具有蒸汽重整器的合成气生产和处理单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从烃类混合物生产和处理合成气的单元，该单元包括至少一个蒸汽重整器，以及用于在重整器上游处理烃类混合物和／或在重整器下游处理合成气的功能元件，所述元件分布在长度为Ｌ的支架周围，一单元，其中重整器垂直于支架放置并位于支架的一端，且所述功能组件分布在长度为Ｌ的两侧，以便使得支架的尺寸最小化。本发明专利技术具体涉及一种氢生产的单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过轻质烃的混合物的重整而获得合成气的生产和处理单元，该单元包括至少一个用于生产合成气的甲烷蒸汽重整器(SMR)， 以及用于在重整单元上游处理烃类混合物和用于在重整单元下游处理合成 气的独立的功能元件(单元)。
技术介绍
本专利技术特別应用于最终供应氢。在这种情况下，除了蒸汽重整器之外， 所述单元通常包括以下独立元件的全部或一部分氢化脱硫系统或HDS, 用于冷却合成气的一个或多个功能元件，CO转化模块(变换)，可能还 有用于去除C02的模块，通常通过变压吸附或PSA分离氢的模块，以及 压缩机和各种其它的技术元件，该技术元件的功能是从外部(从供应者或 用户)接收供给且设置在界区上。这些不同的功能元件由 一定数量的带有安全装置以及自动阀和/或远 程控制器的连接管道连接在一起和/或连接到重整器。蒸汽重整器在其主要管线中包括- 辐射室，该辐射室设有管，烃类和蒸汽的混合物通过该管，该 辐射室是重整反应的位置，反应所需的热量通过用燃烧器加热 所述管来供应，用燃料和空气对燃烧器进行供给，- 对流室，该对流室是对流管线的位置，在这里通过交换器从辐 射室中所产生的烟气回收热量，此热量特别地用于产生蒸汽。蒸汽重整步骤之前常常有预重整步骤。通常预重整器直接连接到重整 器且并不构成单独的功能元件。因此在说明书的剩余部分没有将其考虑在4内。当看到词"重整器"时，该词可理解为是指重整器或预重整器加上重 整器单元。这样，对于从来自蒸汽重整器的重整气体生产氢(或CO或H2/CO ) 的任何单元，构成生产单元的功能元件的组件分布在支架的周围。这种支 架为金属结构，在该支架的周围设置各种元件(功能元件和重整器)。所 述支架下的可用空间可用作各种流体(电、气、水、产品等)通过各种管 路或管道进入和离开的通道，以及用于安装各种小尺寸的装置。在常规结构方案中，设置在所述支架周围的各个元件的布置通过以下 方式进4亍- 顶部燃烧或侧部燃烧类型的重整器是基部为长方形的元件，且 该重整器与支架的一个长侧平行地安放在该长侧上，- 重整器通常在后部、即在重整炉的与对流管线相对的端部处被 供给燃料，- 其它功能元件(变压吸附或PSA、氢化脱硫或HDS、合成气的 冷却等)与支架的另一长侧垂直地安放在该长侧上，画 所用流体(供给流体、工艺流体、产品以及公用流体(utili^): 冷却水、仪表空气、氮、蒸汽、火炬气等)沿着所述支架通过 管路系统。这些所用流体基本上在管路系统的一端、在界区的 区域供应和/或去除，在该处形成与外界的连接。國 在各种功能组件之间的连接管道(管路系统、电力供应)沿着 所述支架设置。
技术实现思路
本专利技术的主题是一种通过重整来处理轻质经的混合物从而获得气体或 气体混合物的生产单元，该单元包括至少一个用于生产合成气的曱烷蒸汽 重整器(SMR)，以及用于在重整单元上游处理烃类混合物和用于在重整 单元下游处理合成气的功能元件。根据本专利技术的单元由于更完全地利用了 支架的周边及其表面积而优化了支架的利用，因此具有较低的建造成本，5这样的优化利用可减小尺寸。本专利技术还能够减小歧管以及管路系统和用于电力供应的电缆的长度、位于支架下方的土木工程体积以及支架的结构。为此，本专利技术涉及一种用于从烃类混合物生产和处理合成气的单元，该单元至少包括- 蒸汽重整器，- 用于在重整器上游处理烃类混合物和/或在重整器下游处理合成气的功能元件，- 整体上为长方形的支架，具有两个尺寸为L的长侧以及两个也称为端部的短侧，该支架用于分布所述重整器和所述功能元件，以及分布能够传送气体、液体和电流的管道，其特征在于，重整器大致垂直于支架安放且位于一端处，和/或功能元件分布在支架的尺寸为L的两侧。由于重整器安放在支架的两端中的一端处，并沿着大致垂直于这一端的轴线安放，所以该设备可称为布置成"T"形结构。流体(气体、液体和电流)有利地在另一端供入和/或排出。上述支架是一种长方形的支架，具有尺寸为L的较长的两侧，以及较短的两侧或端部。很明显它的形状可具有较小的变型且特别地可在所述支架上附加额外的支架元件，只要支架元件的面积比主支架的面积小得多即可。优选地，由于至少功能元件通过管道互连(直接连接)，它们分布成使得所述管道的长度最小。有利地，至少两个互连的功能元件在支架的两侧基本面对面地安放。用于在重整器上游处理烃类混合物的功能元件中的一个可以是氢化脱硫模块。当用于生产合成气的至少一种供给流体是石脑油时，用于在重整器的上游进行处理的功能元件中的一个是用于石脑油的预处理的模块(或石脑油模块)。本专利技术特别适于生产氢，且因此本专利技术的优选的实施例涉及一种包括6用于处理合成气以便生产氢的功能元件的单元。在这种情况下，用于生产氢的设备有利地包括以下功能元件的全部或一部分- 用于在重整器上游处理烃类混合物的氩化脱硫系统(HDS),- 用于冷却合成气的模块，- 用于净化氢的模块(PSA)，- 用于循环氢以便供给HDS的压缩机，也称为"循环H2压缩机，，，- HDS和重整器的氮启动^t块(氮SU)。根据本专利技术的另一变型，这涉及一种单元，其特征在于它包括用于处理合成气以便生产H2/CO的混合物的功能元件。在这种情况下，所述设备可特别地包括以下功能元件的全部或一部分國 HDS组件，- 用于冷却合成气的模块，- 循环H2压缩机，- 氮启动模块。根据本专利技术的另一变型，这涉及一种包括用于处理合成气以便(还)生产一氧化碳的功能元件的单元。在这种情况下，除了上述元件，所述单元可特别地包括- 例如MDEA类型的用于去除C02的单元，- CO冷箱。这种类型的重整器具有辐射室和对流室，且通常包括蒸汽重整器。所述重整器有利地是用于从要重整的轻质烃的混合物生产合成气的蒸汽重整器类型，包括至少一个容纳有用于重整容纳在所述混合物中的甲烷的重整管的重整炉，以及用于为重整提供所需热量的燃烧器；用于供应要重整的混合物和蒸汽的装置；设计成为燃烧器提供燃料的用于向所述炉供给燃料的装置；用于使离开所述炉的烟气循环的对流管线；其中用于向所述炉供应燃料的装置位于所述炉的位于对流室一侧的端部，通过这种方法能够限制管道的长度。附图说明结合附图阅读以下仅作为示例的描述可更好地理解本专利技术，其中图1A、 2A、 3A、 4A表示根据现有技术的常规结构，图1B、 2B、 3B、 4B表示根据本专利技术的结构。图1A是根据已知的常规布置的用于生产和处理合成气的设备的示意图1B是根据本专利技术的"T"形结构布置的用于生产和处理合成气的对比设备；图2A是用于图1A的设备的歧管的示意图2B是用于根据本专利技术的图1B的设备的歧管的示意图3A是图1A的设备的功能组件之间的相互连接的示意图3B是根据本专利技术的图1B的设备的功能组件之间的相互连接的示意图4A示出用于生产氢的常规设备的特设示例；图4B示出等同于图4A的设备的特设示例，但是该设备根据本专利技术的"T"形结构来布置。具体实施例方式应当理解本专利技术并不局限于特别是图1B到图4B所描述的实施例。实际上根据本专利技术的设备将不会包括所描述的所有功能元件，根据本专利技术的设备还可包括其它功能组件。图1A中示出的设备包括- 以常^L方式在后部供给燃料的类型的重整器1A，- 长度为LA的支架2A，- 六个单独的子组件或功能组件，附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从烃类混合物生产和处理合成气的单元，该单元至少包括：　－　蒸汽重整器，　－　用于在重整器上游处理烃类混合物和／或在重整器下游处理合成气的功能元件，　－　整体上为长方形的支架，具有两个尺寸为Ｌ的长侧以及两个也称为端部 的短侧，该支架用于分布所述重整器和所述功能元件，　以及分布能够传送气体、液体和电流的管道，　其特征在于，所述重整器大致垂直于支架安放且位于一端处，和／或功能元件分布在支架的尺寸为Ｌ的两侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P佩雷拉，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]