring over de ytre vegger hos de ytre rør 9 som er nødvendig for bevirkning av graden av reformering av den mindre tilførselsstrøm som vist i tabellen, er det beregnet at det, for et gitt antall rør med en gitt diameter, er nødvendig at rørene 9 har en lengde på 7,2 m eksponert for den reformerte hovedgass-strøm 12.
Hvis de indre rør 10 var utelatt og det ble anvendt det samme antall ytre rør 9 med den samme diameter, men med åpne nedre ender slik at den reformerte mindre strøm som kom ut av rørene 9 ble blandet med den reformerte hovedstrøm 12 og den resulterende blanding ble anvendt for oppvarming av rørene 9, er det til sammenligning beregnet at temperaturene og gass-strømningshastighetene må være som oppført i følgende tabell.
For oppnåelse av varmeoverføringen over de ytre vegger hos de ytre rør 9 som er nødvendig for bevirkning av hovedsakelig den samme grad av reformering av den mindre tilførselsstrøm, med hovedsakelig de samme inntaksgass-strømninger og temperaturer og for oppnåelse av en produktstrøm, dvs. strøm 15, ved hovedsakelig den samme uttakstemperatur, er det i dette tilfellet beregnet at det, p.g.a. at gassen som bevirker oppvarmingen har lavere temperatur og fordi det ikke er noen oppvarming av den mindre tilførselsstrøm som gjennomgår reformering ved varmeoverføring fra den reformerte mindre strøm som passerer opp gjennom rørene 10, ér nødvendig at varmevekslingsoverflatearealet av de ytre vegger hos rørene 9 økes med ca. 14%, f.eks. ved økning av lengden av rørene 9 som eksponeres for den blandede reformerte hoved- og mindre strøm, dvs. strøm 12 pluss strømmen fra uttaket for rør 9, fra 7,2 m til 8,2 m.
Den følgende tabell illustrerer dannelsen av en omtrent støkiometrisk syntesegass ut fra den blandede reformerte gass-strøm 15 i forannevnte eksempel ifølge oppfinnelsen (idet man antar at det ikke er noen omgåelse av membranenheten). I dette eksempel er det antatt at trykket i gassen som ledes til membranseparasjonsenheten er ca. 22 bar abs. og at den gjennomtrengende strøm har et trykk på ca. 2 bar abs.. Det antas også at den anvendte membran er av polyimidtypen med et permeabilitetsforhold mellom hydrogen og karbonmonoksyd på 39, et permeabilitetsforhold mellom hydrogen og karbondioksyd på ca. 5,4, og at metanperme-abiliteten er lik karbonmonoksydets permeabilitet.
Det vil sees at andelen av utgangsmateriale som ledes til hjelpereformeringsanordningen, er ca. 23% av det totale. Hvis ovennevnte system følgelig anvendes for forbedring av en eksisterende ovnsreformeringsanordning, kan gjennom-strømningen, ved tilveiebringelse av hjelpereformeringsanordningen, økes med ca. 25% på bekostning av en lavere reformert-gass-temperatur og en økning i metaninnholdet i syntesegassen fra 4,7 volum-% (hvis ingen hjelpereformeringsanordning og ingen membranseparasjonsenhet ble anvendt) til 6,5 volum-% (på tørr basis).
Siden en liten andel av karbonoksyder, hovedsakelig karbondioksyd, separeres inn i den gjennomtrengende strøm 26, kan ikke det fulle utbyttet av økningen i reformerings-anordnings-gjennomstrømningen oppnås når det gjelder den mengde metanol som kan fremstilles; det vil imidlertid sees at syntesegass-strømmen 27 inneholder ca. 17% mer karbonoksyder enn den reformerte hovedstrøm 12, og således vil mengden metanol som kan fremstilles, kunne økes betydelig.
Det vil videre sees at mengden av fremstilt syntesegass, dvs. strøm 27, er ca. 95% av mengden tørr gass i den reformerte hovedstrøm 12. Således blir ikke bare reformer-ingsanordnings-gjennomstrømningen, og følgelig mengden metanol som kan fremstilles, øket betydelig, men mengden gass som ledes til kompressoren, blir også lett redusert, hvilket resulterer i en energibesparelse.
Det har vært praksis å utta en spylegass-strøm fra metanolsyntesesløyfen og å anvende denne spylegass som brennstoff for ovnsrefomreringsanordningen. En slik spylegass har vært nødvendig for å unngå en opphoping i sløyfen av inerte gasser, f.eks. metan, og eventuelt nitrogen (som kan være tilstede i små mengder i naturgass), og overskuddet av hydrogen som er et resultat av anvendelse av en hydrogen-rik syntesegass. Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse er det mulig å resirkulere en del av, eller all, den metanholdige spylegass til reformeringstrinnet, siden membranenheten fungerer slik at en del eller alt overskuddet av hydrogen fjernes. Hvis den anvendte membran er slik at nitrogen separeres inn i den gjennomtrengende strøm, kan det i noen tilfeller være mulig å resirkulere all spylegassen. Den del, hvis noen, av spylegassen som ikke resirkuleres kan anvendes som brennstoff for den fyrte reformeringsanordning, sammen med den hydrogenrike gjennomtrengende strøm fra membranenheten som nevnt ovenfor. Den resirkulerte spylegass utgjør en del av utgangsmaterialet til reformerings-anordningen, idet således mengden friskt utgangsmateriale som fordres, blir redusert. Siden den resirkulerte spylegass inneholder hydrogen, kan den dessuten anvendes som den hydrogenholdige gass som tilsettes til det friske utgangsmaterialet før hydroavsvovling av sistnevnte.
En del av, eller all, den resirkulerte spylegass kan underkastes et ytterligere membranseparasjonstrinn for fraskillelse av hydrogen som en hydrogenholdig gjennomtrengende strøm. Den ikke-gjennomtrengende strøm resirkuleres så under dannelse av en del av utgangsmaterialet. Dette har den fordel at mengden hydrogen som resirkuleres reduseres, og således minskes belastningen på membranseparasjonsenheten som behandler den vann-uttømte gass. Den hydrogenholdige gjennomtrengende strøm kan anvendes som en del av brenn-stoffet for ovnsreformeringsanordningen. Når det er behov for å resirkulere en del av spylegassen som en hydrogenholdig gass, f.eks. for hydroavsvovling, er det ønskelig at den del som skal anvendes for hydroavsvovling ikke underkastes et slikt membranseparasjonstrinn.
I noen tilfeller kan det være ønskelig at hovedtilf ørselsstrømmen og den mindre tilførselsstrøm som ledes til reformeringsanordningene, inneholder forskjellige andeler av den resirkulerte spylegass. F.eks. kan hovedtilf ørselsstrømmen inneholde bare en liten andel av den resirkulerte spylegass, f.eks. bare det som fordres for tilførsel av den mengde hydrogen som fordres for å sikre tilfredsstillende hydroavsvovling, mens resten anvendes som utgangsmateriale i den mindre tilførselsstrøm. I noen tilfeller kan faktisk utgangsmaterialet i den mindre tilførselsstrøm bestå utlukkende av resirkulert spylegass, fortrinnsvis etter at denne spylegass er blitt underkastet et membranseparasjonstrinn.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-strøm, omfattende følgende trinn: a) det dannes hoved- (17) og mindre (18) tilfør-selsstrømmer, som begge inneholder hydrokarbon som skal reformeres sammen med vanndamp og/eller karbondioksyd; b) det dannes en reformert hovedstrøm (12) ved at hovedtilførselsstrømmen ledes over en vanndamp-ref ormer ingskatalysator (3) som er anbrakt i ovnsreformeringsrør (2) som er oppvarmet ved forbrenning av et brennstoff; c) det dannes en reformert mindre strøm (14) ved at den mindre tilførselsstrøm (18) ledes over en vanndamp-ref ormeringskatalysator (7) som er anbrakt i hjelperør (9) som er oppvarmet ved reformert gass som strømmer over utsiden av hjelperørene i en retning motstrøms til strømmen av den mindre tilførselsstrøm (18) gjennom hjelperørene (9); og d) den reformerte hovedstrøm (12) og den mindre strøm (14) blandes; karakterisert ved at den reformerte mindre strøm (14) blandes med den reformerte hovedstrøm (12) etter at sistnevnte er blitt anvendt for oppvarming av hjelperørene (9).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ovnsreformerings-rørene (2) er anbrakt inne i en første kappe (1) , og den reformerte hovedstrøm (12) ledes ut fra den første kappe (1), ledes inn i en andre kappe (6), hvor hjelpereformer-ingsrørene (9) er anbrakt, og over den ytre overflate hos hjelpereformeringsrørene (9) under bevirkning av oppvarming av disse.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at: i) hvert av hjelpereformeringsrørene omfatter et ytre rør (9) med en lukket ende og et indre rør (10) som er anbrakt konsentrisk inne i det ytre rør (9) og står i forbindelse med det ringformede rom (8) mellom det indre (10) og ytre rør (9) i den lukkede ende av det ytre rør (9) , og den vanndampreformerende katalysator (7) er anbrakt i det ringformede rom (8); ii) den mindre tilførselsstrøm (18) ledes til de åpne ender av de ringformede katalysatorholdige rom (8) mellom de indre (10) og ytre rør (9), iii) den reformerte hovedstrøm (12) ledes over de ytre overflater av de ytre rør (9) i en retning motstrøms til strømmen av den mindre tilførselsstrøm (18) gjennom de ringformede katalysatorholdige rom,(8) og iv) den reformerte mindre strøm (14) kommer ut fra de ringformede rom (8) i endene av disse like ved de lukkede ender av de ytre rør (9) og strømmer tilbake gjennom de indre rør (10).
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at hovedtilførselsstrøm-men (17) inneholder 75-90% av den totale mengde hydrokarbon i hovedtilførselsstrømmen (17) og den mindre tilførselsstrøm (18) .
NO891272A 1988-03-24 1989-03-22 Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-ström NO179318C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB888807091A GB8807091D0 (en) 1988-03-24 1988-03-24 Hydrogen
GB898902916A GB8902916D0 (en) 1989-02-09 1989-02-09 Methanol

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO891272D0 NO891272D0 (no) 1989-03-22
NO891272L NO891272L (no) 1989-09-25
NO179318B true NO179318B (no) 1996-06-10
NO179318C NO179318C (no) 1996-09-18

Family

ID=26293684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO891272A NO179318C (no) 1988-03-24 1989-03-22 Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-ström

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5030661A (no)
EP (2) EP0334540B1 (no)
JP (1) JP2790308B2 (no)
AU (1) AU607059B2 (no)
CA (1) CA1321711C (no)
DE (1) DE68909979D1 (no)
NO (1) NO179318C (no)
NZ (1) NZ228400A (no)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0334540B1 (en) * 1988-03-24 1993-10-20 Imperial Chemical Industries Plc Two-step steam-reforming process
GB9000389D0 (en) * 1990-01-08 1990-03-07 Ici Plc Steam reforming
DK167864B1 (da) * 1990-02-02 1993-12-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmaade og reaktorsystem til reforming af carbonhydrider under varmeveksling
US6126908A (en) * 1996-08-26 2000-10-03 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
US6245303B1 (en) 1998-01-14 2001-06-12 Arthur D. Little, Inc. Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels
US6537352B2 (en) 1996-10-30 2003-03-25 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6376113B1 (en) 1998-11-12 2002-04-23 Idatech, Llc Integrated fuel cell system
US6783741B2 (en) * 1996-10-30 2004-08-31 Idatech, Llc Fuel processing system
US7195663B2 (en) 1996-10-30 2007-03-27 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
ATE200884T1 (de) * 1997-01-22 2001-05-15 Haldor Topsoe As Erzeugung eines synthesegases durch dampfreformierung unter verwendung eines katalysierten hardware
US6348278B1 (en) * 1998-06-09 2002-02-19 Mobil Oil Corporation Method and system for supplying hydrogen for use in fuel cells
DK173742B1 (da) * 1998-09-01 2001-08-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde og reaktorsystem til fremstilling af syntesegas
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
JP2003524864A (ja) 1999-07-27 2003-08-19 アイダテック・エルエルシー 燃料電池装置コントローラ
US6979507B2 (en) 2000-07-26 2005-12-27 Idatech, Llc Fuel cell system controller
US7135048B1 (en) 1999-08-12 2006-11-14 Idatech, Llc Volatile feedstock delivery system and fuel processing system incorporating the same
US6375906B1 (en) 1999-08-12 2002-04-23 Idatech, Llc Steam reforming method and apparatus incorporating a hydrocarbon feedstock
DE19947755C2 (de) * 1999-10-02 2003-06-18 Daimler Chrysler Ag Autothermer Reformierungsreaktor
US6242120B1 (en) * 1999-10-06 2001-06-05 Idatech, Llc System and method for optimizing fuel cell purge cycles
US6383670B1 (en) 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
ES2427927T3 (es) * 1999-12-02 2013-11-04 Haldor Topsoe A/S Proceso para realización de reacciones catalíticas no adiabáticas
US6451464B1 (en) * 2000-01-03 2002-09-17 Idatech, Llc System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system
US6465118B1 (en) * 2000-01-03 2002-10-15 Idatech, Llc System and method for recovering thermal energy from a fuel processing system
EP1294637A2 (en) * 2000-06-29 2003-03-26 ExxonMobil Research and Engineering Company Heat exchanged membrane reactor for electric power generation
DE10119721A1 (de) * 2001-04-21 2002-10-31 Bayer Cropscience Gmbh Herbizide Mittel enthaltend Benzoylcyclohexandione und Safener
US6569226B1 (en) 2001-09-28 2003-05-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Metal/ceramic composites with high hydrogen permeability
US20030138373A1 (en) * 2001-11-05 2003-07-24 Graham David E. Process for making hydrogen gas
US20030192251A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-16 Edlund David J. Steam reforming fuel processor
US6780395B2 (en) * 2002-05-30 2004-08-24 Equistar Chemicals, Lp Synthesis gas production
US7087211B2 (en) * 2002-09-17 2006-08-08 The University Of Chicago Hydrogen production by high temperature water splitting using electron conducting membranes
US6726893B2 (en) * 2002-09-17 2004-04-27 The University Of Chicago Hydrogen production by high-temperature water splitting using electron-conducting membranes
ES2405587T3 (es) * 2002-09-26 2013-05-31 Haldor Topsoe A/S Procedimiento y aparato para la preparación de gas de síntesis
EP1403217A1 (en) * 2002-09-26 2004-03-31 Haldor Topsoe A/S Process and apparatus for the preparation of synthesis gas
EP1413547A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-28 Haldor Topsoe A/S Process for the production of synthesis gas
US7914764B2 (en) * 2003-02-28 2011-03-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Hydrogen manufacture using pressure swing reforming
US7138001B2 (en) * 2003-03-16 2006-11-21 Kellogg Brown & Root Llc Partial oxidation reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production
EP1603995B1 (en) * 2003-03-18 2018-05-30 Kellogg Brown & Root, Inc. Autothermal reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production
US7329791B2 (en) * 2004-03-31 2008-02-12 Uchicago Argonne, Llc Hydrogen transport membranes for dehydrogenation reactions
US20050226808A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-13 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Laser photo-catalytic process for the production of hydrogen
US7842428B2 (en) * 2004-05-28 2010-11-30 Idatech, Llc Consumption-based fuel cell monitoring and control
US8277997B2 (en) * 2004-07-29 2012-10-02 Idatech, Llc Shared variable-based fuel cell system control
JP2006040597A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス供給システム、エネルギ供給システム及びガス供給方法
US20070264186A1 (en) * 2004-09-09 2007-11-15 Dybkjaer Ib Process for Production of Hydrogen and/or Carbon Monoxide
US7470293B2 (en) * 2004-10-29 2008-12-30 Idatech, Llc Feedstock delivery systems, fuel processing systems, and hydrogen generation assemblies including the same
ATE385492T1 (de) * 2005-02-10 2008-02-15 Electrovac Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von wasserstoff
US7504048B2 (en) * 2005-06-14 2009-03-17 Air Products And Chemicals, Inc. Axial convective reformer
US7601302B2 (en) 2005-09-16 2009-10-13 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
WO2007035467A2 (en) 2005-09-16 2007-03-29 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
US7887958B2 (en) * 2006-05-15 2011-02-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US7972420B2 (en) 2006-05-22 2011-07-05 Idatech, Llc Hydrogen-processing assemblies and hydrogen-producing systems and fuel cell systems including the same
US20070275275A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Mesa Scharf Fuel cell anode purge systems and methods
US7939051B2 (en) 2006-05-23 2011-05-10 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
US8262752B2 (en) 2007-12-17 2012-09-11 Idatech, Llc Systems and methods for reliable feedstock delivery at variable delivery rates
PL2526045T3 (pl) 2010-01-19 2018-10-31 Haldor Topsøe A/S Proces oraz urządzenie do reformowania węglowodorów
EP2526044B1 (en) 2010-01-19 2018-12-05 Haldor Topsøe A/S Process for reforming hydrocarbons
US8168685B2 (en) * 2011-07-01 2012-05-01 Membrane Technology And Research, Inc Process for the production of methanol including one or more membrane separation steps
JP6652694B2 (ja) 2011-08-04 2020-02-26 カニンガム，スティーブン，エル． プラズマアーク炉および応用
EP2676924A1 (en) 2012-06-21 2013-12-25 Haldor Topsoe A/S Process for Reforming Hydrocarbons
DE102012019382A1 (de) * 2012-10-02 2014-04-03 Linde Aktiengesellschaft Anlage und Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
EA036747B1 (ru) 2014-02-28 2020-12-16 Хальдор Топсёэ А/С Способ получения синтез-газа
EP3140601A4 (en) 2014-05-09 2017-11-08 Stephen Lee Cunningham Arc furnace smeltering system & method
US10476093B2 (en) 2016-04-15 2019-11-12 Chung-Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same
WO2018045166A1 (en) 2016-08-31 2018-03-08 One Scientific, Inc. Systems, apparatuses, and methods for generating electric power via conversion of water to hydrogen and oxygen
UA126249C2 (uk) 2017-12-08 2022-09-07 Хальдор Топсьое А/С Система і спосіб виробництва синтез-газу
DE102019211133A1 (de) * 2019-07-26 2021-01-28 Thyssenkrupp Ag Reformeranordnung zur Herstellung von Synthesegas und/oder Wasserstoff
CN114173918A (zh) 2019-09-03 2022-03-11 托普索公司 具有经支撑的重整器管的重整炉
US11712655B2 (en) 2020-11-30 2023-08-01 H2 Powertech, Llc Membrane-based hydrogen purifiers
WO2022218854A1 (en) 2021-04-13 2022-10-20 Topsoe A/S Reduced metal dusting in bayonet reformer
EP4276061A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-15 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Process and plant for producing a synthesis gas product from a feed gas containing hydrocarbons

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162290A (en) * 1976-11-19 1979-07-24 Pullman Incorporated Parallel steam reformers to provide low energy process
US4337170A (en) * 1980-01-23 1982-06-29 Union Carbide Corporation Catalytic steam reforming of hydrocarbons
JPS5879801A (ja) * 1981-10-31 1983-05-13 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd 軽質炭化水素の改質方法および装置
JPS597125A (ja) * 1982-07-06 1984-01-14 Jgc Corp 改質ガスからの高圧合成方法
US4479925A (en) * 1982-09-13 1984-10-30 The M. W. Kellogg Company Preparation of ammonia synthesis gas
US4822521A (en) * 1983-06-09 1989-04-18 Uop Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons
US4919844A (en) * 1984-08-16 1990-04-24 Air Products And Chemicals, Inc. Enhanced heat transfer reformer and method
GB8514344D0 (en) * 1985-06-06 1985-07-10 Ici Plc Catalyst support
EP0334540B1 (en) * 1988-03-24 1993-10-20 Imperial Chemical Industries Plc Two-step steam-reforming process
IN176857B (no) * 1989-02-09 1996-09-21 Ici Plc

Also Published As

Publication number Publication date
EP0334540A2 (en) 1989-09-27
NZ228400A (en) 1991-07-26
AU607059B2 (en) 1991-02-21
JPH01301501A (ja) 1989-12-05
EP0382442A2 (en) 1990-08-16
DE68909979D1 (de) 1993-11-25
AU3167089A (en) 1989-09-28
EP0334540A3 (en) 1991-10-23
NO891272L (no) 1989-09-25
NO891272D0 (no) 1989-03-22
EP0382442A3 (en) 1991-10-02
NO179318C (no) 1996-09-18
JP2790308B2 (ja) 1998-08-27
EP0334540B1 (en) 1993-10-20
US5030661A (en) 1991-07-09
CA1321711C (en) 1993-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO179318B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenholdig gass-ström
KR102323734B1 (ko) 블루수소 생산공정 및 시스템
US9839899B2 (en) Method and system for producing methanol using an integrated oxygen transport membrane based reforming system
US6214066B1 (en) Synthesis gas production by ion transport membranes
AU742314B2 (en) Steam reforming
EP0437059B1 (en) Steam reforming
EP0926096B1 (en) Production of synthesis gas by mixed conducting membranes
CA2282142C (en) Synthesis gas production by mixed conducting membranes with integrated conversion into liquid products
CN113795460A (zh) 基于atr的氢气方法和设备
RU2707088C2 (ru) Способ и система для производства метанола с использованием частичного окисления
NO166703B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av ammoniakk-syntese-gass.
EP0926097B1 (en) Utilization of synthesis gas produced by mixed conducting membranes
RU2664516C2 (ru) Способ и система для производства метанола с использованием интегрированной системы риформинга на основе кислородопроводящей мембраны
RU2643543C2 (ru) Способ преобразования углеводородного сырья в синтез-газ
CA3056602C (en) Method and system for producing hydrogen using an oxygen transport membrane based reforming system
NZ232451A (en) Process for preparing methanol synthesis gas from a hydrocarbon feedstock and steam, over a steam-reforming catalyst
AU724359B2 (en) Synthesis gas production by ion transport membranes

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN SEPTEMBER 2002