RU2503706C2 - Способ осуществления синтеза фишера-тропша - Google Patents

Способ осуществления синтеза фишера-тропша Download PDF

Info

Publication number
RU2503706C2
RU2503706C2 RU2010153594/04A RU2010153594A RU2503706C2 RU 2503706 C2 RU2503706 C2 RU 2503706C2 RU 2010153594/04 A RU2010153594/04 A RU 2010153594/04A RU 2010153594 A RU2010153594 A RU 2010153594A RU 2503706 C2 RU2503706 C2 RU 2503706C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fischer
tropsch synthesis
gas stream
fed
Prior art date
Application number
RU2010153594/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010153594A (ru
Inventor
Йоханнес Менцель
Original Assignee
Тиссенкрупп Уде Гмбх
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 Тиссенкрупп Уде Гмбх filed Critical Тиссенкрупп Уде Гмбх
Publication of RU2010153594A publication Critical patent/RU2010153594A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2503706C2 publication Critical patent/RU2503706C2/ru

Links

Images

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
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002—Removal of contaminants
    • C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004—Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/04—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
    • 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
    • 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
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
    • 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
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/062—Hydrocarbon production, e.g. Fischer-Tropsch process
    • 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
    • C01B2203/86—Carbon dioxide sequestration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1618—Modification of synthesis gas composition, e.g. to meet some criteria
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1659—Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
    • 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
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • 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
    • 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
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу осуществления синтеза Фишера-Тропша. Описан способ осуществления синтеза Фишера-Тропша, в котором: неочищенный газ, содержащий CO и H, полученный при газификации угля, обессеривают и затем в качестве исходного газа подают в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, в котором посредством каталитических реакций из оксида углерода и водорода образуются углеводороды, при этом углеводороды отводят в виде жидких продуктов (4), газовый поток, содержащий CO и CO, выходящий из устройства (3) для синтеза Фишера-Тропша, сжимают и подают на участок (6) конверсии, на котором CO превращают водяным паром в Hи CO, и выходящий с участка (6) конверсии после очистки (9, 14) газ, из которого удалены COи/или другие компоненты, кроме H, отводится обратно в качестве газа с высоким содержанием Hвместе с обессеринным исходным газом в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, отличающийся тем, что частичный поток (8) обессеринного исходного газа отводят и подают перед компрессором (5) в контур с циркулирующим газовым потоком и что в газовом потоке, подаваемом в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, задают молярное соотношение между Hи CO, составляющее не менее 1,5:1. Также описана установка для осуществления указанного выше способа, содержащая: устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша с реактором и устройством для отделения жидких продуктов, предвключенное устройство (2) для обессеривания образовавшегося при газификации (1) угля неочищенного газа с содержанием CO и H, устройство для возврата выходящего из устройства (3) для синтеза Фишера-Тропша газового потока в обессеринный исходный газ, направляемый в устройство (3) для

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу осуществления синтеза Фишера-Тропша.
Уровень техники
Способ осуществления синтеза Фишера-Тропша, применяемый для получения углеводородов, известен на протяжении многих десятилетий и подробно описан, например, в Энциклопедии технической химии Ульмана (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie), 4-е издание, 14, 329 и последующие, изд. Chemie. г.Вайнхайм, 1977 г. В этом способе неочищенный газ, которым в большинстве случаев служит синтез-газ, получаемый газификацией угля и состоящий после частичного окисления коксующегося угля преимущественно из оксида углерода (СО) и водорода (Н2), превращают в результате гетерогенного катализа в жидкие углеводороды. Наряду с остаточным газом после синтеза Фишера-Тропша образуются в виде жидких продуктов, в частности, алифатические соединения и олефины. На фоне непрерывного удорожания очищенных нефтепродуктов в последние годы снова возросло значение синтеза Фишера-Тропша.
В эксплуатируемых в настоящее время установках с устройством для синтеза Фишера-Тропша с использованием преимущественно железосодержащих катализаторов в реакторе этого устройства необходимо обеспечить для оптимального выхода состав газа с молярным соотношением между H2 и СО, равным ок. 2:1. Для лучшего использования содержащихся в исходном газе компонентов СО и H2 часть произведенного при синтезе Фишера-Тропша газа сжимают и возвращают в поток исходного газа. Соотношение при возврате выбирают таким образом, чтобы рециркулировало до двукратного количества исходного газа. Соотношение возврата ограничивают с учетом того, что при повторном возврате доля инертных газов, таких как азот, аргон и двуокись углерода (CO2), последовательно возрастает, вследствие чего дополнительный возврат становится экономически нецелесообразным, В частности, непропорционально высоко возрастает содержание СО2 в технологическом газе, так как во время синтеза Фишера-Тропша часть используемого СО превращается в СО2. Это ограничивает выход используемого неочищенного газа до соотношений возврата менее 2,5, причем оставшаяся часть газа, в котором постоянно содержатся СО и H2, выводится из процесса.
Молярное соотношение между H2 и СО в полученном при газификации угля синтез-газе составляет ок. 1:3 и, следовательно, в принципе не пригодно для прямой подачи в реактор для синтеза Фишера-Тропша. Поэтому с учетом конструкции современного оборудования частичный поток неочищенного газа очищают перед его подачей в устройство для синтеза Фишера-Тропша, при этом предварительная обработка технологического газа проводится по существу на участке обессеривания и участке конверсии CO. При этом различают между серосодержащей конверсией (Sour-Shift) и обессеринной конверсией (Sweet-Shift). В обоих случаях молярное соотношение между H2 и CO в технологическом газе достигается за счет того, что доли содержащегося CO вступают в реакцию с водяным паром и образуют H2 и CO2.
Поскольку при осуществлении способа, в числе прочего, для обеспечения необходимой мощности компрессора расход энергии является относительно высоким, то для улучшения энергетического баланса обычно направляют частичный поток остаточного газа, полученного при синтезе Фишера-Тропша, на участок регенерации энергии. Здесь посредством одной или нескольких газовых турбин в сочетании с одним или несколькими генераторами вырабатывается электрический ток, который снова подается в установку во время ее работы.
На этом фоне задачей изобретения является создание способа, повышающего выход используемого газа, полученного при газификации угля, без существенного удорожания аппаратного оформления по сравнению с уровнем техники.
Раскрытие изобретения
Предметом изобретения и решением указанной задачи является способ по пункту 1 формулы изобретения. В способе согласно изобретению неочищенный газ, содержащий CO и Н2, полученный при газификации угля, обессеривают и затем в качестве исходного газа направляют непосредственно в устройство для синтеза Фишера-Тропша, в котором в результате каталитических реакций из оксидов углерода и водорода получают углеводороды. Углеводороды отделяют в виде жидких продуктов. Газовый поток, содержащий CO и CO2, выходящий из устройства для синтеза Фишера-Тропша, сжимают и подают на участок конверсии, на котором СО превращают с помощью водяного пара в H2 и CO2. Выходящий с участка конверсии газ, после своей очистки от CO2 и/или других компонентов за исключением H2, в виде газа с высоким содержанием водорода направляют вместе с обессеринным исходным газом в устройство для синтеза Фишера-Тропша. При этом оказалось оптимальным, что в результате прямой подачи обессеринного неочищенного газа затраты на обессеривание снижаются, так как приходится обессеривать только неконвертированный газ. Кроме того, содержание CO в технологическом газе на входе на участок конверсии составляет по технологической причине менее 20%. Поэтому достаточно оборудовать участок конверсии лишь одним реактором. В традиционных способах доля CO на входе на участок конверсии составляет более 50%, вследствие чего здесь требуются для конверсии второй реактор и теплообменник.
Если доля водорода, содержащегося в отводимом обратно газе, не достаточна для обеспечения требуемого состава исходного газа для синтеза Фишера-Тропша, то согласно варианту выполнения способа по пункту 2 формулы изобретения может быть отведен частичный поток обессеринного исходного газа и подан перед компрессором в контур с циркулирующим газовым потоком. Благодаря этому возможно увеличить долю H2 в газовом потоке, подаваемом в реактор для синтеза Фишера-Тропша.
В этом газовом потоке молярное соотношение H2:CO задается не менее 1,5:1. С учетом выхода продукта при синтезе Фишера-Тропша предпочтительным соотношением является 2:1.
При очистке газа существуют разные способы удаления CO2 из отводимого газа. Очистка газового потока, выходящего с участка конверсии, может состоять из одного промывания газа. Такой способ согласно изобретению обеспечивает более высокий выход неочищенного газа, так как получаемый в устройстве синтеза Фишера-Тропша CO2 почти полностью удаляется из регенерированного газа, полученного синтезом Фишера-Тропша, в результате чего поток газа в контуре уменьшается. По сравнению с имеющимися технологическими концепциями это обеспечивает большее обогащение технологического газа компонентами инертного газа, что впоследствии приводит к тому, что концентрация CO и H2 в отводимом из синтеза Фишера-Тропша остаточном газе является значительно ниже, чем при действующих концепциях.
Согласно другому варианту способа предусмотрено, чтобы от выходящего из устройства для синтеза Фишера-Тропша газового потока отводился частичный поток, который должен предупредить слишком большое обогащение легких углеводородов и компонентов инертного газа. Отведенный частичный поток подается в газовую турбину для регенерации энергии.
В результате предусмотренного изобретением расположения технологических участков либо возрастает выход продукта при синтезе Фишера-Тропша в реакторе при одинаковом потоке исходного газа, либо при одинаковом выходе продукта синтеза Фишера-Тропша могут быть уменьшены размеры реактора для синтеза Фишера-Тропша, что ведет в конечном итоге к снижению затрат. Уменьшение размеров реактора имеет своим следствием также уменьшение потока регенерированного газа и снижение размеров компрессора.
Альтернативный вариант выполнения способа по изобретению состоит в том, что для очистки выходящего с участка конверсии газового потока применяется адсорбция с переменным давлением, при этом на стороне нагнетания образуется по существу чистый водород, обогащение которым нежелательных компонентов является ничтожно малым и поэтому не требуется дополнительно отводимый поток. Полученный при этом почти чистый водород смешивают с исходным газом и отводят в устройство для синтеза. Затем на более низком уровне давления образуется газовая смесь, используемая для образования пара в котле-утилизаторе. Полученный при этом пар подается для регенерации энергии в паровую турбину. Таким образом, наряду с дорогостоящим промыванием газа, отпадает необходимость и в применении одной или нескольких затратных газовых турбин, применяемых в традиционных способах. Генерация тока паровой турбиной с расположенными перед ней котлом-утилизатором и парогенератором является дополнительным преимуществом, благодаря которому в случае сбоя газификации, угля может быть обеспечено с большой надежностью снабжение электроэнергией, производимой на участке регенерации энергии, путем использования альтернативного вида топлива. Кроме того, при таком варианте способа без непосредственного образования остаточного газа при синтезе Фишера-Тропша отпадает необходимость в используемой в традиционных способах небольшой установке для адсорбции с переменным давлением, предназначенной для производства водорода для гидрогенизации тяжелых продуктов синтеза Фишера-Тропша. Также может быть предусмотрено, чтобы газовый поток после адсорбции с переменным давлением сжимался и затем подавался в газовую турбину.
Также предметом изобретения является установка для осуществления синтеза Фишера-Тропша. Ее принципиальной конструктивной чертой является наличие устройства для синтеза Фишера-Тропша, содержащего реактор, устройство для отделения жидкого продукта и устройство для регенерации тяжелых фракций (Heavy-End recovery). К конструкции установки согласно изобретению относится также предвключенное устройство для обессеривания неочищенного газа, содержащего CO и H2, полученного газификацией угля, и устройство для возврата выходящего из устройства для синтеза Фишера-Тропша газового потока в подаваемый в устройство для синтеза Фишера-Тропша обессеринный исходный газ. Возвратное устройство содержит для возврата газового потока компрессор, работающий на водяном паре, конвертер для превращения CO в H2 и CO2 и устройство для удаления CO2 из циркулирующего по контору газового потока.
Согласно оптимальному варианту выполнения установки по изобретению устройство для возврата газового потока соединено ответвительной магистралью с магистралью для транспортировки обессеринного исходного газа, при этом ответвительная магистраль подключена перед компрессором в направлении потока к возвратному устройству. Например, при пуске установки она позволяет направлять небольшой частичный поток обессеринного неочищенного газа непосредственно на участок конверсии до тех пор, пока имеется в достаточном количестве газ, получаемый синтезом Фишера-Тропша.
Согласно еще одному варианту выполнения установки по изобретению предусмотрено, чтобы устройство для удаления CO2 содержало скруббер, причем скруббер может работать по выбору на физическом растворителе. В предпочтительном варианте выполнения установки устройство для удаления CO2 содержит попеременно работающий адсорбер для адсорбции с переменным давлением. При этом может быть предусмотрено, чтобы адсорбции с переменным давлением предшествовало промывание газа, в результате чего обеспечивается отделение CO2 и его отвод.
Ниже изобретение поясняется с помощью чертежей с изображенными на них; единственным примером выполнения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - технологическая схема с промыванием CO2,
фиг.2 - технологическая схема с адсорбером для адсорбции с переменным давлением.
Осуществление изобретения
В схематически изображенном на чертеже способе согласно изобретению предусмотрено в принципе, чтобы неочищенный газ 1, содержащий CO и H2, полученный при газификации угля, сначала подвергался обессериванию в устройстве 2 для обессеривания и затем в качестве исходного газа при соотношении H2:CO не менее 1,5:1 подавался в устройство 3 для синтеза Фишера-Тропша, в котором посредством каталитических реакций образуются углеводороды, отделяемые в виде жидких продуктов. Газовый поток, содержащий CO и CO2, выходящий из установки 3 для синтеза Фишера-Тропша, сжимается в компрессоре 5 и затем направляется в конвертер 6, в котором CO превращается водяным паром по способу обессеринной конверсии (Sweet-Shift) в Н2 и CO2. Отсюда газовый поток поступает на очистку газа, при которой удаляется CO2. С участка очистки газа технологический газ с высоким содержанием H2 вместе с обеессеринным исходным газом отводится в установку 3 для синтеза Фишера-Тропша. Кроме того, в показанном на чертеже способе согласно изобретению частичный поток обессеринного исходного газа по ответвленной магистрали 8 с клапаном 7 отводится и перед компрессором 5 подается в контур с циркулирующим газовым потоком.
В схематически изображенном на фиг.1 способе очистка выходящего с участка конверсии газа производится только в скруббере 9. CO2 отводится из процесса в виде отработавшего газа 10. От выходящего из устройства 3 для синтеза Фишера-Тропша газового потока отделяют частичный поток и направляют для регенерации энергии в газовую турбину 11, подключенную к генераторному модулю 12. Перед этой газовой турбиной может быть расположено согласно варианту выполнения установки устройство для регенерации тяжелых фракций. Остаточный газ при регенерации энергии отводится в виде технологического газа 13.
Из изображения способа на фиг.2 можно заключить, что очистка газового потока, выходящего с участка 6 конверсии, состоит из адсорбции с переменным давлением, при этом на стороне нагнетания адсорбера 14 образуется по существу чистый водород, который смешивают с исходным газом и возвращают в устройство 3 для синтеза Фишера-Тропша. При этом на более низком уровне давления образуется газовая смесь, которую используют для производства пара в котле-утилизаторе, приводящего в действие паровую турбину для генерации электроэнергии, подключенную к генераторному модулю 12. Отработавший технологический газ 13 отводится с участка регенерации энергии.

Claims (10)

1. Способ осуществления синтеза Фишера-Тропша, в котором:
- неочищенный газ, содержащий CO и H2, полученный при газификации угля, обессеривают и затем в качестве исходного газа подают в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, в котором посредством каталитических реакций из оксида углерода и водорода образуются углеводороды, при этом
- углеводороды отводят в виде жидких продуктов (4),
- газовый поток, содержащий CO и CO2, выходящий из устройства (3) для синтеза Фишера-Тропша, сжимают и подают на участок (6) конверсии, на котором CO превращают водяным паром в H2 и CO2 и
- выходящий с участка (6) конверсии после очистки (9, 14) газ, из которого удалены CO2 и/или другие компоненты кроме H2, отводится обратно в качестве газа с высоким содержанием H2 вместе с обессеринным исходным газом в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша,
отличающийся тем, что частичный поток (8) обессеринного исходного газа отводят и подают перед компрессором (5) в контур с циркулирующим газовым потоком и что в газовом потоке, подаваемом в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, задают молярное соотношение между H2 и CO, составляющее не менее 1,5:1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистка выходящего с участка конверсии газового потока состоит из промывания (9) газа.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что от газового потока, выходящего из устройства (3) для синтеза Фишера-Тропша, отводят частичный поток и подают для регенерации энергии в газовую турбину (11).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для очистки выходящего с участка конверсии газового потока применяют адсорбцию (14) с переменным давлением, причем на стороне нагнетания образуется по существу чистый водород, который смешивают с исходным газом и отводят обратно в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, при этом на более низком уровне давления образуется газовая смесь, используемая для производства пара в котле-утилизаторе.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что выходящий после адсорбции (14) с переменным давлением газовый поток сжимают и затем направляют в газовую турбину (11).
6. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая:
- устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша с реактором и устройством для отделения жидких продуктов,
- предвключенное устройство (2) для обессеривания образовавшегося при газификации (1) угля неочищенного газа с содержанием CO и H2,
- устройство для возврата выходящего из устройства (3) для синтеза Фишера-Тропша газового потока в обессеринный исходный газ, направляемый в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша,
- при этом устройство для возврата газового потока содержит компрессор (5), работающий на водяном паре конвертер (6) для превращения CO в H2 и CO2 и устройство (9, 14) для удаления CO2 из циркулирующего по контуру газового потока,
отличающаяся тем, что устройство для возврата газового потока сообщено с магистралью для подачи обессеринного исходного газа через ответвительную магистраль (8), при этом ответвительная магистраль (8) соединена перед компрессором (5) в направлении потока с возвратным устройством, и что в газовом потоке, подаваемом в устройство (3) для синтеза Фишера-Тропша, может задаваться молярное соотношение между H2 и CO, составляющее не менее 1,5:1.
7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство для удаления CO2 содержит скруббер (9).
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что скруббер (9) работает на физическом растворителе.
9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство для удаления CO2 содержит адсорбер (14) периодического действия для адсорбции с переменным давлением.
10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что перед участком адсорбции с переменным давлением расположен скруббер, с помощью которого обеспечивают отделение и отвод CO2.
RU2010153594/04A 2008-05-28 2009-05-07 Способ осуществления синтеза фишера-тропша RU2503706C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008025577.7 2008-05-28
DE102008025577A DE102008025577A1 (de) 2008-05-28 2008-05-28 Verfahren zum Betreiben einer Fischer-Tropsch-Synthese
PCT/EP2009/003250 WO2009152895A1 (de) 2008-05-28 2009-05-07 Verfahren zum betreiben einer fischer-tropsch-synthese

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153594A RU2010153594A (ru) 2012-07-10
RU2503706C2 true RU2503706C2 (ru) 2014-01-10

Family

ID=41112529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153594/04A RU2503706C2 (ru) 2008-05-28 2009-05-07 Способ осуществления синтеза фишера-тропша

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8741971B2 (ru)
EP (1) EP2294162B1 (ru)
JP (1) JP5607612B2 (ru)
KR (1) KR20110021940A (ru)
CN (1) CN102066526A (ru)
AT (1) ATE541914T1 (ru)
AU (1) AU2009259740A1 (ru)
BR (1) BRPI0913206A2 (ru)
CA (1) CA2725898A1 (ru)
DE (1) DE102008025577A1 (ru)
DK (1) DK2294162T3 (ru)
ES (1) ES2382173T3 (ru)
PL (1) PL2294162T3 (ru)
RU (1) RU2503706C2 (ru)
WO (1) WO2009152895A1 (ru)
ZA (1) ZA201008544B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785188C1 (ru) * 2022-03-05 2022-12-05 Александр Владимирович Данилов Способ получения синтетических углеводородов при энергетической утилизации твердых органических соединений

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2530136B1 (en) * 2011-05-30 2020-04-01 Neste Oyj Method of producing a hydrocarbon composition
CN102746870B (zh) * 2012-06-19 2014-07-09 中国石油化工股份有限公司 一种费托合成工艺
CN105460890B (zh) * 2015-12-03 2018-03-13 东华工程科技股份有限公司 一种煤制油项目油洗干气经膜分离后的膜分离非渗透气转化制氢的方法
CN112410078A (zh) * 2020-11-04 2021-02-26 山东义丰环保机械股份有限公司 一种用于煤气的脱硫设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030018086A1 (en) * 2001-05-23 2003-01-23 Price Julian Graham Chemicals from synthesis gas
WO2003035590A1 (en) * 2001-10-23 2003-05-01 Texaco Development Corporation Fischer-tropsch tail-gas utilization
WO2005005576A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-20 Rentech, Inc. Integrated fischer-tropsch and power production plant with low co2 emissions
US20050197411A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Chevron U.S.A. Inc. Hydrogen recovery from hydrocarbon synthesis processes
US20050197410A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Lowe Clifford M. Hydrogen recovery from hydrocarbon synthesis processes
EP1860063A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-28 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for preparing a paraffin product
RU2316530C2 (ru) * 2002-06-05 2008-02-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения углеводородов из газообразного углеводородного сырья
RU2334780C2 (ru) * 2003-04-15 2008-09-27 Л` Эр Ликид Сосьете Аноним А Директуар Э Консей Де Сюрвейянс Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Способ получения жидких углеводородов с применением процесса фишера-тропша

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306917B1 (en) * 1998-12-16 2001-10-23 Rentech, Inc. Processes for the production of hydrocarbons, power and carbon dioxide from carbon-containing materials
GB0200891D0 (en) * 2002-01-16 2002-03-06 Ici Plc Hydrocarbons
DE602004018513D1 (de) * 2003-08-22 2009-01-29 Sasol Tech Pty Ltd Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffen
US7300642B1 (en) * 2003-12-03 2007-11-27 Rentech, Inc. Process for the production of ammonia and Fischer-Tropsch liquids
US8106102B2 (en) 2005-06-14 2012-01-31 Sasol Technology (Proprietary) Limited Process for the preparation and conversion of synthesis gas
US7879919B2 (en) 2005-12-15 2011-02-01 Sasol Technology (Proprietary) Limited Production of hydrocarbons from natural gas
EP1935845A1 (en) 2006-12-22 2008-06-25 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for producing hydrocarbons from a hydrocarbonaceous feedstock

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030018086A1 (en) * 2001-05-23 2003-01-23 Price Julian Graham Chemicals from synthesis gas
WO2003035590A1 (en) * 2001-10-23 2003-05-01 Texaco Development Corporation Fischer-tropsch tail-gas utilization
RU2316530C2 (ru) * 2002-06-05 2008-02-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения углеводородов из газообразного углеводородного сырья
RU2334780C2 (ru) * 2003-04-15 2008-09-27 Л` Эр Ликид Сосьете Аноним А Директуар Э Консей Де Сюрвейянс Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Способ получения жидких углеводородов с применением процесса фишера-тропша
WO2005005576A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-20 Rentech, Inc. Integrated fischer-tropsch and power production plant with low co2 emissions
US20050197411A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Chevron U.S.A. Inc. Hydrogen recovery from hydrocarbon synthesis processes
US20050197410A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Lowe Clifford M. Hydrogen recovery from hydrocarbon synthesis processes
EP1860063A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-28 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for preparing a paraffin product

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785188C1 (ru) * 2022-03-05 2022-12-05 Александр Владимирович Данилов Способ получения синтетических углеводородов при энергетической утилизации твердых органических соединений

Also Published As

Publication number Publication date
CN102066526A (zh) 2011-05-18
DK2294162T3 (da) 2012-05-07
US8741971B2 (en) 2014-06-03
KR20110021940A (ko) 2011-03-04
ES2382173T3 (es) 2012-06-06
RU2010153594A (ru) 2012-07-10
ZA201008544B (en) 2012-03-28
CA2725898A1 (en) 2009-12-23
AU2009259740A1 (en) 2009-12-23
DE102008025577A1 (de) 2009-12-03
EP2294162B1 (de) 2012-01-18
EP2294162A1 (de) 2011-03-16
JP2011521089A (ja) 2011-07-21
BRPI0913206A2 (pt) 2016-01-12
WO2009152895A1 (de) 2009-12-23
ATE541914T1 (de) 2012-02-15
JP5607612B2 (ja) 2014-10-15
US20110118366A1 (en) 2011-05-19
PL2294162T3 (pl) 2012-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI291988B (ru)
JP5820801B2 (ja) テールガスのリサイクル方法及び装置
CN102703108B (zh) 一种费托合成及尾气利用的工艺方法
JP2009519371A (ja) 天然ガスからの炭化水素の生成
KR20080033233A (ko) 수소 및 일산화탄소의 동시적 제조 방법
US20070130832A1 (en) Methods and apparatus for converting a fuel source to hydrogen
JP2011504196A (ja) 浄化合成ガス流の製造方法
RU2503706C2 (ru) Способ осуществления синтеза фишера-тропша
EP3018094A1 (en) Process for producing a synthesis gas
EP2657215A1 (en) Method and device for producing methanol
RU2531290C2 (ru) Способ эксплуатации электростанции igcc с интегрированным устройством для отделения co2
WO2015104532A1 (en) Hydrogen production processing
JP4030846B2 (ja) メタノールの製造方法および装置
EP3227229A1 (en) A process for the elimination of volatile organic compounds and hazardous air pollutants in ammonia plants
US9464246B2 (en) Method and system for purifying synthesis gas, in particular for ammonia synthesis
JP5459986B2 (ja) 部分酸化プラントにおける煤の利用方法及び装置
CN108034464B (zh) 一种兰炭尾气制液化天然气的方法
KR20140038672A (ko) 이산화탄소 제거공정을 이용한 석탄가스화 복합 발전시스템
CN101663377A (zh) 电力与烃的联产
RU2018141681A (ru) Способ получения синтез-газа
RU2800065C2 (ru) Способ синтеза водородсодержащего соединения
WO2019205055A1 (zh) 一种低温甲醇洗单元与多套克劳斯单元的尾气循环联用的方法与设备
Collodi et al. The experience of Snamprogetti’s four gasification projects for over 3000 MWth
Collodi et al. The new gasification project at Eni Sannazzaro Refinery and its integration with a 1050 MWe power plant
JP6293472B2 (ja) 水素製造装置および水素製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150508