RU2011106035A - Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа - Google Patents

Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа Download PDF

Info

Publication number
RU2011106035A
RU2011106035A RU2011106035/05A RU2011106035A RU2011106035A RU 2011106035 A RU2011106035 A RU 2011106035A RU 2011106035/05 A RU2011106035/05 A RU 2011106035/05A RU 2011106035 A RU2011106035 A RU 2011106035A RU 2011106035 A RU2011106035 A RU 2011106035A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrocarbon
synthesis gas
carbon dioxide
catalysts
gas
Prior art date
Application number
RU2011106035/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Авинаш МАЛХОТРА (US)
Авинаш МАЛХОТРА
Дэвид П. МАНН (US)
Дэвид П. МАНН
Original Assignee
КЕЛЛОГГ БРАУН ЭНД РУТ ЭлЭлСи (US)
КЕЛЛОГГ БРАУН ЭНД РУТ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by КЕЛЛОГГ БРАУН ЭНД РУТ ЭлЭлСи (US), КЕЛЛОГГ БРАУН ЭНД РУТ ЭлЭлСи filed Critical КЕЛЛОГГ БРАУН ЭНД РУТ ЭлЭлСи (US)
Publication of RU2011106035A publication Critical patent/RU2011106035A/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067Heating or cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • B01J8/009Membranes, e.g. feeding or removing reactants or products to or from the catalyst bed through a membrane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/38Production 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
    • C01B3/382Multi-step processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/38Production 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
    • C01B3/384Production 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/48Production 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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212Plates; Jackets; Cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00309Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/0053Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00018Construction aspects
    • B01J2219/00024Revamping, retrofitting or modernisation of existing plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0238Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a carbon dioxide reforming step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405Purification by membrane separation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415Purification by absorption in liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0475Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0495Composition of the impurity the impurity being water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06Integration with other chemical processes
    • C01B2203/061Methanol production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06Integration with other chemical processes
    • C01B2203/062Hydrocarbon production, e.g. Fischer-Tropsch process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872Methods of cooling
    • C01B2203/0877Methods of cooling by direct injection of fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872Methods of cooling
    • C01B2203/0883Methods of cooling by indirect heat exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047Group VIII metal catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1076Copper or zinc-based catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1082Composition of support materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205Composition of the feed
    • C01B2203/1211Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205Composition of the feed
    • C01B2203/1211Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235Hydrocarbons
    • C01B2203/1241Natural gas or methane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14Details of the flowsheet
    • C01B2203/141At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in parallel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14Details of the flowsheet
    • C01B2203/142At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14Details of the flowsheet
    • C01B2203/142At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C01B2203/143Three or more reforming, decomposition or partial oxidation steps in series

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

1. Способ получения синтез-газа и одного или нескольких углеводородных продуктов из него, включающий: ! частичное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов при условиях, достаточных для частичного сгорания части первого углеводорода, чтобы получить диоксид углерода, несгоревший первый углеводород и тепло; ! риформинг по меньшей мере части несгоревшего углеводорода при наличии по меньшей мере части тепла, генерированного на стадии частичного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов, чтобы получить первый синтез-газ, содержащий водород, монооксид углерода и диоксид углерода; ! косвенную передачу тепла от первого синтез-газа второму углеводороду, чтобы преобразовать по меньшей мере часть второго углеводорода в присутствии пара и одного или нескольких вторых катализаторов, с получением второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода, диоксид углерода и воду; и ! реакционное взаимодействие первого синтез-газа, второго синтез-газа или их смеси, чтобы получить отходящий газ и один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, их производных или их комбинаций. ! 2. Способ по п.1, дополнительно содержащий удаление по меньшей мере части диоксида углерода из синтез-газа перед реакционным взаимодействием синтез-газ, чтобы получить отходящий газ и один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, их производных или их комбинаций. ! 3. Способ по п.1, дополнительно содержащий удаление по меньшей мере части диоксида углерода и по меньшей мере части воды из синтез-газа перед реакционным взаимодействием синтез-газа, чтобы получить о

Claims (20)

1. Способ получения синтез-газа и одного или нескольких углеводородных продуктов из него, включающий:
частичное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов при условиях, достаточных для частичного сгорания части первого углеводорода, чтобы получить диоксид углерода, несгоревший первый углеводород и тепло;
риформинг по меньшей мере части несгоревшего углеводорода при наличии по меньшей мере части тепла, генерированного на стадии частичного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов, чтобы получить первый синтез-газ, содержащий водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
косвенную передачу тепла от первого синтез-газа второму углеводороду, чтобы преобразовать по меньшей мере часть второго углеводорода в присутствии пара и одного или нескольких вторых катализаторов, с получением второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода, диоксид углерода и воду; и
реакционное взаимодействие первого синтез-газа, второго синтез-газа или их смеси, чтобы получить отходящий газ и один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, их производных или их комбинаций.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий удаление по меньшей мере части диоксида углерода из синтез-газа перед реакционным взаимодействием синтез-газ, чтобы получить отходящий газ и один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, их производных или их комбинаций.
3. Способ по п.1, дополнительно содержащий удаление по меньшей мере части диоксида углерода и по меньшей мере части воды из синтез-газа перед реакционным взаимодействием синтез-газа, чтобы получить отходящий газ и один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, их производных или их комбинаций.
4. Способ по п.1, дополнительно содержащий по меньшей мере стадию из предварительного нагревания первого углеводорода до температуры по меньшей мере 400°C перед частичным окислением и предварительного нагревания второго углеводорода до температуры по меньшей мере 400°C перед преобразованием.
5. Способ по п.1, дополнительно содержащий охлаждение первого синтез-газа посредством непосредственного теплообмена и/или косвенного теплообмена с теплопередающей средой перед косвенной передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду.
6. Способ по п.1, в котором один или несколько первых катализаторов и/или вторых катализаторов содержат смесь двух или более катализаторов.
7. Способ по п.1, в котором первый углеводород и второй углеводород являются, независимо, одним или несколькими C1-C20 углеводородами.
8. Способ по п.1, в котором первый углеводород и второй углеводород являются, независимо, природным газом, десульфурированным природным газом, метаном, десульфурированным метаном или их смесью.
9. Способ по п.1, в котором первый углеводород и второй углеводород подаются в массовом соотношении от примерно 20:80 до примерно 80:20.
10. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть отходящего газа вводится в конвертер для превращения оксида углерода и диоксида углерода в метан, чтобы получить синтетический природный газ.
11. Способ получения синтез-газа и углеводородных продуктов, содержащий:
частичное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов при условиях, достаточных для частичного сгорания части первого углеводорода, с получением диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла;
риформинг по меньшей мере части несгоревшего углеводорода при наличии по меньшей мере части тепла, генерированного на стадии частичного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов, чтобы получить первый синтез-газ, содержащий водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
косвенную передачу тепла от первого синтез-газа второму углеводороду, чтобы преобразовать по меньшей мере часть второго углеводорода в присутствии пара и одного или нескольких вторых катализаторов, чтобы получить второй синтез-газ, содержащий водород, монооксид углерода, диоксид углерода и воду; и
преобразование по меньшей мере части первого синтез-газа, по меньшей мере части второго синтез-газа или их смеси в метанол, его производные или их комбинации.
12. Способ по п.11, дополнительно содержащий преобразование по меньшей мере части монооксида углерода в синтез-газе в диоксид углерода перед преобразованием по меньшей мере части синтез-газа в метанол, его производные или их комбинации.
13. Способ по п.11, дополнительно содержащий удаление по меньшей мере части диоксида углерода в синтез-газе перед преобразованием по меньшей мере части синтез-газа в метанол, его производные или их комбинации.
14. Способ по п.11, дополнительно содержащий преобразование по меньшей мере части монооксида углерода в синтез-газе в диоксид углерода и удаление по меньшей мере части диоксида углерода из синтез-газа перед преобразованием синтез-газа в метанол, его производные или их комбинации.
15. Способ по п.11, дополнительно содержащий охлаждение первого синтез-газа посредством непосредственного теплообмена и/или косвенного теплообмена с теплопередающей средой перед косвенной передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в присутствии пара и одного или нескольких вторых катализаторов.
16. Способ по п.11, в котором окислитель содержит кислород, в основном кислород, воздух, обогащенный кислородом, воздух, не содержащий азота, воздух, в основном не содержащий азота, или их смесь.
17. Способ по п.11, в котором вторая реакционная зона содержит одну или несколько труб, каждая из которых содержит второй катализатор.
18. Способ по п.1, в котором первый углеводород и второй углеводород являются независимым образом одним или несколькими C1-C20 углеводородами.
19. Способ по п.11, в котором первый углеводород и второй углеводород являются, независимо, природным газом, десульфурированным природным газом, метаном, десульфурированным метаном или их смесью.
20. Установка для получения синтез-газа и углеводородных продуктов, содержащая:
первый реактор, приспособленный для частичного окисления первого углеводорода в присутствии окислителя при условиях, достаточных для частичного сгорания по меньшей мере части первого углеводорода, чтобы получить диоксид углерода, несгоревший углеводород и тепло, и приспособленный для по меньшей мере частичного риформинга несгоревшего углеводорода при наличии тепла, генерированного на стадии частичного окисления, и в присутствии одного или нескольких первых катализаторов, чтобы получить первый синтез-газ, содержащий монооксид углерода, диоксид углерода и водород;
второй реактор, приспособленный для косвенной передачи тепла от первого синтез-газа второму углеводороду, чтобы получить по меньшей мере часть второго углеводорода в присутствии пара и одного или нескольких вторых катализаторов, с получением второго синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород; и
узел для синтеза, приспособленный для преобразования по меньшей мере части первого синтез-газа, по меньшей мере части второго синтез-газа или их смеси в один или несколько продуктов синтеза Фишера-Тропша, метанол, его производные или их комбинации.
RU2011106035/05A 2008-07-18 2009-06-30 Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа RU2011106035A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/175,749 US7932296B2 (en) 2003-03-16 2008-07-18 Catalytic partial oxidation reforming for syngas processing and products made therefrom
US12/175,749 2008-07-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011106035A true RU2011106035A (ru) 2012-08-27

Family

ID=41550616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011106035/05A RU2011106035A (ru) 2008-07-18 2009-06-30 Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7932296B2 (ru)
EP (1) EP2300360A4 (ru)
JP (1) JP2011528649A (ru)
CN (1) CN102099284B (ru)
AU (1) AU2009271701B2 (ru)
BR (1) BRPI0914646A2 (ru)
CA (1) CA2727552C (ru)
RU (1) RU2011106035A (ru)
WO (1) WO2010008497A1 (ru)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106000393B (zh) 2010-05-24 2019-11-19 希路瑞亚技术公司 纳米线催化剂
WO2012151605A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Linc Energy Ltd Conditioning of syngas from underground coal gasification
EA029867B1 (ru) 2011-05-24 2018-05-31 Силурия Текнолоджиз, Инк. Катализаторы для нефтехимического катализа
US9101899B2 (en) 2011-10-20 2015-08-11 Kellogg Brown & Root Llc Reforming exchanger with integrated shift conversion
US8545775B2 (en) 2011-10-20 2013-10-01 Kellogg Brown & Root Llc Reforming exchanger system with intermediate shift conversion
CN103889891B (zh) * 2011-10-26 2016-09-14 代表Mt创新中心的斯塔米卡邦有限公司 生产用于生产甲醇的合成气的方法
CN104039451B (zh) 2011-11-29 2018-11-30 希路瑞亚技术公司 纳米线催化剂及其应用和制备方法
US9388980B2 (en) 2011-12-15 2016-07-12 Kellogg Brown + Root LLC Systems and methods for gasifying a hydrocarbon feedstock
EA027871B1 (ru) * 2011-12-19 2017-09-29 Стамикарбон Б.В. Эктин Андер Те Нейм Оф Мт Инновейшн Сентр Способ получения аммиака и мочевины
WO2013106771A2 (en) 2012-01-13 2013-07-18 Siluria Technologies, Inc. Process for separating hydrocarbon compounds
US9446397B2 (en) 2012-02-03 2016-09-20 Siluria Technologies, Inc. Method for isolation of nanomaterials
WO2013117948A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-15 Helbio Societé Anonyme Hydrogen And Energy Production Systems Heat integrated reformer with catalytic combustion for hydrogen production
WO2013177461A2 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Siluria Technologies, Inc. Catalytic forms and formulations
US9469577B2 (en) 2012-05-24 2016-10-18 Siluria Technologies, Inc. Oxidative coupling of methane systems and methods
US9969660B2 (en) 2012-07-09 2018-05-15 Siluria Technologies, Inc. Natural gas processing and systems
AU2013355038B2 (en) 2012-12-07 2017-11-02 Lummus Technology Llc Integrated processes and systems for conversion of methane to multiple higher hydrocarbon products
CA2902192C (en) 2013-03-15 2021-12-07 Siluria Technologies, Inc. Catalysts for petrochemical catalysis
US10392250B2 (en) 2013-11-11 2019-08-27 Gas Technology Institute Reactor system for producing synthesis gas
EP3074119B1 (en) 2013-11-27 2019-01-09 Siluria Technologies, Inc. Reactors and systems for oxidative coupling of methane
CN103693616B (zh) * 2013-12-10 2015-10-28 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 甲烷非催化部分氧化与甲烷蒸汽转化联产合成气的方法和系统
CN110655437B (zh) 2014-01-08 2022-09-09 鲁玛斯技术有限责任公司 乙烯成液体的系统和方法
US10377682B2 (en) 2014-01-09 2019-08-13 Siluria Technologies, Inc. Reactors and systems for oxidative coupling of methane
EP3097068A4 (en) 2014-01-09 2017-08-16 Siluria Technologies, Inc. Oxidative coupling of methane implementations for olefin production
CA2938779C (en) * 2014-02-28 2019-10-29 Haldor Topsoe A/S Process for producing synthesis gas by catalytic steam reforming of hydrocarbon feedstock
WO2015168601A2 (en) 2014-05-02 2015-11-05 Siluria Technologies, Inc. Heterogeneous catalysts
WO2016016253A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Eni S.P.A. Integrated short contact time catalytic partial oxidation/gas heated reforming process for the production of synthesis gas
EP3194070B1 (en) 2014-09-17 2020-12-23 Lummus Technology LLC Catalysts for oxidative coupling of methane and oxidative dehydrogenation of ethane
US10793490B2 (en) 2015-03-17 2020-10-06 Lummus Technology Llc Oxidative coupling of methane methods and systems
US9334204B1 (en) 2015-03-17 2016-05-10 Siluria Technologies, Inc. Efficient oxidative coupling of methane processes and systems
US20160289143A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Siluria Technologies, Inc. Advanced oxidative coupling of methane
US9328297B1 (en) 2015-06-16 2016-05-03 Siluria Technologies, Inc. Ethylene-to-liquids systems and methods
US10316376B2 (en) * 2015-06-24 2019-06-11 Midrex Technologies, Inc. Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace
US20170107162A1 (en) 2015-10-16 2017-04-20 Siluria Technologies, Inc. Separation methods and systems for oxidative coupling of methane
US9944573B2 (en) 2016-04-13 2018-04-17 Siluria Technologies, Inc. Oxidative coupling of methane for olefin production
EP3538746A1 (en) 2016-11-09 2019-09-18 8 Rivers Capital, LLC Systems and methods for power production with integrated production of hydrogen
US20180169561A1 (en) 2016-12-19 2018-06-21 Siluria Technologies, Inc. Methods and systems for performing chemical separations
ES2960342T3 (es) 2017-05-23 2024-03-04 Lummus Technology Inc Integración de procedimientos de acoplamiento oxidativo del metano
US10836689B2 (en) 2017-07-07 2020-11-17 Lummus Technology Llc Systems and methods for the oxidative coupling of methane
AU2018364702B2 (en) 2017-11-09 2024-01-11 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide
RU2674971C1 (ru) * 2017-12-07 2018-12-13 Публичное акционерное общество "Газпром" Аппарат и способ получения водородсодержащего газа
WO2020142489A1 (en) * 2019-01-02 2020-07-09 Sabic Global Technologies, B.V. Hydrogen enrichment in syngas produced via catalytic partial oxidation
KR20220020842A (ko) 2019-06-13 2022-02-21 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 추가 생성물들의 공동 발생을 구비하는 동력 생산
US11691874B2 (en) 2021-11-18 2023-07-04 8 Rivers Capital, Llc Apparatuses and methods for hydrogen production

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2896927A (en) 1956-09-26 1959-07-28 Texaco Inc Gas and liquid contacting apparatus
GB944059A (en) 1960-12-29 1963-12-11 Exxon Research Engineering Co Process for the production of ammonia synthesis feed gas
US3920717A (en) 1973-03-26 1975-11-18 Texaco Development Corp Production of methanol
US3929429A (en) 1974-09-26 1975-12-30 Texaco Inc Fuel gas from solid carbonaceous fuels
US4081253A (en) 1976-12-10 1978-03-28 Texaco Development Corporation Production of purified synthesis gas and carbon monoxide
GB2163449B (en) 1984-07-18 1988-06-02 Shell Int Research Production of gas mixtures containing hydrogen and carbon monoxide
DE3521304A1 (de) 1985-06-13 1986-12-18 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur erzeugung eines synthesegases
US5011625A (en) 1989-12-11 1991-04-30 The M. W. Kellogg Company Autothermal steam reforming process
US5122299A (en) 1989-12-11 1992-06-16 The M. W. Kellogg Company Autothermal steam reforming process
US5362454A (en) 1993-06-28 1994-11-08 The M. W. Kellogg Company High temperature heat exchanger
US5358696A (en) 1993-12-01 1994-10-25 Texaco Inc. Production of H2 -rich gas
CO4410233A1 (es) 1993-12-27 1997-01-09 Shell Int Research Un procedimiento para la oxidacion parcial catalitica de un sustrato de hidrocarburos
MY131526A (en) 1993-12-27 2007-08-30 Shell Int Research A process for the preparation of carbon monoxide and/or hydrogen
US5496859A (en) 1995-01-28 1996-03-05 Texaco Inc. Gasification process combined with steam methane reforming to produce syngas suitable for methanol production
US5861441A (en) * 1996-02-13 1999-01-19 Marathon Oil Company Combusting a hydrocarbon gas to produce a reformed gas
US6005011A (en) 1998-05-06 1999-12-21 The M. W. Kellogg Company Process for converting gas to liquids
US6726850B1 (en) 2000-01-14 2004-04-27 Sebastian C. Reyes Catalytic partial oxidation using staged oxygen addition
EP1188713A3 (en) 2000-09-18 2003-06-25 Haldor Topsoe A/S Production of hydrogen and carbon monoxide containing synthesis gas by partial oxidation
US6695983B2 (en) * 2001-04-24 2004-02-24 Praxair Technology, Inc. Syngas production method utilizing an oxygen transport membrane
US6855272B2 (en) 2001-07-18 2005-02-15 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure drop reforming exchanger
JP4773641B2 (ja) 2001-07-19 2011-09-14 三菱重工業株式会社 メタノールの製造方法
US20030162846A1 (en) 2002-02-25 2003-08-28 Wang Shoou-L Process and apparatus for the production of synthesis gas
GB0225961D0 (en) * 2002-11-07 2002-12-11 Johnson Matthey Plc Production of hydrocarbons
CA2504206A1 (en) 2002-11-11 2004-05-27 Conocophillips Company Stabilized alumina supports, catalysts made therefrom, and their use in partial oxidation
GB0301323D0 (en) 2003-01-21 2003-02-19 Johnson Matthey Plc Methanol synthesis
US7125913B2 (en) 2003-03-14 2006-10-24 Conocophillips Company Partial oxidation reactors and syngas coolers using nickel-containing components
US6958363B2 (en) 2003-03-15 2005-10-25 Conocophillips Company Hydrogen use in a GTL plant
US7138001B2 (en) 2003-03-16 2006-11-21 Kellogg Brown & Root Llc Partial oxidation reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production
CN100564495C (zh) * 2003-03-18 2009-12-02 凯洛格·布朗及鲁特有限公司 制氢用自热转化器-转化交换器布置
US7261751B2 (en) 2004-08-06 2007-08-28 Conocophillips Company Synthesis gas process comprising partial oxidation using controlled and optimized temperature profile
US7485767B2 (en) 2005-06-29 2009-02-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of synthesis gas blends for conversion to methanol or Fischer-Tropsch liquids
US20070129450A1 (en) 2005-11-18 2007-06-07 Barnicki Scott D Process for producing variable syngas compositions

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009271701A1 (en) 2010-01-21
CA2727552A1 (en) 2010-01-21
BRPI0914646A2 (pt) 2015-10-20
EP2300360A1 (en) 2011-03-30
WO2010008497A1 (en) 2010-01-21
WO2010008497A8 (en) 2011-01-27
CA2727552C (en) 2014-10-07
US7932296B2 (en) 2011-04-26
JP2011528649A (ja) 2011-11-24
EP2300360A4 (en) 2011-11-02
CN102099284A (zh) 2011-06-15
AU2009271701B2 (en) 2015-02-05
US20080275143A1 (en) 2008-11-06
CN102099284B (zh) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011106035A (ru) Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа
RU2344069C2 (ru) Способ получения водорода из газа, содержащего метан, в частности природного газа, и установка для осуществления способа
RU2011106041A (ru) Риформинг с каталитическим неполным окислением
US9132402B2 (en) Apparatus, systems, and processes for producing syngas and products therefrom
RU2011127224A (ru) Системы и способы для улучшения эффективности синтеза аммиака
RU2495914C2 (ru) Устройства и способы обработки водорода и монооксида углерода
CN101973523B (zh) 一种以沼气为原料制备氢气的方法
RU2011110497A (ru) Системы и способы производства сверхчистого водорода при высоком давлении
RU2015129604A (ru) Параллельное получение водорода, монооксида углерода и углеродсодержащего продукта
NO20054084D0 (no) Fremgangsmate for fremstilling av hydrokarboner med lang kjede fra naturgass
US20230294985A1 (en) Low carbon hydrogen fuel
WO2010069488A8 (de) Verfahren zur oxidativen kupplung von methan und herstellung von synthesegas
KR20230085907A (ko) 일산화탄소를 포함하는 가스 스트림을 생성하기 위한 공정
CN103979492A (zh) 二氧化碳-甲烷自热重整制备合成气的工艺方法
CA2848250A1 (en) Method for obtaining olefins from furnace gases of steel works
TW202319334A (zh) 氫製造結合co2捕捉的方法
RU2664526C2 (ru) Энергосберегающий унифицированный способ генерации синтез-газа из углеводородов
CA2852267C (en) Systems and methods for the use of fischer-tropsch tail gas in a gas to liquid process
JP2001213610A (ja) 水素および一酸化炭素の豊富なガスの製造方法および装置
CA2923645A1 (en) Process and a system for the generation of synthesis gas
EA040550B1 (ru) Способ повышения эффективности установки для получения синтез-газа для производства аммиака
KR20240125929A (ko) 바이오매스 가스화로에서 메탄올 생산
EP1935847A1 (en) Process for producing synthesis gas
CA3220940A1 (en) Heat exchange reactor with reduced metal dusting
WO2022058585A1 (en) Improving the purity of a co2-rich stream

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20121212