重整烃的方法和启动气体液化工艺的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过使用自热重整或催化部分氧化来制备合成气的方法，其中，移除水后，将来自ATR或CPO的废气回收至ATR或CPO的进料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重整烃的方法和启动气体液化工艺的方法专利
本专利技术涉及一种制备合成气的方法，所述合成气用来生产液态烃例如柴油和汽油。本专利技术特别涉及一种通过使用自热重整或催化部分氧化来制备合成气的方法，其中来自自热重整器(ATR)或催化部分氧化反应器(CPO)的废合成气经过脱水并回收至ATR或CPO的烃原料。本专利技术更特别地涉及一种启动气体液化工艺(GTL工艺)的方法，其中来自ATR或CPO的废合成气被回收至烃原料以逐渐将合成气的H2/CO摩尔比降低到适合于下游GTL工艺的值。专利技术背景此处所使用的GTL工艺指的是一种要求H2/CO摩尔比为2.3或更低的生产烃的方法，例如一种通过费托合成制备柴油的方法，其中合成气通过费托反应转化为液态烃，或者等效的方法例如制备汽油的方法，其中如专利US4520216和US4481305中所公开的，合成气首先转化为甲醇和二甲醚(DME)形式的氧化化合物随后转变为汽油。特别对于费托操作，合成气的H2/CO摩尔比要求为1.7至2.3。已知这些值与当使用从下游单元，例如费托合成单元，回收的废气作为部分进料而连续操作运行时，在合成气部分利用ATR或CPO所能得到的值相容。然而，我们发现当启动不能获得废气的此工艺时，一般天然气的H2/CO摩尔比高于2.3。EP-A-0287238公开了一种制备热压含氢流的方法，其中来自催化部分氧化反应器的热产物气流的回收部分与气体进料混合以预加热进料至燃烧催化剂的气体，从而使催化燃烧更简单。回收气体不只包含氢气，还包含蒸汽。EP-A-1400489也公开了一种制备合成气的方法，其中一部分来自自热重整器的废气被回收到进入自热重整器的烃-蒸汽混合物中，其通过使用所述混合物作为驱动流体的热压喷射器回收。回收不仅包含氢气，还包含蒸汽以使自热重整器可以无烟灰操作从而避免催化剂床的堵塞。WO-A-2005/000736也公开了一种重整方法，其中预重整烃进料被添加至自热重整器并且部分废气回收到自热重整器。也已知从自热重整器中回收一部分CO2形式的废气流到进料至自热重整器的天然气中。来自自热重整器的废气流首先脱水然后通过除CO2单元以形成合成气流和CO2流。CO2流被回收并在自热重整器上游与天然气混合。专利技术简述预计将CO2流回收到ATR进料中意味着离开ATR的合成气中的H2/CO摩尔比可以被降低。我们现在已经发现可以排除提供存在资金成本严重不利结果的CO2移除单元，且回收气体(现在具有显著较低浓度的二氧化碳)与ATR或CPO的进料混合，同时可降低来自ATR或CPO的合成气的H2/CO摩尔比。由于CO2移除单元的移除导致更加富氢的流的回收，因此这与直觉十分相反。可以预计这将导致在合成气中较高的H2/CO摩尔比，然而H2/CO摩尔比出人意料地下降。与例如EP-A-1400489的现有技术(其中在回收中水的存在是必需的以避免ATR上游的压力损失并且以减少ATR中烟灰的生成)相比，根据本专利技术在回收中水的存在不是必须的。因此，专利技术提供了一种根据与所附权利要求一致的以下特征的制备合成气的方法：1.由烃原料制备合成气的方法，包括：将水蒸气蒸汽加入烃原料中以形成烃和水蒸气蒸汽的混合物，使所述混合物通过一个自热重整阶段(ATR)或催化部分氧化(CPO)阶段并从ATR或CPO中引出取出热合成气废气流，从所述热合成气废气流中移除水以形成脱水的合成气，并直接回收至少一部分所述脱水合成气到烃原料中或到所述烃与水蒸气蒸汽的混合物中，并且所述脱水的合成气在回收中不经过二氧化碳移除，其中脱水合成气与烃和水蒸气蒸汽混合物的摩尔比为0.1至2.5。2.根据特征1的方法，其中在操作ATR或CPO时中水蒸气蒸汽与碳的摩尔比为0.2至3.0。3.根据特征1或2的方法，其中脱水合成气通过一个循环压缩机被引入烃原料或烃和水蒸气蒸汽的混合物中。4.根据特征1或2的方法，其中脱水合成气通过一个喷射器被引入烃原料或烃和水蒸气蒸汽的混合物中。5.根据特征1至4任一项的方法，其中在从所述热合成气废气流中移除水之前，优选通过使合成气经过一个废热锅炉和/或蒸汽过热器的冷却室冷却系将冷却合成气冷却。6.根据特征1-5任一项的方法，其中热合成气废气在与ATR或CPO系列串联或并联或平行操作的热交换重整器中被用作热交换介质。7.根据特征1-6任一项的方法，其中所述烃进料原料是已通过至少一个预重整阶段，优选一个绝热预重整阶段，的气体。8.根据特征1-7任一项的方法，其中所述烃进料原料或所述烃与水蒸气蒸汽的混合物在与所述脱水合成气混合之前被预热，优选在一个火焰加热器中被预热。9.启动天然气液化气体液化工艺(GTL)的方法，包括：将水蒸气蒸汽添加到烃原料中形成烃与水蒸气蒸汽的混合物，使所述混合物通过一个自热重整阶段(ATR)或催化部分氧化(CPO)阶段并从ATR或CPO中引出取出热合成气废气流，从所述热合成气废气流中移除水以形成脱水的合成气，并直接回收至少一部分所述脱水合成气到烃原料中或到所述烃与水蒸气蒸汽的混合物中，并且所述脱水的合成气在回收中不经过二氧化碳移除，其中脱水合成气与烃和水蒸气蒸汽混合物的摩尔比为0.1至2.5，随后使至少一部分脱水合成气作为进料通入GTL过程的下游下游GTL工艺并从回收脱水合成气转化为回收废气。10.根据特征9的方法，其中脱水合成气的H2/CO摩尔比小于2.3，优选小于2.2，更优选小于2.1。11.根据特征9或10的方法，其中所述烃原料是已通过至少一个预重整阶段，优选一个绝热预重整阶段，的气体。12.根据特征9-11任一项的方法，其中所述烃原料或所述烃和水蒸气蒸汽的混合物在与所述脱水合成气混合之前被预热，优选在一个火焰加热器中被预热。13.根据特征9-12任一项的方法，其中脱水合成气通过一个循环压缩机被引入烃原料或烃和水蒸气蒸汽的混合物中。14.根据特征13的方法，其中循环压缩机是一个用于从下游天然气液化气体液化工艺(GTL)工艺下游回收废气的现有的循环压缩机。15.根据特征13或14的方法，其中废气在通过循环压缩机后经历一个转化阶段以去除烯烃，优选通过氢化过程去除。附图详述本专利技术通过参考附图作进一步解释说明，所述附图显示本专利技术的一个具体实施方式的示意图，其中在GTL工艺的启动期间使用回收。专利技术详述此处所用术语“自热重整器(ATR)”指的是烃原料直接进料的独立的反应器，或者是预重整的烃原料直接进料的反应器，或者是二次重整器，它们是初次重整气体进料的反应器，例如，用来自初次重整器例如蒸汽甲烷重整器(SMR)或热交换重整器的重整气作为烃进料的反应器。术语“自热重整器(ATR)”和“催化部分氧化”还指通过烃进料与添加到反应器中的氧气、空气或富集空气的内部燃烧提供重整反应所需热量的反应器。重整反应在设置于反应器下游的重整催化剂的固定床上进行，催化燃烧仅发生在催化部分氧化反应器中。此处所用术语水和蒸汽可互换使用，指在过程的一个给定流中H2O分子的存在。此处所用术语“脱水合成气”是指来自ATR或CPO的移除水的合成气。由于不是所有的水都能被移除，此处所用的脱水合成气包含1mol％或更少量的水。此处所用术语“直接回收至少一部分所述脱水合成气”是指此该气体不通过中间阶段(其中脱水气体的组成可发生改变)而立即回收，特别是不本文档来自技高网...

【技术保护点】
由烃原料制备合成气的方法，包括：将蒸汽加入烃原料中以形成烃和蒸汽的混合物，使所述混合物通过一个自热重整阶段(ATR)或催化部分氧化(CPO)阶段并从ATR或CPO中取出热合成气废气流，从所述热合成气废气流中移除水以形成脱水的合成气，并直接回收至少一部分所述脱水合成气到烃原料中或到所述烃与蒸汽的混合物中，并且所述脱水的合成气在回收中不经过二氧化碳移除，其中脱水合成气与烃和蒸汽混合物的摩尔比为0.1至2.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 EP PCT/EP2012/0617091.启动气体液化工艺（GTL）的方法，包括：将蒸汽添加到烃原料中形成烃与蒸汽的混合物，使所述混合物通过自热重整阶段（ATR）或催化部分氧化（CPO）阶段并从ATR或CPO中取出热合成气废气流，从所述热合成气废气流中移除水以形成脱水的合成气，直接回收至少一部分所述脱水合成气到烃原料中或到所述烃与蒸汽的混合物中，并且所述脱水的合成气在回收中不经过二氧化碳移除，其中脱水合成气与烃和蒸汽混合物的摩尔比为0.1至2.5，且随后使至少一部分脱水合成气作为进料通...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·达尔，
申请(专利权)人：赫多特普索化工设备公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK