RU2011106041A - Риформинг с каталитическим неполным окислением - Google Patents

Риформинг с каталитическим неполным окислением Download PDF

Info

Publication number
RU2011106041A
RU2011106041A RU2011106041/05A RU2011106041A RU2011106041A RU 2011106041 A RU2011106041 A RU 2011106041A RU 2011106041/05 A RU2011106041/05 A RU 2011106041/05A RU 2011106041 A RU2011106041 A RU 2011106041A RU 2011106041 A RU2011106041 A RU 2011106041A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis gas
hydrocarbon
carbon dioxide
hydrogen
produce
Prior art date
Application number
RU2011106041/05A
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 RU2011106041A publication Critical patent/RU2011106041A/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
    • 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
    • C01B3/025Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • 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
    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours
    • 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
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00006Large-scale industrial plants
    • 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
    • C01B2203/0283Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C01B2203/0288Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step containing two CO-shift steps
    • 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
    • C01B2203/06Integration with other chemical processes
    • C01B2203/068Ammonia synthesis
    • 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
    • C01B2203/10Catalysts 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

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

Abstract

1. Способ получения синтез-газа, включающий: ! неполное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов в условиях, достаточных для неполного сжигания части первого углеводорода, для получения диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла; ! риформинг, по меньшей мере, части несгоревшего первого углеводорода в присутствии, по меньшей мере, части тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода; и ! косвенный теплообмен с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода. ! 2. Способ по п.1, дополнительно включающий охлаждение первого синтез-газа в результате прямого теплообмена, косвенного теплообмена или и того, и другого при использовании теплопередающей среды перед косвенным теплообменом с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов. ! 3. Способ по п.1, дополнительно включающий смешивание, по меньшей мере, части первого синтез-газа и, по меньшей мере, части второго синтез-газа для получения синтез-газа как продукта. ! 4. Способ по п.1, дополнительно включающий: ! проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их с�

Claims (26)

1. Способ получения синтез-газа, включающий:
неполное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов в условиях, достаточных для неполного сжигания части первого углеводорода, для получения диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла;
риформинг, по меньшей мере, части несгоревшего первого углеводорода в присутствии, по меньшей мере, части тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода; и
косвенный теплообмен с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий охлаждение первого синтез-газа в результате прямого теплообмена, косвенного теплообмена или и того, и другого при использовании теплопередающей среды перед косвенным теплообменом с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий смешивание, по меньшей мере, части первого синтез-газа и, по меньшей мере, части второго синтез-газа для получения синтез-газа как продукта.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество; и
отделение, по меньшей мере, части водорода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения водородного продукта.
5. Способ по п.4, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду; и
проведение реакции, по меньшей мере, между частью второго водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
8. Способ по п.7, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода, по меньшей мере, в части первого синтез-газа, второго синтез-газа или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 моль.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
проведение реакции, по меньшей мере, между частью высушенного водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
10. Способ по п.9, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
11. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
очистку, по меньшей мере, части высушенного водородного продукта для получения четвертого водородного продукта, содержащего водород, где очистка включает отделение, по меньшей мере, части каких-либо остаточных газов, где остаточные газы содержат одно или несколько соединений, выбираемых из монооксида углерода, диоксида углерода, воды и инертных соединений.
12. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части метана и воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
очистку, по меньшей мере, части высушенного водородного продукта для получения очищенного водородного продукта, содержащего водород и азот при молярном соотношении в диапазоне от приблизительно 2,7 до приблизительно 3,3, где очистка включает отделение, по меньшей мере, части каких-либо остаточных газов и избыточного азота, где остаточные газы содержат одно или несколько соединений, выбираемых из монооксида углерода, диоксида углерода, воды и инертных соединений, где окислитель содержит воздух, избыточный воздух, обогащенный азотом воздух или их смеси.
13. Способ по п.1, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.
14. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород содержат один или несколько С120 углеводородов.
15. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород содержат природный газ, обессеренный природный газ, метан, обессеренный метан или их смесь.
16. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород являются различными.
17. Способ получения синтез-газа, включающий:
неполное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов в зоне первой реакции в условиях, достаточных для неполного сжигания, по меньшей мере, части первого углеводорода, для получения диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла;
по меньшей мере, неполный риформинг несгоревшего углеводорода в зоне первой реакции в присутствии, по меньшей мере, части тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода; и
косвенный теплообмен с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в зоне второй реакции для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода.
18. Способ по п.17, дополнительно включающий охлаждение первого синтез-газа в результате прямого теплообмена, косвенного теплообмена или и того, и другого при использовании теплопередающей среды перед косвенным теплообменом с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду.
19. Способ по п.17, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.
20. Способ по п.17, где зона первой реакции, зона второй реакции или и та, и другая включают два и более слоя, содержащих катализатор.
21. Способ по п.17, где зона второй реакции включает одну или несколько труб, каждая из которых содержит второй катализатор.
22. Система получения синтез-газа, включающая:
первый реактор, адаптированный для неполного окисления первого углеводорода в присутствии окислителя в условиях, достаточных для неполного сжигания, по меньшей мере, части первого углеводорода для получения диоксида углерода, несгоревшего углеводорода и тепла, и адаптированный, по меньшей мере, для неполного риформинга несгоревшего углеводорода в присутствии тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород; и
второй реактор, адаптированный для косвенного теплообмена с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород.
23. Система по п.22, дополнительно включающая зону смешивания, адаптированную для смешивания, по меньшей мере, части первого синтез-газа и второго синтез-газа для получения синтез-газа.
24. Система по п.22, дополнительно включающая один или несколько конвертеров, адаптированных для превращения, по меньшей мере, части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или смеси первого синтез-газа и второго синтез-газа в диоксид углерода для получения синтез-газа, содержащего менее чем 2 мол.% монооксида углерода при расчете на сухое вещество.
25. Система по п.22, дополнительно включающая одну или несколько систем удаления диоксида углерода, адаптированных для удаления, по меньшей мере, части диоксида углерода в синтез-газе для получения синтез-газа, обедненного диоксидом углерода, и побочного продукта на основе диоксида углерода.
26. Система по п.22, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.
RU2011106041/05A 2008-07-18 2009-06-29 Риформинг с каталитическим неполным окислением RU2011106041A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/175,639 2008-07-18
US12/175,639 US8273139B2 (en) 2003-03-16 2008-07-18 Catalytic partial oxidation reforming

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011106041A true RU2011106041A (ru) 2012-08-27

Family

ID=41550615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011106041/05A RU2011106041A (ru) 2008-07-18 2009-06-29 Риформинг с каталитическим неполным окислением

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8273139B2 (ru)
EP (1) EP2321386B1 (ru)
JP (1) JP5405569B2 (ru)
CN (1) CN102099445B (ru)
AU (1) AU2009271698B2 (ru)
BR (1) BRPI0914822A2 (ru)
CA (1) CA2728565C (ru)
RU (1) RU2011106041A (ru)
WO (1) WO2010008494A1 (ru)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8273139B2 (en) * 2003-03-16 2012-09-25 Kellogg Brown & Root Llc Catalytic partial oxidation reforming
US20100035193A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Ze-Gen, Inc. Method and system for fuel gas combustion, and burner for use therein
US9083020B2 (en) * 2009-09-04 2015-07-14 Lg Fuel Cell Systems Inc. Reducing gas generators and methods for generating reducing gas
US8636922B2 (en) * 2010-06-30 2014-01-28 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for recovering hydrogen and carbon dioxide from a syngas stream
US8535638B2 (en) 2010-11-11 2013-09-17 Air Liquide Large Industries U.S. Process for recovering hydrogen and carbon dioxide
WO2012084135A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Haldor Topsøe A/S Process for reforming hydrocarbon
US20120291482A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-22 Air Liquide Large Industries U.S. Lp Process For Recovering Hydrogen And Carbon Dioxide
DE102011113699A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Lurgi Gmbh Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US9388980B2 (en) 2011-12-15 2016-07-12 Kellogg Brown + Root LLC Systems and methods for gasifying a hydrocarbon feedstock
WO2013095130A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Stamicarbon B.V. Acting Under The Name Of Mt Innovation Center Process for producing ammonia and urea
MX364235B (es) 2012-06-27 2019-04-17 Grannus Llc Produccion de poligeneracion de polvo y fertilizador a traves de captura de emisiones.
WO2016016251A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Eni S.P.A. Integrated sct-cpo/sr process for producing synthesis gas
CA3007124A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Grannus, Llc Polygeneration production of hydrogen for use in various industrial processes
AU2017356668B2 (en) 2016-11-09 2023-04-20 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for power production with integrated production of hydrogen
CN110382667A (zh) 2016-12-23 2019-10-25 碳工程有限公司 从稀薄的二氧化碳源合成燃料的方法和系统
US11142832B2 (en) 2017-02-09 2021-10-12 Battelle Energy Alliance, Llc Methods and systems for syngas production and for efficient, flexible energy generation
US10870810B2 (en) 2017-07-20 2020-12-22 Proteum Energy, Llc Method and system for converting associated gas
CN110799452B (zh) 2017-07-25 2023-08-01 托普索公司 用于制备合成气的方法
EP3658493B1 (en) 2017-07-25 2023-08-30 Topsoe A/S Process for the co-production of methanol and ammonia
CA3069817A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Haldor Topsoe A/S Method for the preparation of ammonia synthesis gas
CN107416863B (zh) * 2017-08-01 2020-01-07 中盐安徽红四方新能源科技有限公司 磷酸铁生产的废水制备工业级铵盐的方法
CN114538376B (zh) 2017-11-09 2024-07-30 八河流资产有限责任公司 用于生产和分离氢气和二氧化碳的系统和方法
DE102018210921A1 (de) * 2018-07-03 2019-08-14 Thyssenkrupp Ag Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen
BG112796A (bg) * 2018-09-03 2020-04-15 Тодор ТОДОРОВ Получаване на сингаз за производство на водород, чрез паров реформинг на въглеводороди с прилагане на процес на пълно горене на поток горивни газове в автотермичен реформинг
AU2020292848A1 (en) 2019-06-13 2022-02-03 8 Rivers Capital, Llc Power production with cogeneration of further products
KR102602141B1 (ko) 2021-10-06 2023-11-14 두산에너빌리티 주식회사 복합 개질기
EP4433414A1 (en) 2021-11-18 2024-09-25 8 Rivers Capital, LLC Apparatus for hydrogen production

Family Cites Families (46)

* 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
JPS58194707A (ja) * 1982-05-07 1983-11-12 Masaya Kuno 炭化水素のガス化方法
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
JPH04310501A (ja) * 1991-04-03 1992-11-02 Mw Kellogg Co 自己熱式スチーム改質プロセス
JPH04313339A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Toyo Eng Corp 触媒燃焼を利用した部分酸化改質反応器
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
MY131526A (en) * 1993-12-27 2007-08-30 Shell Int Research A process for the preparation of carbon monoxide and/or hydrogen
US5720901A (en) * 1993-12-27 1998-02-24 Shell Oil Company Process for the catalytic partial oxidation of hydrocarbons
US5496859A (en) * 1995-01-28 1996-03-05 Texaco Inc. Gasification process combined with steam methane reforming to produce syngas suitable for methanol production
US5523483A (en) * 1995-06-16 1996-06-04 The M. W. Kellogg Company Integrated urea/ammonia process
DE19625093A1 (de) * 1996-06-24 1998-01-02 Bayer Ag Verfahren zur Gewinnung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff
US6005011A (en) * 1998-05-06 1999-12-21 The M. W. Kellogg Company Process for converting gas to liquids
DK173742B1 (da) * 1998-09-01 2001-08-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde og reaktorsystem til fremstilling af syntesegas
US6726850B1 (en) * 2000-01-14 2004-04-27 Sebastian C. Reyes Catalytic partial oxidation using staged oxygen addition
JP3543717B2 (ja) * 2000-02-18 2004-07-21 日産自動車株式会社 触媒燃焼器
EP1188713A3 (en) * 2000-09-18 2003-06-25 Haldor Topsoe A/S Production of hydrogen and carbon monoxide containing synthesis gas by partial oxidation
NL1016848C2 (nl) * 2000-12-11 2002-06-13 Continental Engineering B V Werkwijze en inrichting voor de bereiding van ammoniak.
JP2002308604A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Toyota Motor Corp 燃料改質装置
WO2003002459A1 (en) * 2001-06-28 2003-01-09 Fluor Corporation Improved ammonia plant configurations and methods
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
JP4209625B2 (ja) * 2002-04-09 2009-01-14 新日本石油株式会社 オートサーマルリフォーミング改質器およびそれを用いたオートサーマルリフォーミング方法
US6936238B2 (en) * 2002-09-06 2005-08-30 General Motors Corporation Compact partial oxidation/steam reactor with integrated air preheater, fuel and water vaporizer
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
US8273139B2 (en) * 2003-03-16 2012-09-25 Kellogg Brown & Root Llc Catalytic partial oxidation reforming
CA2507922C (en) * 2003-03-18 2012-08-14 Kellogg Brown & Root, Inc. Autothermal reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production
US7261751B2 (en) * 2004-08-06 2007-08-28 Conocophillips Company Synthesis gas process comprising partial oxidation using controlled and optimized temperature profile
DE102005021500A1 (de) * 2005-05-10 2006-11-16 Uhde Gmbh Verfahren zur Aufheizung eines Dampf-/Erdgasgemisches im Bereich eines Gassammelrohres nach einem Primärreformer
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
JP5065605B2 (ja) * 2006-03-02 2012-11-07 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 水素製造装置および燃料電池システム並びにその運転方法
US8152874B2 (en) * 2006-06-19 2012-04-10 Siemens Energy, Inc. Systems and methods for integration of gasification and reforming processes

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009271698B2 (en) 2014-10-23
CN102099445B (zh) 2015-01-28
CA2728565A1 (en) 2010-01-21
CN102099445A (zh) 2011-06-15
EP2321386B1 (en) 2018-05-30
EP2321386A1 (en) 2011-05-18
US8273139B2 (en) 2012-09-25
US20090064582A1 (en) 2009-03-12
EP2321386A4 (en) 2011-11-30
JP2011528648A (ja) 2011-11-24
AU2009271698A1 (en) 2010-01-21
JP5405569B2 (ja) 2014-02-05
CA2728565C (en) 2014-08-05
WO2010008494A1 (en) 2010-01-21
BRPI0914822A2 (pt) 2019-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011106041A (ru) Риформинг с каталитическим неполным окислением
RU2011106035A (ru) Каталитический риформинг с частичным окислением для обработки синтез-газа
CA2705640C (en) Steam-hydrocarbon reforming with reduced carbon dioxide emissions
US8591769B2 (en) Hydrogen production with reduced carbon dioxide generation and complete capture
JP5677659B2 (ja) 一体化ガス精製装置
JP5721310B2 (ja) 酸素除去
US20110206594A1 (en) Systems and Methods for Producing Syngas and Products Therefrom
DE60336444D1 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US20230294985A1 (en) Low carbon hydrogen fuel
KR20070100962A (ko) 이산화탄소 방출이 적은 합성가스 제조 방법
CN105189340A (zh) 使用高温变换和低蒸汽/碳比率生产氨合成气的方法
US20140343339A1 (en) Method for obtaining olefins from furnace gases of steel works
JP5490133B2 (ja) オレフィン並びにアンモニア及び尿素の製造のための中間体の製造のための統合的方法
JP2005512771A5 (ru)
CA2582999A1 (en) Reforming apparatus and method for syngas generation
CA2948370A1 (en) Method for the manufacture of urea
JP2010514853A (ja) 硫黄回収プロセスのlng及び/又はgtlプロセスとの統合
ATE396144T1 (de) Verfahren zur herstellung von langkettigen
MX2010002750A (es) Produccion combinada de hidrocarburos y energia electrica.
RU2012102457A (ru) Способ получения углеводородов из синтез-газа
WO2000076637A1 (en) Method for removing nitrogen oxides from an oxygen-containing gas stream
CN107001034A (zh) 用于消除氨装置中的挥发性有机化合物和有害空气污染物的方法
RU2006122358A (ru) Способ переработки органических отходов (варианты)
CA2923645A1 (en) Process and a system for the generation of synthesis gas
EA046288B1 (ru) Низкоуглеродное водородное топливо