UA127479C2 - Спосіб отримання синтез-газу - Google Patents

Спосіб отримання синтез-газу Download PDF

Info

Publication number
UA127479C2
UA127479C2 UAA202001260A UAA202001260A UA127479C2 UA 127479 C2 UA127479 C2 UA 127479C2 UA A202001260 A UAA202001260 A UA A202001260A UA A202001260 A UAA202001260 A UA A202001260A UA 127479 C2 UA127479 C2 UA 127479C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
stage
reforming
steam
heat exchange
gas
Prior art date
Application number
UAA202001260A
Other languages
English (en)
Inventor
Кім Осберг-Петерсен
Ким Осберг-Петерсен
Пет А. Хан
Original Assignee
Хальдор Топсьое 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=62986110&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=UA127479(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Хальдор Топсьое А/С filed Critical Хальдор Топсьое А/С
Publication of UA127479C2 publication Critical patent/UA127479C2/uk

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
    • 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
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • 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
    • C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • 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
    • C10K3/06—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 mixing with gases
    • 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
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • 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
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • 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
    • C01B2203/061—Methanol production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • 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
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight

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)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Спосіб отримання синтез-газу оснований на поєднанні процесу ATR або часткового окиснення вихідної вуглеводневої сировини з використанням кисню від електролізу води і установки розділення повітря для отримання синтез-газу.

Description

Представлений винахід спрямований на отримання синтез-газу. Більш конкретно, винахід поєднує розділення повітря, електроліз води і часткове окиснення вуглеводневої сировини при отриманні синтез-газу, що містить водень і оксиди вуглецю.
Виробництво синтез-газу, наприклад для синтезу метанолу з подачею природного газу, як правило, проводять за допомогою парового риформінгу.
Основна реакція парового риформінгу (наведена для метану) є наступною:
СНеНоО в? ЗНО
Подібні реакції відбуваються і для інших вуглеводнів. Паровий риформінг, як правило, супроводжується реакцією конверсії водяного газу:
СОН Шебт сон,
Паровий риформінг може бути здійснений, наприклад, шляхом поєднання трубчастого риформеру (також називають паровим метановим риформером, 5МЕА) та автотермічного риформінгу (АТА), також відомого як первинний і вторинний риформінг або двостадійний риформінг. Альтернативно, для отримання синтез-газу можна використовувати автономний
ЗМВА або автономний АТ.
Основними елементами реактору АТЕ є пальник, камера згоряння, та шар каталізатора, що міститься у вогнетривкій оболонці під тиском. У реакторі АТА часткове окиснення або згоряння вуглеводневої сировини за допомогою субстехіометричних кількостей кисню, супроводжується паровим риформінгом частково згорілого вуглеводневого вихідного потоку в нерухомому шарі каталізатора парового риформінгу. Паровий риформінг також відбувається, в деякій мірі, в камері згоряння через високу температуру. Реакція риформінгу з водяною парою супроводжується реакцією конверсії водяного газу. Як правило, газ, на виході з реактора АТЕ, знаходиться в рівновазі або близькому до рівноваги стані відносно реакцій парового риформінгу та конверсії водяного газу. Температура газу на виході, як правило, знаходиться в діапазоні від 850 до 1100 С. Більш детальну інформацію про АТА і повний його опис можна знайти в документах рівня техніки галузі, до якої належить винахід, наприклад, "біШаїєв5з іп бБипасе
Зсіепсе апа Саїаїувзів, Мої. 152, "Зупіпевзів да5 ргодисійп ог ЕТ зупіпевів"; Спарієг 4, р.258-352, 2004". У тому ж посиланні можна знайти додаткову інформацію про паровий риформінг (МА) та двостадійний риформінг.
Незалежно від того, чи використовують автономний 5МЕА, двостадійний риформінг або автономний АТЕА, газоподібний продукт буде містити водень, монооксид вуглецю та діоксид вуглецю, а також інші компоненти, які, як правило, включають метан та пару.
Альтернативою для отримання синтез-газу є часткове окиснення, також відоме як РОХ.
Основними елементами реактора РОХ є пальник та камера згоряння, що міститься у вогнетривкій оболонці під тиском. У реакторі РОХ відбувається часткове окиснення або спалювання вуглеводневої сировини із субстехіометричними кількостями кисню. Також відбувається деякий риформінг з водяною парою, та активна реакція конверсії водяного газу.
Температура на виході з реактора, як правило, становить 1100-1500 "С. Також, має місце, утворення сажі в реакторі, і сажу, може бути необхідним видалити у реакторі РОХ нижче за потоком.
Газ для синтезу метанолу переважно має склад, що відповідає так званому модулю (М-(Не»-
СОо)СОосСо»)), що дорівнює 1,90-2,20 або більш переважно трохи вище 2 (наприклад, 2,00- 2,10).
Паровий риформінг в 5МА, як правило, призводить до більш високого модулю, тобто надлишку водню, в той час як двостадійний риформінг може забезпечити бажаний модуль. У двостадійному риформінгу температура на виході парового риформера зазвичай регулюється таким чином, що необхідний модуль отримують на виході з АТВА. Для автономного АТВ, коли синтез-газ використовується для виробництва метанолу, модуль у вихідному газі АТА часто нижчий, ніж потрібно. Це може бути усунуто, наприклад, видаленням діоксиду вуглецю або виділенням водню з продувного газу з контуру синтезу метанолу. В обох випадках ефективність контуру метанолу нижча, ніж при двостадійному риформінгу:
При двостадійному риформінгу, паровий метановий риформер (ЗМА) повинен бути більшим, і для запуску реакції ендотермічного парового риформінгу потрібна значна кількість тепла. Отже, бажано, щоб розмір і продуктивність парового риформеру можна було зменшити.
Крім того, АТЕ в концепції двостадійного риформінгу потребує кисню. На даний момент, це як правило, здійснюють в кріогенному блоці розділення повітря (АБИ). Розмір і вартість АБО є великими. Якщо частину або весь кисень можна було б отримати іншими способами, це було б бажано.
Таким чином, представлений винахід передбачає спосіб отримання синтез-газу, що включає 60 стадії:
(а) розділення атмосферного повітря на окремий потік, що містить кисень, та на окремий потік, що містить азот; (Б) отримання окремого потоку, що містить водень, та окремого потоку, що містить кисень, за допомогою електролізу води та/або пари; (с1) часткове окиснення або автотермічний риформінг, щонайменше, частини вуглеводневої вихідної сировини, щонайменше, з частиною потоку, що містить кисень, отриманого шляхом розділення атмосферного повітря на стадії (а), та, щонайменше, частини отриманого потоку, що містить кисень, шляхом електролізу води на стадії (Б) до технологічного газу, який містить водень, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю; або (сг) газифікація вугілля або біомаси водою і, щонайменше, частиною потоку, що містить кисень, отриманого розділенням атмосферного повітря на стадії (а), та, щонайменше, частиною потоку, що містить кисень, отриманого шляхом електролізу води на стадії (б) до технологічного газу, який містить водень, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю; та (4) введення щонайменше частини окремого потоку, що містить воду зі стадії (Б) у технологічний газ зі стадії (с1) або (с2).
Спосіб розділення повітря, що використовується в способі відповідно до винаходу, переважно являє собою фракційну перегонку у кріогенній установці розділення повітря, для забезпечення частини кисню для використання на стадії (с1) або (с2). Альтернативно, можуть бути використані інші способи, такі як мембранне розділення, адсорбція при змінному тиску (РБЗА) та вакуумна адсорбція короткого циклу (МРБА).
Як альтернатива часткового окиснення або автотермічного риформінгу, щонайменше, частини вуглеводневої вихідної сировини, технологічний газ, який містить водень, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю, може бути отриманий шляхом газифікації твердої вуглецевовмісної вихідної сировини, переважно вугілля або біомаси, з використанням потоку кисню, що утворюється при розділенні повітря разом з киснем, що утворюється при електролізі води та/або пари.
У варіанті здійснення винаходу, вуглеводнева сировина на стадії (с1) частково піддається риформінгу парою у первинному риформері (МЕ) перед автотермічним риформером.
В одному варіанті здійснення, з використанням вуглеводневої вихідної сировини блок
Зо електролізу працює так, що весь водень, отриманий в цьому блоці, додається на стадії (4) до технологічного газу зі стадії (с1), і модуль отриманої суміші з цього водню і технологічного газу зі стадії (с1) становить від 1,9 до 2,2 або переважно від 2 до 2,1.
В представленому варіанті здійснення, частина або переважно весь кисень з установки для електролізу додається у автотермічний риформер на стадії (с1).
Крім того, АТА може бути доповнений теплообмінним риформером, розташованим послідовно або паралельно з АТЕА.
Теплообмінний риформер, альтернативно називається риформером з газовим нагріванням, а теплообмінний риформінг, може називатися риформінгом з газовим нагріванням.
У послідовній концепції, частина або вся вуглеводнева сировина спрямовується у, теплообмінний риформер, в якому відбувається паровий риформінг. Частина вуглеводневої сировини, що залишилася, може обходити теплообмінний риформер та бути спрямованою у автотермічний риформер.
Таким чином, у варіанті здійснення винаходу, спосіб включає додаткову стадію частини парового риформінгу, або всієї вуглеводневої вихідної сировини у непрямому теплообмінному зв'язку з частиною або всім технологічним потоком, що залишає стадію автотермічного риформінгу (с1).
Як правило, газ, що послідовно виходить з теплообмінного риформеру, буде у рівновазі або близький до неї при температурі 650-800 "С. Вихідний газу з теплообмінного риформера потім послідовно прямує у АТА разом з будь-якою вуглеводневою сировиною, яка не була піддана паровому риформінгу в теплообмінному риформері. Частина або весь вихідних газ з АТА використовується як джерело тепла в теплообмінному риформері за допомогою теплообміну для запуску ендотермічної реакції парового риформінгу.
У паралельній концепції теплообмінного риформінгу, частина вуглеводневої сировини спрямовується в АТЕ, а вуглеводнева сировина, що залишилася та/або друга вуглеводнева сировина спрямовується у теплообмінний риформер.
Вихідна сировина для АТА та теплообмінного риформера можуть мати різний склад, наприклад різне співвідношення пари до вуглецю.
В теплообмінному риформері в паралельній концепції відбувається паровий риформінг.
Частина, або весь вихідний газ з АТА використовується як джерело тепла в теплообмінному риформері, за допомогою теплообміну для запуску реакції ендотермічного парового риформінгу.
Газ, який залишає каталізатор у теплообмінному риформері, може бути необов'язково змішаний з частиною або всім вихідним газом з АТЕА, перш ніж останній буде використаний як джерело тепла. Як альтернатива, вихідний газ з теплообмінного риформера та вихідний газ з
АТВ можуть бути змішані нижче за потоком теплообмінного риформера.
Таким чином, в подальшому варіанті здійснення винаходу, спосіб включає додаткову стадію парового риформінгу частини вихідної вуглеводневої сировини та/або другої вихідної вуглеводневої сировини, у непрямому теплообмінному зв'язку з частиною, або всім технологічним потоком, що залишає стадію автотермічного риформінгу (с1), та змішування технологічного газу, що піддається теплообмінному паровому риформінгу, з технологічним газом, що піддається автотермічному риформінгу.
Також, існує можливість не змішувати два гази в залежності від кінцевого використання синтез-газу.
Незалежно від того, чи використовується паралельна або послідовна концепція теплообмінного риформера, робочі параметри і конструкція теплообмінного риформера, в принципі, можуть бути скориговані, щоб дати модулю М бажане значення 1,9-2,2 або переважно 2,0-2,1, зокрема, при використанні синтез-газу для отримання метанолу.
Однак розмір теплообмінного риформера може зробити дане рішення економічно не вигідним. За таким сценарієм, використання водню з електролізу, як описано вище, може виявитися корисним. Це забезпечує менший теплообмінний реактор риформінгу.
Кількість водню може бути підібрано так, щоб при змішуванні водню з технологічним газом, отриманим на стадіях риформінгу, досягалося бажане значення М (від 1,90 до 2,20 або переважно від 2,00 до 2,10).
Модуль може бути додатково скоригований до бажаного значення, шляхом додавання, по суті, чистого діоксиду вуглецю до вихідної вуглеводневої сировини, та/ або до синтез-газу, та/або вище за потоком автотермічного риформера.
Таким чином, у варіанті здійснення винаходу, в якому, по суті, чистий діоксид вуглецю додають до вихідної вуглеводневої сировини вище за потоком автотермічного риформінгу.
Зо При електролізі одночасно утворюється кисень, який подається в АТЕА або РОХ. Це зменшує розмір вторинної подачі кисню, наприклад, блок розділення повітря (АБИ).
Якщо потужність для електролізу виробляється (принаймні частково) з поновлювальних джерел, викиди СО: на одиницю виробленого продукту з установки знижуються.
У всіх вищезгаданих випадках, вихідна сировина може спочатку піддаватися стадіям очистки (включаючи десульфуризацію) та адіабатичного попереднього риформінгу.
Переважно, вуглеводнева сировина включає природний газ, метан, зріджений природний газ, бензин або їх суміші, як такі що або піддані попередньому риформінгу та/або десульфуризовані.
Вуглеводнева сировина може додатково містити водень та/або пару, а також інші компоненти.
Винахід також може бути використано для отримання синтез-газу для інших застосувань, де бажано збільшити концентрацію водню в вихідному газі і де частина кисню, необхідного для отримання синтез-газу, вигідно отримують шляхом електролізу.
Електроліз може виконуватися різними способами, відомими в даній галузі техніки, такими як електроліз на основі твердого оксиду або електроліз за допомогою лужних елементів або полімерних елементів (РЕМ).
Приклади
Порівняльна таблиця
Порівняння звичайного АТЕ та АТА -- електроліз відповідно до винаходу 11111111 АТ | АтТАзелектроліз;0/З/
АТА на вході т ГС) (подача) н"":нЬЇИИ66НППШшшяяшяшяшяшяшнпн;нннинининишишиши
ПюдачавАТА.//:///77711111111111111111111Ї111111Ї1111111111111с1
Охаапно АТАЇГ/-СС7777771111111111111111111Ї11111Ї1
Продуктелектролізу.ї -/-:/ 11111111
Нефмуюді 77777711 11110111111111111с24341
ОгІНма/одій 77777710
КисеньзАВИЇ 11111111
Газоподібнийпродукто///711111111111111Ї1111Ї11111111111 х Включений до складу газоподібного продукту " Включений до складу окиснювача в АТА
Як видно з порівняльної таблиці вище, вхідний і вихідний потоки з АТА є меншими при застосуванні електролізу. Тобто реактор АТА є меншим в способі відповідно до винаходу. Те ж саме стосується і АБИ.
Інша перевага способу відповідно до винаходу полягає в тому, що необхідна кількість подачі в АТА є меншою, і модуль синтез-газу поліпшується, якщо синтез-газ використовується для виробництва метанолу в способі відповідно до винаходу.

Claims (10)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання синтез-газу, що включає наступні стадії: (а) розділення атмосферного повітря на окремий потік, що містить кисень, та на окремий потік, що містить азот; (Б) отримання окремого потоку, що містить водень, та окремого потоку, що містить кисень, за допомогою електролізу води та/або пари; (с) часткове окиснення або автотермічний риформінг в автотермічному риформері щонайменше частини вихідної вуглеводневої сировини щонайменше з частиною потоку, що містить кисень, отриманого шляхом розділення атмосферного повітря на стадії (а), та щонайменше частини отриманого потоку, що містить кисень, шляхом електролізу води та/або пари на стадії (Б), до технологічного газу, який містить водень, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю; та (4) введення щонайменше частини окремого потоку, що містить водень зі стадії (Б) у технологічний газ зі стадії (с), в якому електроліз працює так, що весь окремий потік, що містить водень, отриманий на стадії (Б), додається на стадії (4) до технологічного газу зі стадії (с), і модуль М отриманої суміші з водню і технологічного газу зі стадії (с), де МА«Н»-СО2У(СО--С0»), знаходиться в діапазоні від 1,9 до 2,2.
2. Спосіб за п. 1, що додатково включає стадію парового риформінгу в теплообмінному риформері частини вихідної вуглеводневої сировини, що не піддається автотермічному риформінгу, шляхом непрямого теплообміну з частиною або всім технологічним потоком, що Зо залишає стадію (с), яка є автотермічним риформінгом.
З. Спосіб за п. 1, що додатково включає стадію парового риформінгу в теплообмінному риформері частини вихідної вуглеводневої сировини, що не піддається автотермічному риформінгу, та/або другої вихідної вуглеводневої сировини шляхом непрямого теплообміну з частиною або всім технологічним потоком, що залишає стадію автотермічного риформінгу (с), та змішування технологічного газу, що піддається паровому теплообмінному риформінгу, з технологічним газом, що піддається автотермічному риформінгу.
4. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-3, що додатково включає стадію первинного парового риформінгу вихідної вуглеводневої сировини вище за потоком стадії (с).
5. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-4, в якому діоксид вуглецю додають до вихідної вуглеводневої сировини перед стадією часткового окиснення або автотермічного риформінгу та/або після стадії (с).
6. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-5, в якому вуглеводнева сировина включає природний газ, метан, зріджений природний газ, бензин або їх суміші як такі, або піддані попередньому риформінгу та/або десульфуризовані.
7. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-6, в якому розділення атмосферного повітря на стадії (а) та/або електроліз води та/або пари на стадії (б) приводиться в дію, щонайменше частково, за рахунок відновлюваних джерел енергії.
8. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-7, в якому розділення атмосферного повітря на стадії (а) виконують шляхом кріогенного розділення.
9. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-8, в якому модуль М знаходиться в діапазоні від 2 до 2,1.
10. Спосіб за будь-яким одним з пп. 1-9, в якому синтез-газ перетворюють на метанольний продукт на наступній стадії.
UAA202001260A 2017-07-25 2018-07-20 Спосіб отримання синтез-газу UA127479C2 (uk)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201700425 2017-07-25
DKPA201700522 2017-09-25
DKPA201800237 2018-05-28
DKPA201800351 2018-07-06
PCT/EP2018/069776 WO2019020513A1 (en) 2017-07-25 2018-07-20 METHOD OF PREPARING A SYNTHESIS GAS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127479C2 true UA127479C2 (uk) 2023-09-06

Family

ID=62986110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202001260A UA127479C2 (uk) 2017-07-25 2018-07-20 Спосіб отримання синтез-газу

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11370660B2 (uk)
EP (1) EP3658494B1 (uk)
KR (1) KR102596272B1 (uk)
CN (1) CN110799452B (uk)
AU (1) AU2018305876B2 (uk)
BR (1) BR112020001502A2 (uk)
CA (1) CA3069614A1 (uk)
CL (1) CL2020000157A1 (uk)
IL (1) IL271938B2 (uk)
PE (1) PE20200651A1 (uk)
UA (1) UA127479C2 (uk)
WO (1) WO2019020513A1 (uk)
ZA (1) ZA201908183B (uk)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019020378A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Haldor Topsøe A/S PROCESS FOR THE PREPARATION OF AMMONIA SYNTHESIS GAS
KR20210151778A (ko) 2019-04-08 2021-12-14 할도르 토프쉐 에이/에스 화학 합성 플랜트
MX2022004913A (es) 2019-10-24 2022-05-16 Haldor Topsoe As Un proceso para la conversion de alcanos ligeros a compuestos aromaticos con selectividad mejorada.
WO2021083776A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 Haldor Topsøe A/S Green method for the preparation of synthesis gas
EP4196435A1 (en) 2020-08-12 2023-06-21 Topsoe A/S Conversion of a hydrocarbon feed gas to synthesis gas for producing hydrocarbons
WO2022063995A1 (en) 2020-09-25 2022-03-31 Haldor Topsøe A/S Methanol to olefin (mto) process
WO2022063994A1 (en) 2020-09-25 2022-03-31 Haldor Topsøe A/S Methanol to jet fuel (mtj) process
EP4217446A1 (en) 2020-09-25 2023-08-02 Topsoe A/S Alternative methanol to olefin (mto) process
WO2022063992A1 (en) 2020-09-25 2022-03-31 Haldor Topsøe A/S Methanol to olefin (mto) process
AU2022262207A1 (en) 2021-04-20 2023-10-12 Topsoe A/S Process and plant for improving gasoline yield and octane number
EP4326834A1 (en) 2021-04-20 2024-02-28 Topsoe A/S Process and plant for converting oxygenates to gasoline with improved gasoline yield and octane number as well as reduced durene levels
WO2023001695A1 (en) 2021-07-21 2023-01-26 Topsoe A/S Process and plant for improving gasoline octane rating
WO2023073199A1 (en) 2021-10-29 2023-05-04 Topsoe A/S Process and plant for improving oxygenate to gasoline conversion
WO2023138876A1 (en) 2022-01-21 2023-07-27 Topsoe A/S Process and plant for conversion of oxygenates
EP4324786A1 (de) 2022-08-16 2024-02-21 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Verfahren und anlage zur bereitstellung von synthesegas und zur herstellung von methanol

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4479925A (en) 1982-09-13 1984-10-30 The M. W. Kellogg Company Preparation of ammonia synthesis gas
US4792441A (en) 1988-01-19 1988-12-20 Air Products And Chemicals, Inc. Ammonia synthesis
US5180570A (en) 1992-01-23 1993-01-19 Lee Jing M Integrated process for making methanol and ammonia
US5996373A (en) 1998-02-04 1999-12-07 L'air Liquide, Societe Ananyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Cryogenic air separation process and apparatus
DE69835357T2 (de) 1998-11-03 2007-08-23 Ammonia Casale S.A. Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US6444712B1 (en) 2000-09-28 2002-09-03 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Methanol, olefin, and hydrocarbon synthesis process
CA2357527C (en) 2001-10-01 2009-12-01 Technology Convergence Inc. Methanol recycle stream
US20030162846A1 (en) 2002-02-25 2003-08-28 Wang Shoou-L Process and apparatus for the production of synthesis gas
DE60336444D1 (de) * 2002-09-26 2011-05-05 Haldor Topsoe As Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US6881758B2 (en) 2003-03-05 2005-04-19 L'air Liquide - Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and apparatus for the production of methanol
US8273139B2 (en) 2003-03-16 2012-09-25 Kellogg Brown & Root Llc Catalytic partial oxidation reforming
EP1603995B1 (en) 2003-03-18 2018-05-30 Kellogg Brown & Root, Inc. Autothermal reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production
US6846951B1 (en) 2003-10-09 2005-01-25 Acetex (Cyprus) Limited Integrated process for acetic acid and methanol
KR100514178B1 (ko) 2004-01-17 2005-09-13 한국과학기술연구원 고온 메탄 개질형 하이브리드 수전해 시스템
DE102004014292A1 (de) 2004-03-22 2005-10-20 Lurgi Ag Koproduktion von Methanol und Ammoniak aus Erdgas
US7479468B2 (en) 2004-04-15 2009-01-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Integrating an air separation unit into an oxygenate-to-olefins reaction system
EP1657409A1 (en) 2004-11-15 2006-05-17 Elsam A/S A method of and an apparatus for producing electrical power
GB0521534D0 (en) 2005-10-24 2005-11-30 Johnson Matthey Catalysts Metal passivation
US20070256360A1 (en) 2006-05-08 2007-11-08 Alchemix Corporation Method for the gasification of moisture-containing hydrocarbon feedstocks
DK2142467T4 (en) 2007-04-04 2015-03-23 Saudi Basic Ind Corp PROCEDURE FOR COMBINED reforming FOR METHANOL PRODUCTION
EP2135841A1 (en) 2008-06-20 2009-12-23 Ammonia Casale S.A. Process for the production of syngas for ammonia synthesis
EP2166064A1 (en) 2008-09-19 2010-03-24 Siemens Aktiengesellschaft A chemical product providing system and method for providing a chemical product
EP2192082B1 (en) 2008-11-28 2013-07-03 Haldor Topsoe A/S Co-production of methanol and ammonia
DE102009018126B4 (de) 2009-04-09 2022-02-17 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Energieversorgungssystem und Betriebsverfahren
CN101880046A (zh) 2009-05-05 2010-11-10 中村德彦 复合设备
CN101892492A (zh) 2009-05-19 2010-11-24 无锡尚弗能源科技有限公司 中高压纯水水电解制氢系统
EP2467354B1 (en) 2009-08-20 2013-12-04 Saudi Basic Industries Corporation Process for methanol and ammonia co-production
KR101820336B1 (ko) 2010-01-19 2018-01-19 할도르 토프쉐 에이/에스 탄화수소 개질 방법
FI20105503A (fi) 2010-05-10 2011-11-11 Neste Oil Oyj Menetelmä hiilivetykoostumuksen tuottamiseksi
EP2450449A1 (en) 2010-11-09 2012-05-09 Ineos Commercial Services UK Limited Process and apparatus for the production of alcohols
WO2012084135A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Haldor Topsøe A/S Process for reforming hydrocarbon
FR2969998B1 (fr) 2010-12-29 2013-02-08 Areva Procede de synthese d'hydrocarbones avec rejets de co2 minimum
FR2971789B1 (fr) * 2011-02-22 2013-02-22 Areva Methode de production de methanol ou d'hydrocarbures a partir d'une matiere carbonee, avec une etape de reformage dont les conditions de fontionnement sont ajustees selectivement
CN103748033B (zh) 2011-06-29 2016-12-07 赫多特普索化工设备公司 重整烃的方法
WO2013013895A1 (en) 2011-07-25 2013-01-31 Haldor Topsøe A/S Process for production of synthesis gas
EP2589574B1 (en) 2011-11-02 2015-10-21 Casale Sa Method for load regulation of an ammonia plant
CA2860386C (en) 2012-01-04 2020-04-28 Haldor Topsoe A/S Co-production of methanol and urea
EP2676924A1 (en) 2012-06-21 2013-12-25 Haldor Topsoe A/S Process for Reforming Hydrocarbons
WO2014056535A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Haldor Topsøe A/S Process for the production of synthesis gas
US9296671B2 (en) * 2013-04-26 2016-03-29 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing methanol using an integrated oxygen transport membrane based reforming system
PL2805914T3 (pl) 2013-05-23 2018-02-28 Haldor Topsøe A/S Sposób współwytwarzania amoniaku, mocznika i metanolu
US20150129806A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 Ammonia Casale Sa Process for Producing Ammonia Synthesis Gas and a Method for Revamping a Front-End of an Ammonia Plant
AU2014363523B2 (en) * 2013-12-12 2018-02-15 Haldor Topsoe A/S Process for the production of synthesis gas
CA2938779C (en) 2014-02-28 2019-10-29 Haldor Topsoe A/S Process for producing synthesis gas by catalytic steam reforming of hydrocarbon feedstock
WO2016008820A1 (en) 2014-07-18 2016-01-21 Haldor Topsøe A/S A pseudo-isothermal reactor
US20160115405A1 (en) 2014-10-24 2016-04-28 Pioneer Astronautics Organic Fuel and Waste Reformer
WO2016149507A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Siluria Technologies, Inc. Oxidative coupling of methane methods and systems
GB2545474A (en) 2015-12-17 2017-06-21 Avocet Infinite Plc Integrated system and method for producing methanol product
AU2018305877B2 (en) 2017-07-25 2024-04-18 Haldor Topsøe A/S Method for the preparation of synthesis gas
WO2019020378A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Haldor Topsøe A/S PROCESS FOR THE PREPARATION OF AMMONIA SYNTHESIS GAS
PE20200653A1 (es) 2017-07-25 2020-06-11 Haldor Topsoe As Proceso para la co-produccion de metanol y amoniaco en paralelo
KR102596309B1 (ko) 2017-07-25 2023-10-31 토프쉐 에이/에스 합성 가스의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
IL271938A (en) 2020-02-27
EP3658494B1 (en) 2022-01-19
EP3658494A1 (en) 2020-06-03
CL2020000157A1 (es) 2020-07-31
ZA201908183B (en) 2023-04-26
CN110799452B (zh) 2023-08-01
CA3069614A1 (en) 2019-01-31
KR20200031633A (ko) 2020-03-24
AU2018305876A1 (en) 2020-01-23
PE20200651A1 (es) 2020-06-11
AU2018305876B2 (en) 2023-12-14
KR102596272B1 (ko) 2023-11-01
US11370660B2 (en) 2022-06-28
BR112020001502A2 (pt) 2020-07-21
US20200131034A1 (en) 2020-04-30
IL271938B2 (en) 2024-04-01
CN110799452A (zh) 2020-02-14
IL271938B1 (en) 2023-12-01
WO2019020513A1 (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA127479C2 (uk) Спосіб отримання синтез-газу
KR102596324B1 (ko) 합성 가스의 제조 방법
KR102596309B1 (ko) 합성 가스의 제조 방법
EA041393B1 (ru) Способ получения синтез-газа
EA040932B1 (ru) Способ получения синтез-газа
KR20220148839A (ko) 합성 가스의 제조 방법
EA043534B1 (ru) Способ получения синтез-газа
EA043875B1 (ru) Способ получения синтез-газа