用于生产氢气的方法技术

本发明专利技术描述了一种用于生产氢气的方法，所述方法包括以下步骤：使包含烃和蒸汽并且蒸汽与碳的比率为至少2.6:1的气态混合物在气体加热的重整装置中经历蒸汽重整，之后在自热式重整装置中利用富氧气体进行自热重整以产生重整气体混合物，通过使所述重整气体混合物在水煤气变换单元中经历一个或多个水煤气变换阶段来增加所述重整气体混合物的氢气含量以提供富氢重整气体，冷却所述富氢重整气体并从其中分离冷凝水，将所得脱水的富氢重整气体传递到二氧化碳分离单元以提供二氧化碳气体流和粗氢气流，并且将所述粗氢气流传递到纯化单元以提供纯化的氢气和燃料气体，其中将所述燃料气体作为唯一燃料进料到一个或多个火焰加热器，所述一个或多个火焰加热器用于加热工艺中的一个或多个工艺流。的一个或多个工艺流。的一个或多个工艺流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产氢气的方法
[0001]本专利技术涉及用于将烃转化为氢气，同时使二氧化碳产量和排放最小化的方法。
[0002]用于产生氢气的方法是众所周知的，并且通常包括与水煤气变换和二氧化碳(CO2)去除组合的火焰蒸汽甲烷重整装置。此类方法在不适用于有效CO2捕集的压力下在烟道气中产生大量二氧化碳。需要产生较低水平的二氧化碳流出物并且实现更有效的CO2捕集的氢气生产工艺。
[0003]在《化学工程师》(The Chemical Engineer，2019年3月15日)中公布的名称为“清洁氢气。部分1：通过成本有效的CO2捕集从天然气获得氢气”(“Clean HydrogenmPart 1:Hydrogen from Natural Gas through Cost Effective CO2 Capture”)的文章中公开了一种用于低碳氢气的方法。该文章中公开的方法包括以下步骤：脱硫、饱和、在气体加热的重整装置和氧进料的自热式重整装置中重整、等温变换、冷却、冷凝物去除和变压吸附。对于LCH方法，捕集的CO2的百分比为95.4％。
[0004]已经开发了一种改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产氢气的方法，所述方法包括以下步骤：(i)使包含烃和蒸汽并且蒸汽与碳的比率为至少2.6:1的气态混合物在气体加热的重整装置中经历蒸汽重整，之后在自热式重整装置中利用富氧气体进行自热重整以产生重整气体混合物，(ii)通过使所述重整气体混合物在水煤气变换单元中经历一个或多个水煤气变换阶段来增加所述重整气体混合物的氢气含量，以提供富氢重整气体，(iii)冷却所述富氢重整气体并从其中分离冷凝水，(iv)将所得脱水的富氢重整气体传递到二氧化碳分离单元以提供二氧化碳气体流和粗氢气流，以及(v)将所述粗氢气流传递到纯化单元以提供纯化的氢气和燃料气体，其中将所述燃料气体作为唯一的燃料进料到一个或多个火焰加热器，所述一个或多个火焰加热器用于加热工艺中的一个或多个工艺流。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述烃是含甲烷气体流，其优选地含有>50体积％的甲烷。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中将所述烃脱硫。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述蒸汽与碳的比率在2.8:1至3.5:1，优选地2.9:1至3.2:1，或者3.2:1至3.5:1的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中通过使所述烃与水在饱和器中接触以形成饱和气体混合物来形成包含烃和蒸汽的气态混合物，其中任选地将蒸汽直接添加到所述饱和气体混合物中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中进料至所述饱和器的水在与所述重整气体混合物进行热交换时被加热。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述富氧气体包含至少90体积％O2，优选地至少95体积％O2，更优选地至少98体积％O2。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述水煤气变换阶段包括等温变换阶段和任选地下游低温变换阶段。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在二氧化碳去除阶段之前存在冷却和分离工艺冷凝物的两个或三个阶段。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述二氧化碳去除阶段使用物理洗涤系统或反应性洗涤系统，优选地反应性...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：庄信万丰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：