RU2017122296A - Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно - Google Patents

Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно Download PDF

Info

Publication number
RU2017122296A
RU2017122296A RU2017122296A RU2017122296A RU2017122296A RU 2017122296 A RU2017122296 A RU 2017122296A RU 2017122296 A RU2017122296 A RU 2017122296A RU 2017122296 A RU2017122296 A RU 2017122296A RU 2017122296 A RU2017122296 A RU 2017122296A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range
steam
stream
flue gases
reactor
Prior art date
Application number
RU2017122296A
Other languages
English (en)
Inventor
Жан-Луи АМБРОЗИНО
Беатрис ФИШЕР
Карин СЮРЛА
Флоран ГИЛЛУ
Original Assignee
Ифп Энержи Нувелль
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 Ифп Энержи Нувелль filed Critical Ифп Энержи Нувелль
Publication of RU2017122296A publication Critical patent/RU2017122296A/ru

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
    • 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
    • C01B3/48—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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • 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
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • 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
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift 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
    • C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
    • 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
    • C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
    • C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • 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
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C01B2203/1294—Evaporation by heat exchange with hot process stream
    • 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
    • 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
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • 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
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/84—Energy production
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

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

Claims (9)

1. Способ конверсии природного газа с водяным паром, в котором применяют реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000), реактор конверсии CO в CO2 (3001), называемый реактором WGS, и блок очистки водорода способом PSA (4300), для производства синтез-газа, постепенно обогащаемого водородом на установках WGS (3001) и очистки (4300), и в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением и дополняемой второй камерой сжигания (3200), соединенной последовательно или параллельно по отношению к первой камере сжигания, так чтобы производить поток водяного пара в теплообменнике (1007) за счет дымовых газов, выходящих из первой и второй камер сжигания, для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200), причем водяной пар, генерируемый в технологическом процессе, позволяет достигать молярного соотношения S/C на уровне реактора-теплообменника конверсии с водяным паром (3000) в интервале от 1,5 до 5 и предпочтительно от 2 до 4.
2. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно в интервале от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C и затем нагреваются во второй камере сжигания (3200), в которую подают вспомогательное топливо для подъема их температуры до значения в интервале от 450 до 1250°C, то есть до температуры, которая позволяет получать водяной пар в теплообменнике (1007) за счет нагретых дымовых газов для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200).
3. Способ конверсии природного газа с водяным паром для производства синтез-газа по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C и затем объединяются с дымовыми газами (440), выходящими из второй камеры сжигания (3200), для получения потока смешанных дымовых газов (441) с температурой в интервале от 450 до 1250°C, то есть с температурой, которая позволяет получать водяной пар в теплообменнике (1009) за счет нагретых дымовых газов для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200).
4. Способ конверсии природного газа с водяным паром для производства синтез-газа по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно в интервале от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C, с образованием первого потока дымовых газов (410), при этом:
первый поток дымовых газов (410), выходящий из реактора-теплообменника (3000), поступает в теплообменник (1007) для перегрева входящего потока пара (630) для получения потока перегретого пара (631) и потока охлажденных дымовых газов (415), который поступает в зону теплообмена (1009) для подогрева воздуха-окислителя (301), где образуется поток подогретого сжатого воздуха (310) и поток охлажденных дымовых газов (416), при этом охлажденные дымовые газы (416) находятся под давлением в интервале от 1 до 2 бар с температурой в интервале от 130 до 300°C;
второй поток дымовых газов (450), выходящий из второй камеры сжигания (3200), работающей параллельно первой камере сжигания (3100), находится при температуре в интервале от 900 до 1500°C и предпочтительно в интервале от 950 до 1300°C и под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар, при этом второй поток дымовых газов (450) поступает на теплообмен (1008) при контакте с потоком котловой воды (730) для испарения ее части (731), в результате чего получают частичный поток пара (731) и поток частично охлажденных дымовых газов (451), причем поток охлажденных дымовых газов (451) поступает в теплообменник (1010) для получения потока нагретой воды для питания котлов (511), при этом поток охлажденных дымовых газов (452) находится под давлением в интервале от 1 до 2 бар с температурой в интервале от 130 до 300°C.
5. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором топливо, применяемое в первой камере сжигания (3100), преобладающим образом состоит из продувочного газа установки очистки способом PSA синтез-газа, выходящего из реактора-теплообменника конверсии с водяным паром.
6. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором вспомогательное топливо применяют в первой камере сжигания (3100), причем это топливо представляет собой легкий горючий газ, имеющийся по месту нахождения установки.
7. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором вспомогательное топливо, применяемое в первой и во второй камерах сжигания, является одним и тем же.
RU2017122296A 2016-06-28 2017-06-26 Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно RU2017122296A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656017A FR3053033A1 (fr) 2016-06-28 2016-06-28 Procede de vaporeformage de gaz naturel presentant deux chambres de combustion generant les fumees chaudes apportant les calories necessaires au procede et connectees en serie ou en parallele.
FR1656017 2016-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2017122296A true RU2017122296A (ru) 2018-12-26

Family

ID=56611491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122296A RU2017122296A (ru) 2016-06-28 2017-06-26 Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20170369313A1 (ru)
EP (1) EP3263520A1 (ru)
JP (1) JP2018012635A (ru)
CN (1) CN107539951A (ru)
CA (1) CA2971959A1 (ru)
FR (1) FR3053033A1 (ru)
RU (1) RU2017122296A (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102094646B1 (ko) * 2019-10-14 2020-03-30 주식회사 트리신 수소탈황을 구비한 고효율 스팀 리포밍 수소 제조 장치
CN114471373A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 南京理工大学 一种高浓度co稳恒发烟装置及稳恒发烟控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7752848B2 (en) * 2004-03-29 2010-07-13 General Electric Company System and method for co-production of hydrogen and electrical energy
CN101056817A (zh) * 2004-09-09 2007-10-17 赫多特普索化工设备公司 用于制备氢和/或一氧化碳的方法
KR101127688B1 (ko) * 2004-12-07 2012-03-23 에스케이이노베이션 주식회사 원통형 소형 개질 장치
CN102110832B (zh) * 2009-12-24 2014-07-16 三星Sdi株式会社 具有高耐久性的重整器
FR2966814B1 (fr) * 2010-10-28 2016-01-01 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'hydrogene par vaporeformage d'une coupe petroliere avec production de vapeur optimisee.

Also Published As

Publication number Publication date
US20170369313A1 (en) 2017-12-28
FR3053033A1 (fr) 2017-12-29
CA2971959A1 (fr) 2017-12-28
CN107539951A (zh) 2018-01-05
EP3263520A1 (fr) 2018-01-03
JP2018012635A (ja) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7926292B2 (en) Partial oxidation gas turbine cooling
RU2399709C2 (ru) Устройство и способ выработки энергии на целлюлозном заводе
RU2309275C2 (ru) Способ и устройство для совместного производства тепловой и электрической энергии газовой турбиной с камерой дожигания
RU2461516C1 (ru) Низкоэнергетический способ для получения аммиака или метанола
CA2505354C (en) Gas turbine power plant and method of operating the same
WO2009057939A3 (en) Hydrogen generator with easy start-up and stable operation and high efficiency
RU2010153610A (ru) Способ получения цементного клинкера и установка для его производства
KR20070107744A (ko) 모듈 기반 산소 연료 보일러
RU2013150992A (ru) Способ производства водорода с высоким содержанием отводимого пара
RU2008113706A (ru) Способ создания водородного энергохимического комплекса и устройство для его реализации
ES2230717T3 (es) Camara de expansion de sintesis situada en zona de aguas arriba de una turbina de gas.
US8561412B2 (en) Method and device for converting thermal energy from biomass into mechanical work
RU2017122296A (ru) Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно
JP5653996B2 (ja) 化石燃料及びバイオ燃料燃焼装置における排出物低減及びエネルギー効率改善のための装置
DK161036B (da) Fremgangsmaade og anlaeg til reduktion af emissionen af skadelige stoffer i roeggassen fra fyringsanlaeg
RU2639397C1 (ru) Способ работы газотурбинной установки на метаносодержащей парогазовой смеси и устройство для его осуществления
RU2010111755A (ru) Способ эксплуатации энергетической установки с интегрированной газификацией, а также энергетическая установка
RU2664526C2 (ru) Энергосберегающий унифицированный способ генерации синтез-газа из углеводородов
UA91614C2 (ru) Способ производства азотной кислоты (варианты) и агрегат для производства азотной кислоты
JP2007503544A (ja) 蒸気原動所
Hoffmann et al. Performance and cost analysis of advanced gas turbine cycles with pre-combustion CO2 capture
WO2009034285A3 (en) Improved power plant
RU2309263C2 (ru) Тепловая электрическая станция
RU2774007C1 (ru) Способ работы контактной газотурбинной установки на метановодородной парогазовой смеси
TW201630657A (zh) 並行生成機械功率和製造碳氫化合物的方法和裝置

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20200629