JP4473223B2 - 改良されたシフト転化の構成と方法 - Google Patents
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Description
合成ガスからの、特に、一酸化炭素と水素の比が大きい合成ガスからの水素製造についての最も広く知られている構成において、通常、水蒸気は、シフト反応(CO+H2O→H2+CO2)の化学量論により必要とされる量よりはるかに過剰な量で必要とされる。今や、本発明者等は、合成ガスからの水素製造において使用される過剰の水蒸気は、シフト反応は非常に発熱的であるので(ΔHは約−40.6KJ/molである)、主に、触媒反応器全体の温度上昇を制限する役目を果しているということを予想外にも発見した。
Claims (15)
- 第1シフト反応器と第2シフト反応器とを備え、前記第1シフト反応器はガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスの第1部分を受け入れて第1シフト反応器流出物を形成し、合成ガスは一酸化炭素及び水素を含んでおり、および
前記第2シフト反応器は、前記第1シフト反応器流出物と前記合成ガスの第2部分とが一緒になったものを受け入れて第2シフト反応器流出物を形成する、
プラント。 - 前記第1部分がガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスの25体積%〜70体積%の体積を有する請求項1に記載のプラント。
- 前記第1部分がガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスの35体積%〜45体積%の体積を有する請求項2に記載のプラント。
- 前記第1シフト反応器に連結された加湿装置をさらに備え、前記合成ガスが、前記第1シフト反応器に入る前に前記加湿装置において加湿され、前記合成ガスの前記第2部分が、第1シフト反応器と第2シフト反応器間の位置において前記第1シフト反応器流出物と一緒にされ、これにより前記加湿装置の水の消費を減らす、請求項1に記載のプラント。
- 前記第2部分が、前記ガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの前記合成ガスの50体積%から75体積%の間の体積を有する請求項1に記載のプラント。
- ガス化ユニット又は部分酸化ユニットと第2シフト反応器流出物の間に、第2シフト反応器の下流位置において前記合成ガスの第3部分と前記第2シフト反応器流出物を一緒にするバイパスをさらに備える請求項1に記載のプラント。
- 前記合成ガスが、一酸化炭素および水素を少なくとも2:1のモル比で含む請求項1に記載のプラント。
- 前記第2シフト反応器に連結された、前記第2シフト反応器流出物から二酸化炭素を除去する酸性ガス除去ユニットをさらに備える請求項1に記載のプラント。
- 第1シフト反応器と第2シフト反応器を提供すること;
ガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスを第1部分と第2部分に分け、前記第1部分を前記第1シフト反応器に供給して第1シフト反応器流出物を形成すること;
第1シフト反応器と第2シフト反応器間の位置において前記第1シフト反応器流出物を前記第2部分と一緒にして混合供給ガスを形成し、前記混合供給ガスを前記第2シフト反応器において反応させて第2シフト反応器流出物を生成すること;
を含み、前記合成ガスが一酸化炭素及び水素を含んでおり、および
前記第2部分が前記第1シフト反応器流出物と一緒にされ、これにより前記第1および第2シフト反応器における水蒸気の消費を減らす、
プラントの操作方法。 - 前記第1部分がガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスの25体積%〜70体積%の体積を有する請求項9に記載の方法。
- 前記第1部分がガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの合成ガスの35体積%〜45体積%の体積を有する請求項9に記載の方法。
- 前記第2部分が、前記ガス化ユニットまたは部分酸化ユニットからの前記合成ガスの50体積%から75体積%の間の体積を有する請求項9に記載の方法。
- ガス化ユニット又は部分酸化ユニットと第2シフト反応器流出物の間に、第2シフト反応器の下流位置において前記合成ガスの第3部分を前記第2シフト反応器流出物と一緒にするバイパスを提供することをさらに含む請求項9に記載の方法。
- 前記合成ガスが、一酸化炭素および水素を少なくとも2:1のモル比で含む請求項9に記載の方法。
- 酸性ガス除去ユニットを前記第2シフト反応器に連結すること、および、前記酸性ガス除去ユニットにおいて前記第2シフト反応器流出物から二酸化炭素を除去すること;をさらに含む請求項9に記載の方法。
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