RU2228901C2 - Synthesis gas production process - Google Patents
Synthesis gas production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228901C2 RU2228901C2 RU2002101324/15A RU2002101324A RU2228901C2 RU 2228901 C2 RU2228901 C2 RU 2228901C2 RU 2002101324/15 A RU2002101324/15 A RU 2002101324/15A RU 2002101324 A RU2002101324 A RU 2002101324A RU 2228901 C2 RU2228901 C2 RU 2228901C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- gas
- oxygen
- conversion
- partial oxidation
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к получению синтез-газа, содержащего, в основном, Н2 и СО для производства спиртов или аммиака, процессов Фишера-Тропша и оксосинтеза.The invention relates to the production of synthesis gas containing mainly H 2 and CO for the production of alcohols or ammonia, Fischer-Tropsch processes and oxosynthesis.
Способ в соответствии с изобретением предпочтительно относится к переработке природного газа в синтез-газ с заданным мольным соотношением Н2/СО в диапазоне от 1,0 до 2,0.The method in accordance with the invention preferably relates to the processing of natural gas into synthesis gas with a given molar ratio of H 2 / CO in the range from 1.0 to 2.0.
Известны способы получения синтез-газа из природного газа, газовых смесей, содержащих Н2 и СО, на основе различных видов конверсии: кислородной конверсии или, как это принято в зарубежной технической литературе, некаталитического парциального окисления, автотермического реформинга, протекающего на катализаторе в реакторе шахтного типа и парового реформинга, проводимого в трубчатой печи с внешним обогревом труб (см. “Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов”. Изд. “Химия”, Москва, 1971, под ред. А.Г. Лейбуш).Known methods for producing synthesis gas from natural gas, gas mixtures containing H 2 and CO, based on various types of conversion: oxygen conversion or, as is customary in foreign technical literature, non-catalytic partial oxidation, autothermal reforming that takes place on a catalyst in a shaft reactor type and steam reforming carried out in a tube furnace with external heating of pipes (see. "Production of process gas for the synthesis of ammonia and methanol from hydrocarbon gases." Publishing house "Chemistry", Moscow, 1971, ed.A.G. Leibush).
При получении газа для синтеза метанола автотермический реформинг природного газа с добавлением СO2 проводится путем выполнения следующих стадий: сатурации с Н2О исходного природного газа, смешивания его с СО2 и подогрева до температуры 550-600°С в теплообменнике возвратным конвертированным газом и последующей конверсии парогазовой смеси исходного состава при следующих соотношениях: СO2:Н2О:CH4=0,2:0,9:1,0 в шахтном каталитическом реакторе с кислородом при соотношении О2:СН4=0,6:1,0.Upon receipt of gas for methanol synthesis, autothermal reforming of natural gas with the addition of CO 2 is carried out by performing the following stages: saturation with Н 2 О of the source natural gas, mixing it with СО 2 and heating to 550-600 ° С in a heat exchanger with return converted gas and subsequent the conversion of the gas-vapor mixture of the initial composition at the following ratios: CO 2 : H 2 O: CH 4 = 0.2: 0.9: 1.0 in a shaft catalytic reactor with oxygen at a ratio of O 2 : CH 4 = 0.6: 1, 0.
Реакция протекает на никельсодержащем катализаторе (6% NiO на носителе из Аl2О3) при температуре 850-950°С. Полученный конвертированный газ после охлаждения в котле-утилизаторе, теплообменнике для подогрева исходной парогазовой смеси, водном скруббере проходит далее очистку от CO2 с использованием моноэтаноламинового раствора (МЭА) (18-20 мас.% МЭА) и подается далее на компрессию и синтез метанола.The reaction proceeds on a nickel-containing catalyst (6% NiO on an Al 2 O 3 support) at a temperature of 850-950 ° C. The resulting converted gas, after cooling in a waste heat boiler, a heat exchanger for heating the initial steam-gas mixture, and an aqueous scrubber, is further purified from CO 2 using a monoethanolamine solution (MEA) (18-20 wt.% MEA) and then fed to the compression and synthesis of methanol.
К недостаткам приведенного способа можно отнести следующее:The disadvantages of the above method include the following:
1. В конвертированном газе после автотермической конверсии имеет место повышенное содержание СО2 (>9 об.%), что требует дальнейшей дополнительной очистки от СО2.1. In the converted gas after autothermal conversion there is an increased content of CO 2 (> 9 vol.%), Which requires further additional purification from CO 2 .
2. В конвертированном газе высоко содержание водорода и, следовательно, повышенное соотношение Н2/СО (>2,3), что приводит к повышенным расходам СО+Н2 на единицу продукции. При синтезе метанола требуется соотношение, так называемый “функционал” f=(H2-СO2)/(СО+СO2)≅2,05.2. The converted gas has a high hydrogen content and, consequently, an increased H 2 / CO ratio (> 2.3), which leads to increased CO + H 2 consumption per unit of output. In the synthesis of methanol requires a ratio, the so-called “functional” f = (H 2 -CO 2 ) / (CO + CO 2 ) ≅2.05.
3. В результате проведения реакции синтеза метанола водород оказывается в избытке и он попадает в "продувки", что в результате приводит к повышенным энергоматериальным затратам.3. As a result of the methanol synthesis reaction, hydrogen is in excess and it enters the “purge”, which as a result leads to increased energy material costs.
Другим способом получения синтез-газа с низким соотношением Н2/СО для синтеза метанола является некаталитическое парциальное окисление природного или другого углеводородного газа (Справочник азотчика, Издательство "Химия", Москва, 1986). Природный газ реагирует с кислородом при высокой температуре (1300-1500°С) в свободном объеме. Получаемый газ состоит в основном из водорода и оксида углерода.Another method for producing synthesis gas with a low H 2 / CO ratio for methanol synthesis is non-catalytic partial oxidation of natural or other hydrocarbon gas (Nitrogen Handbook, Khimiya Publishing House, Moscow, 1986). Natural gas reacts with oxygen at high temperature (1300-1500 ° C) in free volume. The resulting gas consists mainly of hydrogen and carbon monoxide.
В первом приближении процесс описывается уравнением для метана:In a first approximation, the process is described by the equation for methane:
а для гомологов метана:and for methane homologues:
Возможность проведения процесса в отсутствие катализатора обеспечивается высокой температурой горения (1350-1400°С). Для осуществления автотермичности процесса при указанной температуре отношение O2:СН4 держат несколько выше стехиометрического, в результате чего в продуктах реакции, кроме Н2 и СО, появляются водяной пар (Н2О) и двуокись углерода (СО2). Соотношение Н2 и СО в синтез-газе после некаталитического парциального окисления природного газа составляет около 1,7-1,8.The possibility of carrying out the process in the absence of a catalyst is ensured by a high combustion temperature (1350-1400 ° C). To realize the autothermal process at the indicated temperature, the O 2 : CH 4 ratio is kept slightly higher than the stoichiometric one, as a result of which water products (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ) appear in the reaction products, except for H 2 and CO. The ratio of H 2 and CO in the synthesis gas after non-catalytic partial oxidation of natural gas is about 1.7-1.8.
Соотношение Н2/СО можно варьировать либо дополнительной подачей Н2О, либо дополнительной подачей СО2.The ratio of H 2 / CO can be varied either by an additional supply of H 2 O or by an additional supply of CO 2 .
Конечное состояние процесса некаталитического парциального окисления природного газа соответствует равновесию реакции водяного газа:The final state of the process of non-catalytic partial oxidation of natural gas corresponds to the equilibrium of the reaction of water gas:
которое устанавливается до температуры ~1200°С. При более низких температурах из-за кинетических торможений состав газа будет отличаться от равновесного.which is set to a temperature of ~ 1200 ° C. At lower temperatures, due to kinetic inhibition, the gas composition will differ from the equilibrium one.
Независимо от состава исходного природного газа в продуктах реакции в небольшом количестве остается только метан.Regardless of the composition of the starting natural gas, only methane remains in the reaction products in a small amount.
В процессе неполного окисления углеводорода возможно выделение свободного углерода (сажи) по реакции:In the process of incomplete oxidation of a hydrocarbon, it is possible to release free carbon (soot) by the reaction:
Выделение свободного углерода увеличивается при конверсии высших углеводородов. Для ограничения процесса выделения сажи к исходным реагентам добавляют водяной пар.The release of free carbon increases with the conversion of higher hydrocarbons. To limit the process of soot recovery, water vapor is added to the starting reagents.
Таким образом, состав получаемого газа, соотношение Н2/СО, температура и граница сажевыделения устанавливаются в соответствии с исходными параметрами.Thus, the composition of the produced gas, the ratio of H 2 / CO, the temperature and the border of soot emission are set in accordance with the initial parameters.
Реакция неполного окисления природного газа сопровождается увеличением объема, поэтому применение давления должно препятствовать окислению.The incomplete oxidation reaction of natural gas is accompanied by an increase in volume; therefore, the use of pressure should prevent oxidation.
С ростом температуры (более 1200°С) давление не лимитирует количественное окисление метана, поскольку температурный фактор компенсирует отрицательное влияние давления и является определяющим.With increasing temperature (more than 1200 ° C), pressure does not limit the quantitative oxidation of methane, since the temperature factor compensates for the negative effect of pressure and is decisive.
Однако некаталитическое парциальное окисление имеет ряд существенных недостатков:However, non-catalytic partial oxidation has a number of significant disadvantages:
1. Повышенный расход кислорода на исходный метан (или природный газ) приводит к повышенным расходам по сравнению с автотермическим реформингом. Оборудование для производства кислорода дорогостоящее и составляет до 70% от стоимости производства метанола (Me). Кроме того, производство кислорода является энергоемким производством.1. Increased oxygen consumption for the source methane (or natural gas) leads to increased costs compared with autothermal reforming. Equipment for the production of oxygen is expensive and accounts for up to 70% of the cost of production of methanol (Me). In addition, oxygen production is energy intensive.
2. В процессе выделяется небольшое количество сажи (углерода), что требует дополнительной стадии очистки, усложняет работу на последующих технологических стадиях.2. In the process, a small amount of soot (carbon) is released, which requires an additional purification step, complicates the work in subsequent technological stages.
Все это приводит к большим энергоматериальным затратам на единицу продукции.All this leads to large energy costs per unit of output.
Наиболее близким по технической сущности способом к заявляемому изобретению является способ, разработанный английской фирмой ICI (патент Великобритании 2139644 от 14 ноября 1984 и патент США 4618451 от 21 октября 1986).The closest in technical essence to the claimed invention is a method developed by the British company ICI (UK patent 2139644 from November 14, 1984 and US patent 4618451 from October 21, 1986).
Синтез-газ получают в двухстадийном процессе. На первой стадии природный газ реагирует с кислородом или кислородосодержащим газом. Количество кислорода берется достаточным, чтобы избежать сажеобразования.Synthesis gas is produced in a two-stage process. In the first stage, natural gas reacts with oxygen or an oxygen-containing gas. A sufficient amount of oxygen is taken to avoid soot formation.
Полученный на первой стадии горячий газовый поток, содержащий Н2 и СО, имеет температуру порядка 1093-1260°С. В этот газ вводится дополнительное количество углеводородов и водяной пар или СО2.The hot gas stream obtained in the first stage, containing H 2 and CO, has a temperature of the order of 1093-1260 ° C. An additional amount of hydrocarbons and water vapor or CO 2 are introduced into this gas.
На второй стадии получаемая газовая смесь направляется на катализатор автотермического парового реформинга, где протекает адиабатический процесс паровой конверсии с получением синтез-газа.In the second stage, the resulting gas mixture is sent to the autothermal steam reforming catalyst, where the adiabatic process of steam conversion proceeds to produce synthesis gas.
Конечная температура полученного газа равна 750-950°С. Давление процесса - от 0,5 до 5 МПа. В результате получается синтез-газ с f=(Н2-СO2)/(СО+СO2)≅1,5-2,2, где Н2, СО, СO2 - число молей этих газов в газовом потоке, что дает возможность использовать этот газ в производстве Me.The final temperature of the obtained gas is 750-950 ° C. The process pressure is from 0.5 to 5 MPa. The result is a synthesis gas with f = (H 2 -CO 2 ) / (CO + CO 2 ) ≅1.5-2.2, where H 2 , CO, CO 2 is the number of moles of these gases in the gas stream, which makes it possible to use this gas in the production of Me.
Данный способ производства синтез-газа имеет также ряд недостатков:This method of production of synthesis gas also has several disadvantages:
1. Получаемая низкая температура на первой стадии приводит к повышенному содержанию метана в конечном синтез-газе; непрореагировавший метан на следующих стадиях в цикле производства Me будет накапливаться, что приведет к повышенным продувкам синтез-газа и, как результат, к увеличенным расходам О2 и исходного углеводорода на единицу получаемого продукта.1. The resulting low temperature in the first stage leads to an increased methane content in the final synthesis gas; unreacted methane in the next stages in the Me production cycle will accumulate, which will lead to increased purges of the synthesis gas and, as a result, to increased consumption of O 2 and the initial hydrocarbon per unit of the obtained product.
2. Предлагаемая подача пара во второй ступени непосредственно перед катализатором не приведет к интенсивному смешиванию с горячим конвертированным газом, поскольку не предусмотрена зона смешивания и, как следствие, появится неравномерное распределение температуры по сечению шахтного конвертера.2. The proposed steam supply in the second stage directly in front of the catalyst will not lead to intensive mixing with the hot converted gas, since there is no mixing zone and, as a result, there will be an uneven temperature distribution over the cross section of the shaft converter.
3. Исходя из расчетов термодинамики, в соответствии со способом, описанным в вышеупомянутом патенте фирмы ICI, невозможно получить газ с мольным соотношением Н2/СО, равным 1:1, т.к. теплового потенциала на первой стадии конверсии будет недостаточно для конверсии СО2 по реакции:3. Based on the calculations of thermodynamics, in accordance with the method described in the aforementioned patent of ICI, it is impossible to obtain a gas with a molar ratio of H 2 / CO equal to 1: 1, because the thermal potential in the first stage of conversion will not be enough for the conversion of CO 2 by reaction:
Задачей представленного изобретения является разработка способа получения синтез-газа заданного состава основных компонентов Н2 и СО в диапазоне соотношений Н2/СО от 1:1 до 2:1 и снижения энергозатрат.The objective of the present invention is to develop a method for producing synthesis gas of a given composition of the main components of H 2 and CO in the range of H 2 / CO ratios from 1: 1 to 2: 1 and reducing energy costs.
Указанная задача решается способом получения синтез-газа заданного состава основных компонентов Н2 и СО в диапазоне изменения соотношения от 1:1 до 2:1 для производства метанола, диметилового эфира или для синтезов Фишера-Тропша, включающим две стадии: стадию А) парциального окисления и стадию Б) конверсии остаточного метана с продуктами стадии А на катализаторе, при этом стадию А) парциального окисления проводят в две ступени: а) некаталитического парциального окисления природного газа кислородом с получением в продуктах реакции неравновесного содержания Н2О и СН4 при мольном соотношении кислорода и метана, примерно равном 0,76-0,84, б) конверсии продуктов реакции ступени (а) с корректирующими добавками СО2 и Н2О или Н2О и CH4 с получением газовой смеси, которая проходит конверсию остаточного метана водяным паром на катализаторе.This problem is solved by the method of producing synthesis gas of a given composition of the main components of H 2 and CO in the range of changes in the ratio from 1: 1 to 2: 1 for the production of methanol, dimethyl ether or for Fischer-Tropsch syntheses, which includes two stages: stage A) partial oxidation and stage B) the conversion of residual methane with the products of stage A on the catalyst, while stage A) partial oxidation is carried out in two stages: a) non-catalytic partial oxidation of natural gas with oxygen to obtain unequal reaction products the abundant content of Н 2 О and СН 4 at a molar ratio of oxygen and methane of approximately 0.76-0.84, b) the conversion of reaction products of step (a) with corrective additives CO 2 and Н 2 О or Н 2 О and CH 4 to obtain a gas mixture that undergoes the conversion of residual methane with water vapor on the catalyst.
Ступень а) стадии А) осуществляют при подаче 100% от общего требуемого расхода кислорода, 75-100% от общего расхода исходного природного газа с получением мольного соотношения кислород: метан, примерно равного 0,76-0,84, при времени пребывания в зоне горения t, равном 0,005-0,01 с в диапазоне рабочего давления 2,0-10 МПа, при этом в получаемом газе мольная концентрация Н2О составляет от 18 до 30%, а СН4 - от 1 до 8%, ступень б) стадии А) осуществляют при подаче оставшейся части природного газа от 25 до 0%, корректирующих добавок с временем пребывания t=0,003-1 с.Stage a) of stage A) is carried out at a supply of 100% of the total required oxygen consumption, 75-100% of the total consumption of the source of natural gas to obtain an oxygen: methane molar ratio of approximately 0.76-0.84, while staying in the zone burning t equal to 0.005-0.01 s in the range of working pressure of 2.0-10 MPa, while the molar concentration of Н 2 О in the produced gas is from 18 to 30%, and СН 4 is from 1 to 8%, stage b ) stage A) is carried out while supplying the remainder of the natural gas from 25 to 0%, corrective additives with a residence time t = 0.003-1 s.
Первая ступень осуществляется в режиме некаталитического парциального окисления (автотермического) с температурой 1800-1400°С с получением в синтез-газе неравновесного содержания Н2О и СН4 и мольного соотношения Н2/СО≅1,4-1,8.The first stage is carried out in the mode of non-catalytic partial oxidation (autothermal) with a temperature of 1800-1400 ° С with obtaining in the synthesis gas a nonequilibrium content of Н 2 О and СН 4 and a molar ratio of Н 2 / СО≅1,4-1,8.
Вторая стадия проводится на насадке, которая может иметь несколько слоев; первый слой по ходу газа - инертный, имеющий развитую поверхность для выгазовывания сажи и последующие слои - каталитические - для доконверсии оставшегося метана.The second stage is carried out on a nozzle, which may have several layers; the first layer along the gas is inert, having a developed surface for gassing of soot and the subsequent layers are catalytic for the pre-conversion of the remaining methane.
Преимущества заявляемого способа заключаются в следующем:The advantages of the proposed method are as follows:
1. На первой ступени первой стадии процесс конверсии осуществляется как термодинамически неравновесный с временем пребывания 0,005-0,01 с, при этом в конвертируемом газа сохраняется повышенное содержание водяного пара в продуктах реакции (Н2О) до 18-20 об.% при давлении до 2,0 МПа или 25-30% при давлении до 10,0 МПа и непрореагировавшего метана 1-3% и 7-8% соответственно давлению, минимальным количеством образующейся сажи (до 50 мг/нм3 конвертированного газа).1. At the first stage of the first stage, the conversion process is carried out as thermodynamically nonequilibrium with a residence time of 0.005-0.01 s, while the converted gas retains an increased content of water vapor in the reaction products (H 2 O) up to 18-20 vol.% At pressure up to 2.0 MPa or 25-30% at pressures up to 10.0 MPa and unreacted methane 1-3% and 7-8%, respectively, with pressure, the minimum amount of soot formed (up to 50 mg / nm 3 converted gas).
2. Количество подаваемого кислорода на первую ступень первой стадии соответствует мольному соотношению α=0,5[О2]/[СН4] в диапазоне 0,38-0,42 в зависимости от получения необходимого мольного соотношения Н2:СО в конечном продукте - конвертированном газе, а также величины содержания непрореагировавшего метана.2. The amount of oxygen supplied to the first stage of the first stage corresponds to a molar ratio α = 0.5 [O 2 ] / [CH 4 ] in the range of 0.38-0.42 depending on the desired molar ratio of H 2 : CO in the final product - converted gas, as well as the content of unreacted methane.
3. Во вторую ступень первой стадии подается корректирующая часть СО2 и Н2O или Н2О и СН4 (15-25% от суммарного расхода), при этом благодаря высокому содержанию паров Н2О в газе образования сажи не происходит.3. In the second stage of the first stage, the correction part of СО 2 and Н 2 O or Н 2 О and СН 4 (15-25% of the total consumption) is supplied, and due to the high content of Н 2 О vapor in the gas, soot formation does not occur.
Время пребывания составляет 0,3-3 с, на выходе из второй ступени устанавливается равновесная температура, которая составляет 1100-1500°С.The residence time is 0.3-3 s, at the exit from the second stage, an equilibrium temperature is established, which is 1100-1500 ° C.
Благодаря принятым решениям реализуется экономичный технологический способ.Thanks to the decisions made, an economical technological method is implemented.
Способ может быть осуществлен по следующей схеме, показанной на чертеже, где:The method can be carried out according to the following scheme shown in the drawing, where:
1 - смесительная горелка (СГ);1 - mixing burner (SG);
2 - камера конверсии для осуществления процесса не каталитического парциального окисления;2 - conversion chamber for the implementation of the process of non-catalytic partial oxidation;
3 - камера смешивания СO2 и Н2О или Н2О и СН4 с продуктами первичного некаталитического парциального окисления;3 - a chamber for mixing CO 2 and H 2 O or H 2 O and CH 4 with products of primary non-catalytic partial oxidation;
4 - камера коррекции;4 - correction camera;
5 - шахтный реактор;5 - shaft reactor;
6 - фильтр из специальных материалов;6 - filter from special materials;
7 - катализатор;7 - catalyst;
8 - фильтр;8 - filter;
9 - опорная решетка.9 - support grid.
Предлагаемый процесс проводится следующим образом: природный газ после компрессии от 2 до 15 МПа и подогретый до 520°С подается в горелку (п.1), куда также подается кислород, сжатый до давления от 2 до 15 МПа и подогретый до 150-250°С. Концентрация кислорода составляет 95-99 об.%. Температуру, давление и расходы потоков регулируют автоматически.The proposed process is carried out as follows: natural gas after compression from 2 to 15 MPa and heated to 520 ° C is supplied to the burner (p. 1), where oxygen is also supplied, compressed to a pressure of 2 to 15 MPa and heated to 150-250 ° FROM. The oxygen concentration is 95-99 vol.%. Temperature, pressure and flow rates are automatically controlled.
Кислород и природный газ раздельно поступают в камеру конверсии (п.2), где протекает реакция конверсии метана при температуре от 1200 до 1900°С.Oxygen and natural gas are separately fed into the conversion chamber (item 2), where the methane conversion reaction takes place at a temperature of from 1200 to 1900 ° C.
Время пребывания конвертированного газа, температура и давление рассчитываются таким образом, чтобы получить газ заданного состава после шахтного реактора (п.5).The residence time of the converted gas, temperature and pressure are calculated in such a way as to obtain a gas of a given composition after the shaft reactor (Clause 5).
Состав газа после камеры конверсии является неравновесным, т.е. не достигается термодинамического равновесия реакцииThe gas composition after the conversion chamber is nonequilibrium, i.e. thermodynamic equilibrium of the reaction is not achieved
и газ имеет следующий состав, об.%: СН4 - 1-8; СО2 - 1,5-4; Н2O - 15-20; Н2 - 40-50; СО - 25-35.and the gas has the following composition, vol.%: CH 4 - 1-8; CO 2 - 1.5-4; H 2 O - 15-20; H 2 - 40-50; СО - 25-35.
В газе присутствует до 50 мг/нм3 непрореагировавшего углерода (сажа).Up to 50 mg / nm 3 of unreacted carbon (soot) is present in the gas.
После камеры конверсии газ поступает на смешение с СO2 и CH4, если требуется получить конечный синтез-газ с соотношением Н2/СО≅1:1, или с Н2O и CH4, если требуется получить конечный синтез-газ с соотношением Н2/СО≅2:1.After the conversion chamber, the gas is mixed with CO 2 and CH 4 if you want to get the final synthesis gas with a ratio of H 2 / CO≅1: 1, or with H 2 O and CH 4 if you want to get the final synthesis gas with a ratio H 2 / CO≅2: 1.
После камеры смешения (п.3) газ поступает в камеру коррекции (п.4), в которой происходит гомогенная реакция (5) при температуре 1200-1100°С.After the mixing chamber (Clause 3), the gas enters the correction chamber (Clause 4), in which a homogeneous reaction (5) occurs at a temperature of 1200-1100 ° С.
Дальнейшая конверсия остаточного СН4 происходит в шахтном конверторе (п.5). Сажа фильтруется на входе в шахтный реактор фильтром (п.6) и конвертируется водяным паром полностью.Further conversion of residual CH 4 occurs in a shaft converter (Clause 5). Soot is filtered at the entrance to the shaft reactor by a filter (item 6) and completely converted by water vapor.
Далее изобретение будет более подробно пояснено на конкретных примерах, которые приведены как иллюстрация изобретения и ни в коей мере не ограничивают объем притязаний, заявленный в формуле изобретения.The invention will be further explained in more detail with specific examples, which are given as an illustration of the invention and in no way limit the scope of the claims claimed in the claims.
Пример 1. Получение синтез-газа с мольным соотношением Н2:СО, равным 2:1Example 1. Obtaining synthesis gas with a molar ratio of H 2 : CO equal to 2: 1
Природный газ в количестве 1000 нм3/ч под давлением 3 МПа и температуре 450°С и кислород в количестве 730 нм3/ч под давлением 3 МПа при температуре 150°С подают в горелку (п.1) и далее в камеру конверсии (п.2).Natural gas in an amount of 1000 nm 3 / h at a pressure of 3 MPa and a temperature of 450 ° C and oxygen in an amount of 730 nm 3 / h at a pressure of 3 MPa at a temperature of 150 ° C are fed to the burner (item 1) and then to the conversion chamber ( item 2).
В камере конверсии протекает реакция высокотемпературной конверсии при температуре 1860°С с получением конвертированного газа, содержащего (на влажный газ), об.%: CH4 - 2,39; СO2 - 2,03; Н2О - 16,43; Н2 - 48,64; СО - 30,51.In the conversion chamber, a high-temperature conversion reaction takes place at a temperature of 1860 ° C to produce a converted gas containing (per wet gas), vol.%: CH 4 - 2.39; CO 2 2.03; H 2 O, 16.43; H 2 - 48.64; СО - 30.51.
В полученный газ в камеру смешивания дополнительно подаются 166 нм3/ч СН4 и 373 нм3/ч Н2О. Смесь конвертированного и дополнительного газа поступает в камеру коррекции (п.4) и затем в шахтный реактор (п.5).An additional 166 nm 3 / h of CH 4 and 373 nm 3 / h of H 2 O are additionally fed into the obtained gas into the mixing chamber. The mixture of converted and additional gas enters the correction chamber (p. 4) and then into the shaft reactor (p. 5).
На выходе из шахтного реактора газ имеет следующий состав, об.%: СН4 - 0,65; СO2 - 2,78; Н2O - 15,33; Н2 - 54,16; СО - 27,08 в количестве 3821 нм3/ч.At the outlet of the shaft reactor, the gas has the following composition, vol.%: CH 4 - 0.65; CO 2 - 2.78; H 2 O - 15.33; H 2 - 54.16; СО - 27.08 in the amount of 3821 nm 3 / h.
Полученный газ с температурой 1240°С направляется далее на охлаждение с утилизацией тепла и выделением технологического конденсата и далее на последующую переработку.The resulting gas with a temperature of 1240 ° C is then sent for cooling with heat recovery and the release of process condensate and then for further processing.
Пример 2. Получение конвертированного газа с мольным соотношением Н2:СО, равным 1:1Example 2. Obtaining a converted gas with a molar ratio of H 2 : CO equal to 1: 1
На первой ступени конверсия проводится, как это описано в примере 1.In the first stage, the conversion is carried out as described in example 1.
В полученный газ в камеру смешивания (п.3) дополнительно подается 192,0 нм3/ч Н2O и 754 нм3/ч СО2.192.0 nm 3 / h of Н 2 O and 754 nm 3 / h of СО 2 are additionally fed into the obtained gas into the mixing chamber (Clause 3).
Смесь конвертированного и дополнительного газа поступает в камеру коррекции (п.4) и затем в шахтный реактор (п.5).The mixture of converted and additional gas enters the correction chamber (p. 4) and then into the shaft reactor (p. 5).
На выходе из шахтного реактора газ имеет следующий состав, об.%: СН4 - 1,94; СО2 - 9,86; Н2О - 21,10; Н2 - 34,00; СО - 33,10 в количестве 4276 нм3/ч.At the outlet of the shaft reactor, the gas has the following composition, vol.%: CH 4 - 1.94; СО 2 - 9.86; H 2 O, 21.10; H 2 - 34.00; СО - 33.10 in the amount of 4276 nm 3 / h.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002101324/15A RU2228901C2 (en) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Synthesis gas production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002101324/15A RU2228901C2 (en) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Synthesis gas production process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002101324A RU2002101324A (en) | 2003-07-27 |
| RU2228901C2 true RU2228901C2 (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=32678333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002101324/15A RU2228901C2 (en) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Synthesis gas production process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2228901C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478564C2 (en) * | 2007-11-27 | 2013-04-10 | Аммония Касале С.А. | Method of producing synthesis gas for ammonia synthesis |
| WO2014088440A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | BOCHKAREV, Andrej Vadimovich | A method for applying physical fields of an apparatus in the horizontal end of an inclined well to productive hydrocarbon beds |
| WO2015142225A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | "Инфра Карбон Лимитед" | Method for producing hydrogen-containing gas, and reactor for implementing said method |
| RU2617772C2 (en) * | 2012-02-24 | 2017-04-26 | Касале Са | Method for producing synthesis gas for ammonia synthesis and relevant section of apparatus for producing ammonia |
| RU2618008C2 (en) * | 2012-05-07 | 2017-05-02 | Касале Са | Method for modernization of ammonia plants using natural gas |
| RU2666897C2 (en) * | 2013-05-10 | 2018-09-13 | Касале Са | Process for producing ammonia synthesis gas with high temperature shift and low steam-to-carbon ratio |
-
2002
- 2002-01-09 RU RU2002101324/15A patent/RU2228901C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478564C2 (en) * | 2007-11-27 | 2013-04-10 | Аммония Касале С.А. | Method of producing synthesis gas for ammonia synthesis |
| RU2617772C2 (en) * | 2012-02-24 | 2017-04-26 | Касале Са | Method for producing synthesis gas for ammonia synthesis and relevant section of apparatus for producing ammonia |
| RU2618008C2 (en) * | 2012-05-07 | 2017-05-02 | Касале Са | Method for modernization of ammonia plants using natural gas |
| WO2014088440A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | BOCHKAREV, Andrej Vadimovich | A method for applying physical fields of an apparatus in the horizontal end of an inclined well to productive hydrocarbon beds |
| RU2666897C2 (en) * | 2013-05-10 | 2018-09-13 | Касале Са | Process for producing ammonia synthesis gas with high temperature shift and low steam-to-carbon ratio |
| WO2015142225A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | "Инфра Карбон Лимитед" | Method for producing hydrogen-containing gas, and reactor for implementing said method |
| RU2596260C2 (en) * | 2014-03-20 | 2016-09-10 | "Инфра Карбон Лимитед" | Method of producing hydrogen-containing gas from natural gas and reactor for realising said method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2309275C2 (en) | Method of and device for combined generation of thermal and electric energy by gas turbine with afterburning chamber | |
| RU2495914C2 (en) | Apparatus and methods of processing hydrogen and carbon monoxide | |
| NZ501741A (en) | Process for heat integration of an autothermal reformer and cogeneration power plant | |
| MY121598A (en) | Integration of steam reforming unit and cogeneration power plant | |
| RU2570458C2 (en) | Producing methanol using ultrapure, high-pressure hydrogen | |
| RU2001103899A (en) | METHOD FOR PRODUCING ELECTRICITY, WATER VAPOR AND CARBON DIOXIDE FROM HYDROCARBON RAW MATERIAL | |
| JP2000185904A (en) | Self-heating type reformation of supplied hydrocarbon material containing higher hydrocarbon | |
| EP0814146B1 (en) | Method for combined generation of synthesis gas and power | |
| JP2007254180A (en) | Self-sustained lower hydrocarbon direct decomposition process and process system thereof | |
| RU2001105617A (en) | METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS, APPLICABLE FOR SYNTHESIS OF GASOLINE, KEROSIN AND GAS OIL (OPTIONS) | |
| JPH10231102A (en) | Steam reforming | |
| JPH0715104B2 (en) | Syngas production method and apparatus | |
| JP2002527539A (en) | Method for converting hydrogen to alternative natural gas | |
| RU2228901C2 (en) | Synthesis gas production process | |
| RU2664526C2 (en) | Energy-saving unified method for generating synthesis gas from hydrocarbons | |
| US20230020698A1 (en) | Apparatus and method for utilizing off-gases from a power-to-x system | |
| JPH06256239A (en) | Production of methanol | |
| CA3079639A1 (en) | Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas | |
| US3582296A (en) | Gasifying process | |
| WO2003080503A1 (en) | Method for producing syngas with recycling of water | |
| RU2283272C2 (en) | Method of production of the liquid heat carrier used as the indirect source of heat at realization of the endothermal reactions and the method of realization of the reactions of reforming of the hydrocarbons | |
| US4854943A (en) | Process of producing a gas which is rich in carbon monoxide by a cracking of hydrocarbons | |
| JP2002060762A (en) | Method of producing synthesis gas for synthesizing gasoline, lamp oil and gas oil | |
| EP4281410A1 (en) | Method for preparing a synthesis gas | |
| RU2052376C1 (en) | Method for production of synthesis gas and hydrogen for syntthesis of oxoalcohols |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180110 |