RU2053957C1 - Способ конверсии углеводородов паровым риформингом и установка для его осуществления - Google Patents

Способ конверсии углеводородов паровым риформингом и установка для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2053957C1
RU2053957C1 SU914894450A SU4894450A RU2053957C1 RU 2053957 C1 RU2053957 C1 RU 2053957C1 SU 914894450 A SU914894450 A SU 914894450A SU 4894450 A SU4894450 A SU 4894450A RU 2053957 C1 RU2053957 C1 RU 2053957C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
reforming
primary
reformer
steam
Prior art date
Application number
SU914894450A
Other languages
English (en)
Inventor
Норск Йеспер
Original Assignee
Хальдор Топсее А/С
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 Хальдор Топсее А/С filed Critical Хальдор Топсее А/С
Application granted granted Critical
Publication of RU2053957C1 publication Critical patent/RU2053957C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical 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
    • B01J8/06—Chemical 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
    • B01J8/062—Chemical 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 being installed in a furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/141—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C01B2203/143—Three or more reforming, decomposition or partial oxidation steps in series

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Использование: при переработке углеводородов. Сущность: очищенную углеводородную парогазовую смесь делят на два параллельных потока. Один поток подают в первый аппарат каталитического первичного риформинга, второй - во второй аппарат каталитического первичного риформинга. Объединяют потоки с первого и второго аппаратов. Полученный поток смешивают с окислителем и подают на стадию адиабатического вторичного риформинга. Полученный продукт пропускают через второй аппарат первичного риформинга для косвенного теплообмена с парогазовой смесью прямотоком и отводят. Исходную очищенную парогазовую смесь перед разделением на два потока подвергают последовательному косвенному нагреву и частичному каталитическому риформингу противотоком к продукту со стадии адиабатического риформинга, пропущенному предварительно через второй аппарат первичного риформинга. Установка включает линию для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара, средство для разделения парогазовой смеси на два потока с линиями, одна из которых соединена с первым аппаратом первичного риформинга, другая линия соединена со вторым аппаратом первичного риформинга, аппарат адиабатического вторичного риформинга соединен со стороной трубного пространства второго аппарата первичного риформинга, выпускная сторона которого выполнена с линией, соединенной с линией между первым аппаратом первичного риформинга и аппаратом адиабатического вторичного риформинга. Установка дополнительно снабжена подогревателем, аппаратом частичного каталитического риформинга, дополнительными линией и линией вывода продукта. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к технологии переработки углеводородов, в частности к способу и установке для конверсии углеводородов паровым риформингом.
Известен способ конверсии углеводородов паровым риформингом, который заключается в том, что смесь очищенного углеводородного сырья и пара разделяют на первый и второй потоки с объемным соотношением 40:60÷85:15, первый поток подвергают косвенному теплообмену с использованием тепла излучения с последующей подачей его в первый аппарат каталитического первичного риформинга, а второй поток подвергают косвенному теплообмену с использованием тепла излучения с последующей подачей его во второй аппарат каталитического первичного риформинга, выводимые из первого и второго аппаратов потоки объединяют, объединенный поток смешивают с газовым окислителем и полученный поток подают на стадию адиабатического вторичного риформинга с последующим пропусканием полученного газа через второй аппарат первичного риформинга для противоточного косвенного теплообмена с парогазовой смесью и полученный продукт отводят известными приемами.
Установка для осуществления известного способа содержит линию для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара, снабженную средством для разделения парогазовой смеси на два потока, снабженным отдельными линиями с размещенным в них теплообменником, первый аппарат первичного риформинга, соединенный с линией для подачи первого потока и выполненным со средствами для производства тепла излучения и внутренними трубами, заполненными катализатором, аппарат адиабатического вторичного риформинга с размещенным в нем слоем катализатора, снабженный средством для подачи газового окислителя и соединенный с выпуском первого аппарата первичного риформинга, и второй аппарат первичного риформинга, снабженный внутренними трубами, заполненными катализатором, причем впуск второго аппарата первичного риформинга соединен с линией для подачи второго потока, а выпуск второго аппарата первичного риформинга соединен с соединительной линией между первым аппаратом первичного риформинга и аппаратом адиабатического вторичного риформинга, выпуск которого соединен с межтрубным пространством второго аппарата первичного риформинга вблизи его выпускного конца, при этом второй аппарат первичного риформинга снабжен линией для вывода готового продукта из процесса, размещенной вблизи его впускного конца.
Недостатком известного технического решения является его подверженность повреждениям, обусловленная следующими причинами.
Общеизвестно, что реформированный углеводородный газ с высоким содержанием окиси углерода вызывает реакцию науглероживания на металлических частях установки, с которыми газ находится в контакте. В результате местами происходит образование трещин в поверхностных слоях материала с последующим разрушением или отделением защитных слоев, например, в виде волокон или тонкой пыли. Это явление, называемое опыливанием металла, происходит у разных металлов при разных температурах. Таким образом, для предотвращения опыливания металла, приводящего к последующему временному прекращению процесса риформинга, необходимо предотвращать критические температуры металла на стадиях риформинга, на которых осуществляется косвенный теплообмен.
Целью изобретения является преодоление указанного недостатка, т.е. повышение надежности конверсии углеводородов паровым риформингом.
Поставленная цель достигается в предлагаемом способе конверсии углеводородов паровым риформингом, включающем разделение очищенной парогазовой смеси на два параллельных потока, подачу одного потока в первый аппарат каталитического первичного риформинга, а второго во второй аппарат каталитического первичного риформинга, объединение потоков с первого и второго аппаратов, смешивание последних с окислителем и подачу полученного потока на стадию адиабатического вторичного риформинга с последующим пропусканием полученного продукта через второй аппарат первичного риформинга для косвенного теплообмена с парогазовой смесью, отвод полученного продукта за счет того, что косвенный теплообмен продукта с адиабатического вторичного риформинга с парогазовой смесью во втором аппарате первичного риформинга ведут прямотоком, исходную очищенную парогазовую смесь перед разделением на два потока подвергают последовательно косвенному нагреву и частичному каталитическому риформингу противотоком к продукту со стадии адиабатического риформинга, пропущенному предварительно через второй аппарат первичного риформинга.
Перед выводом из процесса полученный продукт со стадии адиабатического вторичного риформинга, отводимый со стадии частичного риформинга, можно использовать для нагревания смеси очищенного углеводородного сырья путем косвенного теплообмена.
Поставленная цель достигается также предлагаемой установкой для конверсии углеводородов паровым риформингом, включающей линию для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара, средство для разделения парогазовой смеси на два потока с линиями, одна из которых соединена с первым аппаратом первичного риформинга, выполненным со средствами для производства тепла излучения и внутренними трубами, заполненными катализатором, а другая линия соединена с вторым аппаратом первичного риформинга, выполненным с внутренними трубами, заполненными катализатором, аппарат адиабатического вторичного риформинга с линией для подачи газового окислителя, соединенный линией с первым аппаратом первичного риформинга, и линию для вывода готового продукта, соединяющую аппарат адиабатического вторичного риформинга со стороной трубного пространства второго аппарата первичного риформинга, выпускная сторона которого выполнена с линией, соединенной с линией между первым аппаратом первичного риформинга и аппаратом адиабатического вторичного риформинга, за счет того, что она дополнительно снабжена подогревателем, аппаратом частичного каталитического риформинга, выполненного с трубами, заполненными катализатором, дополнительными соединительной линией и линией вывода продукта, при этом выход второго аппарата первичного риформинга соединен дополнительной линией с выходом аппарата частичного риформинга, а сторона трубного пространства аппарата частичного риформинга соединена с дополнительной линией для вывода продукта, при этом аппарат частичного риформинга размещен между линией для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара и средством для разделения смеси, а подогреватель размещен на линии подачи смеси сырья и пара.
Согласно предпочтительной форме выполнения предлагаемой установки внутренние трубы аппарата частичного риформинга имеют суженные входные концы. Кроме того, на входном конце внутренние трубы аппарата частичного риформинга и второго аппарата первичного риформинга могут быть телескопически установлены в опоре. Кроме того, упомянутые внутренние трубы могут быть снабжены сильфонами, концентрично размещенными вокруг их входных концов и закрепленными на входных концах и на опоре, а дополнительная линия для вывода продукта может быть пропущена через подогреватель.
Углеводородное сырье может представлять собой любой углеводород, углеводородную фракцию, или смесь углеводородов, обычно используемые в качестве сырья парового риформинга углеводородов. Распространенным сырьем являются природный газ, отходящие газы переработки нефти, сжиженные нефтяные газы и разные нефтяные фракции, например, легкие бензиновые дистилляты. Для того, чтобы углеводородное сырье было пригодно для использования в качестве сырья парового риформинга, его обычно подвергают предварительной десульфурации для снижения его общего содержания серы для значения ниже 1 ч. на миллион по массе.
Пар добавляют к углеводородному сырью в количестве, обеспечивающем получение газа с соотношением пара и углерода, достаточно высоким для предотвращения отложения углерода на частицах катализатора. В данном случае соотношение пара и углерода указывается в моль пара на атом углерода.
Реакция первичного риформинга пара начинается при вступлении в контакт сырья с катализатором, размещенным в аппарате частичного риформинга. Температура исходного газа на входе слоя катализатора обычно составляет 400-700оС и риформинг осуществляют при соотношении пара и углерода равном 1,1-7,0, предпочтительно 2,0-4,5. По причинам экономичности частичный риформинг и первую стадию первичного риформинга осуществляют при повышенном давлении примерно 2-60 бар. В этих пределах давление осуществления процесса можно согласовать с давлением, при котором поток выводимого из процесса целевого продукта используют или подают на последующую переработку, например 30-40 бар. В качестве катализатора, используемого на стадии частичного риформинга, первой и второй стадиях первичного риформинга можно взять любой имеющийся в продаже катализатор, предназначенный для осуществления парового риформинга. Каталитически активным компонентом такого катализатора является металлический никель, обычно на керамическом носителе. Пригодными катализаторами для осуществления вторичного риформинга являются никель и смесь окиси никеля и окислов металла, например окись никеля в сочетании с окислами железа, кобальта или магния в качестве промотора.
Первую стадию первичного риформинга и стадию адиабатического вторичного риформинга осуществляют в известных условиях. Температура объединенного, прошедшего первичный риформинг газового потока на входе аппарата адиабатического вторичного риформинга может колебаться между 700оС и 900оС, в зависимости от условий на стадиях первичного риформинга, и путем реакции с газовым окислителем повышается до 800-1100оС на выпуске аппарата адиабатического вторичного риформинга. В качестве газового окислителя можно использовать воздух (с получением целевого продукта, пригодного для производства аммиака), или кислород, или обогащенный кислородом воздух (например, при получении синтез-газа для производства кислородсодержащих углеводородов, например спиртов, простых эфиров или карбоксильных соединений). Горячий продукт, выводимый из аппарата адиабатического вторичного риформинга при температуре 900-1100оС, подают во второй аппарат первичного риформинга, причем при прямоточном протекании через межтрубное пространство в результате косвенного теплообмена с прошедшим частичный риформинг газом горячий продукт отдает тепло на осуществление реакции первичного риформинга. При этом горячий газ охлаждается до умеренной температуры, и теплосодержание охлажденного продукта используется в аппарате частичного риформинга для осуществления реакции частичного риформинга исходной смеси путем противоточного косвенного теплообмена.
Путем сочетания прямоточного теплообмена на второй стадии первичного риформинга и с противоточным теплообменом на стадии частичного риформинга и регулированием соотношения количества прошедшего частичный риформинг газа, подаваемого на первую и вторую стадии первичного риформинга, можно избегать температур труб в аппаратах для осуществления данных стадий, которые находились бы в критических пределах, т.е. в пределах, в которых обычно происходит опыливание металла, из которого изготовлены трубы.
На фиг.1 представлена предлагаемая установка в упрощенном схематическом виде; на фиг.2 продольный разрез через аппарат частичного риформинга и второй аппарат первичного риформинга установки на фиг.1; на фиг.3 впускной конец аппаратов на фиг.2 в увеличенном масштабе.
Предлагаемая установка содержит линию 1 для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара, соединенную с аппаратом 2 частичного каталитического риформинга, выполненным с внутренними трубами 3, заполненными катализатором. Выход 4 аппарата 2 снабжен линией 5, ведущей к средству 6 для разделения парогазовой смеси на первый поток, подаваемый по линии 7 в первый аппарат 8 первичного риформинга, выполненный с внутренними трубами 9, заполненными катализатором, и средствами 10 для производства тепла излучения путем сгорания топлива, и второй поток, подаваемый по линии 11 во второй аппарат 12 первичного риформинга, выполненный с внутренними трубами 13, заполненными катализатором. Кроме того, предлагаемая установка содержит аппарат 14 адиабатического вторичного риформинга, снабженный линией 15 для подачи газового окислителя и слоем 16 катализатора. Первый аппарат 8 первичного риформинга и аппарат 14 адиабатического вторичного риформинга связаны между собой линией 17, с которой связана линия 18, размещенная на выпускном конце 19 второго аппарата 12 первичного риформинга. Согласно фиг.1 предлагаемая установка также содержит линию для вывода готового продукта из аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга, состоящую из первой линии 20, соединяющую выпускную сторону 21 аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга со стороной трубного пространства 22 второго аппарата 12 первичного риформинга, соединительной линии 23, соединяющей выход 19 второго аппарата 12 первичного риформинга с выходом 4 аппарата 2 частичного риформинга, и дополнительной линии 24, соединенной со стороной трубного пространства 25 аппарата 2, причем линия 24 пропущена через подогреватель 26.
На фиг. 2 видно, что головные части 27, 28 аппаратов 2 и 12 снабжены соединительным элементом 29, имеющим люк 30 и затвор 31.
Впускные концы 32 труб 3 и 13, размещенных в аппаратах 2 и 12, соответственно, пропущены через опору 33 и установлены в ней с помощью описанных ниже со ссылкой на фиг.3 крепежных средств 34, позволяющих перемещение труб. Впускные концы 32 труб 3, 13 имеют форму горловин бутылок, т.е. выполнены суженными, что обеспечивает оптимальное распределение газа, поступающего в пространство между трубами 3, 13 или выходящего из него. На выполненном закругленном конце 35 трубы 3, 13 соединены с трубами 36 для выпуска газа, пропущенными через дно 37 аппаратов 2 и 12, соответственно. В местах прохода труб 36 дно 37 снабжено цилиндрическими трубами 38, служащими для выравнивания перепада температур, окружающими трубы 36 и закрепленными на наружной поверхности дна 37. Трубы 36 для выпуска газа соединены с коллекторами 39 и 40, соответственно, размещенными вне аппаратов 2 и 12. Коллектор 39 соединен с линией 5, а коллектор 40 с линией 18. Средство 6 для разделения парогазовой смеси снабжено дроссельным клапаном 41, служащим для регулирования количества частично реформированного газа, подаваемого через линию 11 и соединительный элемент 29 во второй аппарат 12 первичного риформинга. Аппараты 2 и 12 могут быть снабжены средствами 42 для распределения поступающего газа по трубам 3 и 13, соответственно. Аппараты 2 и 12, а также соединительная линия 23 снабжены внутренней огнеупорной футеровкой 43. Конфигурация и установка труб 3, 13 более подробно показаны на фиг.3, представляющей частичный вид трубного пространства 25 аппарата 2 в увеличенном масштабе. Аналогично выполнено и трубное пространство 22 второго аппарата 12 первичного риформинга.
Служащие для установки пропущенного через опору 33 и выполненного в виде горловины бутылки впускного конца 32 каждой трубы 3 крепежные средства 34 выполнены в виде металлического сильфона, концентрично размещенного вокруг верхних концов труб 3, пропущенных через опору 33. Верхние концы 44 крепежных средств 34 зафиксированы на впусках 45 труб 3, а их нижние концы 46 на опоре 33. Таким образом, крепежные средства 34 позволяют телескопическое перемещение труб 3 в опоре 33 при термическом расширении последних. Как уже указывалось, впускные концы 32 труб 3 имеют форму горловин бутылок, что с одной стороны облегчает установку труб 3 в опоре 33 за счет экономии места, и с другой стороны обеспечивает оптимальную характеристику потока газа в пространстве между трубами 3, так как перепад давления снижается за счет расширения данного пространства благодаря уменьшению диаметра впускного конца 32 труб 3. Первый аппарат 8 первичного риформинга и аппарат 14 адиабатического вторичного риформинга имеют известную конструкцию, и поэтому они детально не представлены на чертеже.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Подаваемый по линии 1 исходный газ, содержащий углеводородное сырье и пар, предварительно нагревают до температуры примерно 500-600оС путем теплообмена целевым газом, выводимым по дополнительной линии 24 из аппарата 2 и имеющим температуру примерно 550-650оС. Предварительно нагретый исходный газ распределяют по удлиненным трубам 3, размещенным в аппарате 2. Трубы 3 заполнены пригодным известным катализатором. Горячий целевой газ, отводимый по линии 20 из аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга при температуре примерно 950-1050оС, во втором аппарате 12 первичного риформинга охлаждают до температуры примерно 810-900оС, при которой газ со стороны трубного пространства подают в аппарат 2 с тем, чтобы обеспечить необходимое для осуществления частичного риформинга тепло путем противоточного косвенного теплообмена. При этом температура стенок труб 3 поддерживается на уровне примерно 500-600оС у впускного конца и 650-770оС у выпускного конца труб 3.
Во время пропускания через аппарат 2 исходный газ подвергают частичному риформингу, после чего его при температуре примерно 610-670оС отводят из аппарата 2 по линии 5. Данный газ в средстве 6 разделяют на два потока. Средство 6 может быть снабжено регулировочным клапаном, позволяющим распределение газа на оба потока в разных долях. Примерно 20-60% по объему частично реформированного газа по линии 11 подают во второй аппарат 12 первичного риформинга, а остальной газ подают по линии 7 в первый аппарат 8 первичного риформинга, представляющий собой печь известной конструкции, содержащую заполненные пригодным катализатором трубы 9 с обогреваемыми стенками для завершения первичного риформинга подаваемого по линии 7, частично реформированного газа.
Подаваемый по линии 11 газ подвергают первичному риформингу в результате пропускания через размещенные во втором аппарате 12 первичного риформинга удлиненные, заполненные пригодным катализатором трубы 13. Необходимое для осуществления данной эндотермической реакции тепло обеспечивают путем косвенного теплообмена горячим целевым газом, отводимым из аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга по линии 20 и подаваемым в трубное пространство 22 второго аппарата 12 первичного риформинга прямотоком с газом, пропускаемым через трубы 13. При этом горячий целевой газ охлаждается с температуры примерно 950-1100оС на впускном конце второго аппарата 12 первичного риформинга до температуры примерно 810-900оС на его выпускном конце. Затем данный газ подают по соединительной линии 23 в аппарат 2. Температура стенок труб 13 составляет 860-910оС на впускном конце и 780-890оС на выпускном конце. При этом фактическая температура зависит от количества газа, подаваемого по линии 11. Таким образом, путем регулирования количества частично реформированного газа, подаваемого по линии 11 во второй аппарат 12 первичного риформинга, и путем теплообмена противотоком и прямотоком в аппаратах 2 и 12, соответственно, можно регулировать и температуру металлического материала, используемого для выполнения аппаратов 2 и 12. При этом можно избегать тех температур, при которых происходит опыливание металла на стенках труб в указанных аппаратах, через которые пропускается газ с высоким содержанием окиси углерода.
Отводимые из аппаратов 12 и 8 потоки прошедшего первичный риформинг газа объединяют и подают в аппарат 14 адиабатического вторичного риформинга, имеющий слой 16 пригодного известного катализатора. Для осуществления процесса вторичного риформинга в аппарат 14 также подают газовый окислитель. Благодаря теплу, выделяющемуся при частичном окислении содержащихся в газе водорода и углеводородов, температура газа повышается от примерно 800-900оС на впускном конце до примерно 1000-1100оС на выпускном конце аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга.
П р и м е р. Исходный газ следующего состава, моль. О2 0,00; Н21,01; Н2О 70,45; N2 0,35; СО 0,00; СО2 0,04; Аr 0,00; СН4 28,14, предварительно нагревают до температуры 510оС и подают в аппарат 2 (см.фиг.1). При пропускании через аппарат 2 исходный газ подвергают частичному риформингу путем косвенного теплообмена целевым газом, прошедшим косвенный теплообмен на второй стадии первичного риформинга. Затем частично реформированный газ разделяют на два потока в количественном соотношении подаваемого по линии 7 потока к подаваемому по линии 11 потоку, равном 3,4 (опыт 1), 1,8 (опыт 2) и 0,7 (опыт 3). Затем подаваемый по линии 11, частично реформированный газ затем подвергают первичному риформингу в аппарате 12 путем прямоточного косвенного теплообмена горячим целевым газом и объединяют с газом, полученным в аппарате 8 известной конструкции путем первичного риформинга газа, подаваемого по линии 7. Объединенные потоки затем в аппарате 14 известной конструкции подвергают вторичному риформингу путем реакции с подаваемым по линии 19 воздухом. Горячий целевой газ, выводимый из аппарата 14, подают в трубное пространство 22 второго аппарата 12 первичного риформинга а прямоточный теплообмен частично реформированным газом. Выходящий из аппарата 12, охлажденный газ по соединительной линии 23 подают в трубное пространство 25 аппарата 2 на противоточный косвенный теплообмен исходным газом, и после пропускания через этот аппарат выводят из процесса. Полученный газ можно использовать для синтеза аммиака. Указанные и другие условия реакции приведены в табл.1-3, в которых также указаны результаты опытов 1-3, соответственно.
Приведенные в табл. 1-3 результаты опытов показывают, что температуру стенок труб в аппарате 2 и во втором аппарате 12 первичного риформинга, с которыми контактирует окись углерода газ, можно поддерживать в определенных диапазонах без отрицательного влияния на состав получаемого газа, выводимого из аппарата 14 адиабатического вторичного риформинга, путем сочетания прямоточного косвенного теплообмена с противоточным косвенным теплообменом и регулирования количественного соотношения потоков частично реформированного газа, подаваемых в первый 8 и второй 12 аппараты первичного риформинга. При этом возможно избегать таких температур, при которых происходит опыливание металла.

Claims (6)

1. Способ конверсии углеводородов паровым риформингом, включающий разделение очищенной парогазовой смеси на два параллельных потока, подачу одного потока в первый аппарат каталитического первичного риформинга, а второго - во второй аппарат каталитического первичного риформинга, объединение потоков с первого и второго аппаратов, смешивание последних с окислителем и подачу полученного потока на стадию адиабатического вторичного риформинга с последующим пропусканием полученного продукта через второй аппарат первичного риформинга для косвенного теплообмена с парогазовой смесью, отвод полученного продукта, отличающийся тем, что косвенный теплообмен продукта с адиабатического вторичного риформинга с парогазовой смесью во втором аппарате первичного риформинга ведут прямотоком, исходную очищенную парогазовую смесь перед разделением на два потока подвергают последовательно косвенному нагреву и частичному каталитическому риформингу противотоком к продукту со стадии адиабатического риформинга, пропущенному предварительно через второй аппарат первичного риформинга.
2. Установка для конверсии углеводородов паровым риформингом, включающая линию для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара, средство для разделения парогазовой смеси на два потока с линиями, одна из которых соединена с первым аппаратом первичного риформинга, выполненным со средствами для производства тепла излучения и внутренними трубами, заполненными катализатором, а другая линия соединена с вторым аппаратом первичного риформинга, выполненным с внутренними трубами, заполненными катализатором, аппарат адиабатического вторичного риформинга с линией для подачи газового окислителя, соединенный линией с первым аппаратом первичного риформинга, и линию для вывода готового продукта, соединяющую аппарат адиабатического вторичного риформинга со стороной трубного пространства второго аапарата первичного риформинга, выпускная сторона которого выполнена с линией, соединенной с линией между первым аппаратом первичного риформинга и аппаратом адиабатического вторичного риформинга, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена подогревателем, аппаратом частичного каталитического риформинга, выполненным с трубами, заполненными катализатором, дополнительными соединительной линией и линией вывода продукта, при этом выход второго аппарата первичного риформинга соединен дополнительной линией с выходом аппарата частичного риформинга, а сторона трубного пространства аппарата частичного риформинга соединена с дополнительной линией для вывода продукта, при этом аппарат частичного риформинга размещен между линией для подачи смеси очищенного углеводородного сырья и пара и средством для разделения смеси, а подогреватель размещен на линии подачи смеси сырья и пара.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что внутренние трубы аппарата частичного риформинга имеют суженные входные концы.
4. Установка по пп. 2 - 3, отличающаяся тем, что внутренние трубы аппарата частичного риформинга и второго аппарата первичного риформинга на входном конце телескопически установлены в опоре.
5. Установка по пп. 2 - 4, отличающаяся тем, что внутренние трубы снабжены сильфонами, концентрично размещенными вокруг их входных концов и закрепленными на входных концах и на опоре.
6. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что дополнительная линия для вывода продукта пропущена через подогреватель.
SU914894450A 1990-02-02 1991-02-01 Способ конверсии углеводородов паровым риформингом и установка для его осуществления RU2053957C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK0283/90 1990-02-02
DK028390A DK167864B1 (da) 1990-02-02 1990-02-02 Fremgangsmaade og reaktorsystem til reforming af carbonhydrider under varmeveksling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2053957C1 true RU2053957C1 (ru) 1996-02-10

Family

ID=8091820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914894450A RU2053957C1 (ru) 1990-02-02 1991-02-01 Способ конверсии углеводородов паровым риформингом и установка для его осуществления

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5167933A (ru)
EP (1) EP0440258B1 (ru)
JP (1) JPH0675670B2 (ru)
CN (1) CN1027882C (ru)
AT (1) ATE113260T1 (ru)
AU (1) AU624759B2 (ru)
CA (1) CA2035331C (ru)
CZ (1) CZ280876B6 (ru)
DE (1) DE69104735T2 (ru)
DK (1) DK167864B1 (ru)
ES (1) ES2065556T3 (ru)
RU (1) RU2053957C1 (ru)
SK (1) SK279079B6 (ru)
UA (1) UA26392A (ru)
ZA (1) ZA91771B (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA000777B1 (ru) * 1997-05-05 2000-04-24 Хальдор Топсеэ А/С Способ и технологический блок для получения синтез-газа для дальнейшего производства аммиака
RU2552460C2 (ru) * 2010-01-19 2015-06-10 Хальдор Топсеэ А/С Способ и аппарат для риформинга углеводородов
RU2565321C2 (ru) * 2010-07-06 2015-10-20 Касале Са Способ получения синтез-газа для производства аммиака

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2193023C2 (ru) * 1995-09-11 2002-11-20 Метанол Казали С.А. Способ совместного производства аммиака и метанола, установка для осуществления способа, способ модернизации установки синтеза аммиака
JP2000500428A (ja) * 1995-11-23 2000-01-18 メサノール カサーレ ソシエテ アノニーム アンモニアとメタノールの共生産方法
ATE194816T1 (de) * 1996-10-04 2000-08-15 Haldor Topsoe As Dampfreformierungsverfahren
ES2158621T3 (es) * 1997-01-22 2001-09-01 Haldor Topsoe As Produccion de gas de sintesis por reformacion al vapor utilizando un hardware catalizado.
SE508594C2 (sv) * 1997-08-12 1998-10-19 Sandvik Ab Användning av en ferritisk Fe-Cr-legering vid framställning av kompoundrör, samt kompoundrör och användning av röret
SE508595C2 (sv) 1997-08-12 1998-10-19 Sandvik Ab Användning av en ferritisk Fe-Cr-Al-legering vid framställning av kompoundrör, samt kompoundrör och användning av röret
US6685892B1 (en) * 1998-04-10 2004-02-03 Uop Llc Process and apparatus for controlling reaction temperatures
EA002517B1 (ru) * 1998-07-21 2002-06-27 Халлор Топсёэ А/С Получение синтез-газа путем риформинга в потоке водяного пара
US6238815B1 (en) * 1998-07-29 2001-05-29 General Motors Corporation Thermally integrated staged methanol reformer and method
US6228341B1 (en) 1998-09-08 2001-05-08 Uop Llc Process using plate arrangement for exothermic reactions
DE69835357T2 (de) 1998-11-03 2007-08-23 Ammonia Casale S.A. Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
DE19909340A1 (de) * 1999-03-03 2000-09-07 Basf Ag Rohrbündelreaktor mit gestuftem Innendurchmesser
PT1106570E (pt) * 1999-12-02 2013-10-15 Haldor Topsoe As Processo e reactor para realizar reacções catalíticas não adiabáticas
US6713040B2 (en) 2001-03-23 2004-03-30 Argonne National Laboratory Method for generating hydrogen for fuel cells
US20020174603A1 (en) * 2001-03-23 2002-11-28 Shabbir Ahmed Method for generating hydrogen for fuel cells
ES2405587T3 (es) 2002-09-26 2013-05-31 Haldor Topsoe A/S Procedimiento y aparato para la preparación de gas de síntesis
EP1403217A1 (en) 2002-09-26 2004-03-31 Haldor Topsoe A/S Process and apparatus for the preparation of synthesis gas
EP1445235B1 (en) 2003-02-05 2012-03-07 Haldor Topsoe A/S Process for treatment of synthesis gas
US6796369B1 (en) * 2003-04-04 2004-09-28 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus to prevent metal dusting
JP2006523597A (ja) * 2003-04-15 2006-10-19 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 合成ガスの製造方法
JP4477432B2 (ja) * 2004-06-29 2010-06-09 東洋エンジニアリング株式会社 改質器
US7892511B2 (en) 2004-07-02 2011-02-22 Kellogg Brown & Root Llc Pseudoisothermal ammonia process
US7371361B2 (en) * 2004-11-03 2008-05-13 Kellogg Brown & Root Llc Maximum reaction rate converter system for exothermic reactions
FR2897052A1 (fr) * 2006-02-03 2007-08-10 Air Liquide Procede de production d'un gaz de synthese
EP2142467B2 (en) * 2007-04-04 2014-12-10 Saudi Basic Industries Corporation Combined reforming process for methanol production
US8287815B2 (en) * 2008-05-02 2012-10-16 General Electric Company Methods and systems for controlling temperature in a vessel
DE102008056538A1 (de) * 2008-11-10 2010-05-12 Uhde Gmbh Prozessgaserzeugung mittels Wärmerückgewinnung aus Niedertemperaturabwärme
ES2433231T3 (es) 2009-08-14 2013-12-10 Saudi Basic Industries Corporation Proceso de reformado combinado para la producción de metanol
BR112012017633B1 (pt) 2010-01-19 2021-10-13 Haldor Topsoe A/S Processo para a produção de gás de síntese a partir de uma carga de alimentação de hidrocarbonetos
US8287763B2 (en) 2010-10-28 2012-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Steam-hydrocarbon reforming with limited steam export
EP2676924A1 (en) 2012-06-21 2013-12-25 Haldor Topsoe A/S Process for Reforming Hydrocarbons
US20180372417A1 (en) * 2017-06-26 2018-12-27 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for heating or cooling bulk solids

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162290A (en) * 1976-11-19 1979-07-24 Pullman Incorporated Parallel steam reformers to provide low energy process
FR2473032A1 (fr) * 1980-01-07 1981-07-10 Banquy David Procede de production d'ammoniac et du gaz de synthese correspondant
US4298589A (en) * 1980-06-17 1981-11-03 The M. W. Kellogg Company Split axial flow converter in ammonia synthesis
JPS5983904A (ja) * 1982-11-02 1984-05-15 Toyo Eng Corp 水蒸気改質法
US4637918A (en) * 1983-03-07 1987-01-20 Exxon Research & Engineering Co. Catalytic gas synthesis apparatus
US4789527A (en) * 1983-03-07 1988-12-06 Exxon Research & Engineering Co. Catalytic gas synthesis apparatus
DE3312881C2 (de) * 1983-04-11 1985-06-05 F & O Electronic Systems GmbH & Co, 6901 Neckarsteinach Verfahren zur Gewinnung eines Stellsignals zur schrittweisen Verstellung eines Steuerschiebers eines regelbaren Ventils für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers
DK165946C (da) * 1985-03-21 1993-07-05 Haldor Topsoe As Reformingproces under varmeudveksling og reaktor dertil
LU86102A1 (fr) * 1985-09-30 1986-03-11 World Patents Improvements Cy Appareil de fixation
GB8728882D0 (en) * 1987-12-10 1988-01-27 Ici Plc Hydrogen
EP0334540B1 (en) * 1988-03-24 1993-10-20 Imperial Chemical Industries Plc Two-step steam-reforming process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4162290, кл. B 01J 8/04, 1979. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA000777B1 (ru) * 1997-05-05 2000-04-24 Хальдор Топсеэ А/С Способ и технологический блок для получения синтез-газа для дальнейшего производства аммиака
RU2552460C2 (ru) * 2010-01-19 2015-06-10 Хальдор Топсеэ А/С Способ и аппарат для риформинга углеводородов
US9227844B2 (en) 2010-01-19 2016-01-05 Haldor Topsoe A/S Heat exchange reformer with double-tubes for reforming hydrocarbons
RU2565321C2 (ru) * 2010-07-06 2015-10-20 Касале Са Способ получения синтез-газа для производства аммиака

Also Published As

Publication number Publication date
SK279079B6 (sk) 1998-06-03
ATE113260T1 (de) 1994-11-15
EP0440258A3 (en) 1992-02-26
EP0440258B1 (en) 1994-10-26
CN1027882C (zh) 1995-03-15
DK28390D0 (da) 1990-02-02
DE69104735D1 (de) 1994-12-01
AU7017391A (en) 1991-08-08
ES2065556T3 (es) 1995-02-16
CN1056850A (zh) 1991-12-11
CZ280876B6 (cs) 1996-04-17
CA2035331C (en) 1997-07-01
JPH0675670B2 (ja) 1994-09-28
AU624759B2 (en) 1992-06-18
UA26392A (uk) 1999-08-30
CA2035331A1 (en) 1991-08-03
CS9100248A2 (en) 1991-08-13
EP0440258A2 (en) 1991-08-07
ZA91771B (en) 1991-11-27
US5167933A (en) 1992-12-01
DE69104735T2 (de) 1995-03-02
DK28390A (da) 1991-08-03
DK167864B1 (da) 1993-12-27
JPH04215837A (ja) 1992-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2053957C1 (ru) Способ конверсии углеводородов паровым риформингом и установка для его осуществления
US4650651A (en) Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons
EP0227807B1 (en) Production of synthesis gas using convective reforming
US4822521A (en) Integrated process and apparatus for the primary and secondary catalytic steam reforming of hydrocarbons
KR890001963B1 (ko) 탄화수소의 개질방법 및 개질반응기
EP0033128B1 (en) Catalytic steam reforming of hydrocarbons
US5932141A (en) Synthesis gas production by steam reforming using catalyzed hardware
US5181937A (en) Apparatus for production of synthesis gas using convective reforming
US6506359B1 (en) Auto-oxidation and internal heating type reforming method and apparatus for hydrogen production
JPH04214001A (ja) 水素含有ガス流の製法
AU597362B2 (en) Process and apparatus for the production of synthesis gas
US5006131A (en) Apparatus for production of synthesis gas using convective reforming
US11802044B2 (en) Process for producing pure hydrogen with low steam export
US6077459A (en) Process and process unit for the preparation of ammonia synthesis gas
CA1257478A (en) Process and equipment for the generation of a product gas containing hydrogen and carbon oxides
US4442020A (en) Catalytic steam reforming of hydrocarbons
WO1990006297A1 (en) Production of methanol from hydrocarbonaceous feedstock
JP3094435B2 (ja) 断熱リホーマー装置
GB2222533A (en) Combined tubular primary and secondary reformer
KR840001694B1 (ko) 탄화수소류의 촉매스팀 개질공정
JP2024521356A (ja) 金属ダスティングを低減した熱交換反応器
DK169060B1 (da) Reaktor til dampreforming af carbonhydrider under varmeveksling
JPH0417881B2 (ru)
JPS58223602A (ja) 重質油の水蒸気改質法