重整烃的方法技术

本发明专利技术涉及从烃原料生产合成气的方法，其中使全部烃进料通过串联布置的辐射炉、热交换重整器和自热重整器，其中将来自自热重整器的流出物气体用作用于热交换重整器中发生的重整反应的热源，并且其中将冷却介质加入到该热交换重整器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及生产富氢气体(尤其用于生产氨、甲醇、ニ甲醚(DME)、氢气和通过费-托合成(Fischer-Tropsch synthesis)来生产烃的合成气)的方法。更尤其，本专利技术涉及通过串联布置的辐射炉重整阶段、热交换重整阶段和自热重整阶段来生产合成气，其中热交换重整阶段中的反应所需要的热通过来自自热重整阶段的热流出合成气来提供，并且将冷却介质加入到热交换重整阶段中。重整气体的产物流作为热交换重整中的热源的用途是本领域中已知的。因此，EP-A-0033128和EP-A-0334540研究了并联布置，其中将烃进料平行引入辐射炉和热交换重整器中。然后将来自辐射炉的部分重整的气体用作用于热交换重整器中的重整反应的热源。其它并联布置将热交换重整与自热重整组合。EP-A-0983963、EP-A-1106570和EP-A-0504471研究了其中将烃进料平行引入热交换重整器和自热重整器中的方法。将来自自热重整器的热产物合成气用作用于热交换重整器中发生的重整反应的热交换介质。`在许多情况下，有必要通过方法中的辐射炉来整合蒸汽甲烷重整阶段。因此，用于生产合成气的其它方法将热交换重整、辐射炉和自热重整组合。美国专利No. 4，079，017公开了ー种方法，其中将烃进料平行引入辐射炉和热交换重整器中。将来自两种重整器的产物流合并并引入自热重整器中，并将来自自热重整器的产物气体用作热交换重整器中的热源。在EP-A-0440258中，我们公开了ー种方法，其中首先使烃进料通过第一热交换重整器，以提供部分重整的物流(stream)。然后将该部分重整的物流平行引入辐射炉和第二热交换重整器中。将来自两种重整器的产物流合并并引入自热重整器中。将来自自热重整器的产物气体用作第二热交换重整器中的热源，同时将来自所述第二热交换重整器的产物气体用作第一热交换重整器中的热源。串联布置也是本领域中已知的。我们的专利DK 148882公开了生产合成气的方法，其中使烃进料通过热交換重整器和自热重整器，并且其中将来自后者的产物气体用作热交换重整器中的热源。美国专利No. 4，824，658和美国专利No. 6，296,679(两篇參考文献中的图2)公开了ー种方法，其中将全部烃进料首先引入热交换重整器中，然后传送至辐射炉中并最终传送至自热重整器中。将来自自热重整器的产物气体用作热交换重整器中的热源。US 4，376，717和我们的US 2009/0184293公开了ー种方法，其中首先使烃进料通过辐射炉(管式重整器)；然后使部分重整的气体经受热交換重整并最终经受自热重整。将来自后者的产物气体用作热交换重整中的热源。在我们的US 2009/0184293中，我们特别发现，通过提供其中使全部烃进料通过串联布置的辐射炉、热交換重整器和自热重整器的方法，显著降低了金属尘化(metal dusting)的风险。在诸如热交换重整器与福射炉或自热重整器并联或串联之类的其它常规方法中，当来自自热重整器的流出物气体在其通过热交換重整器期间冷却吋，热交换重整器的金属部件经历低温。因此，热交換重整器的金属部件落在金属尘化温度的限制范围内。JP 59217605公开了ー种装置，其除了主体外壳中的重整部件之外还具有用于⑶的转移反应部件，所述装置能够在紧凑型装置中从烃产生氢气。重整反应接收来自燃烧催化剂床的热量。我们现已发现，通过提供其中使全部烃进料通过串联布置的辐射炉、热交換重整器和自热重整器，并且将冷却介质与进料至热交换重整器的实际エ艺气体分开加入到该重整器中的方法，不仅显著降低了金属尘化的风险，而且可实现相当廉价的热交换重整器。尽管存在着热交换重整是吸热过程并因此需要能量输入的事实，但向热交换重整器中加入冷却介质(优选蒸汽)会在该重整器的金属部件中产生冷端，这使得有可能为反应器中的管构造相对冷的管支撑体(tub support)0同时，蒸汽流足够低，以使得与来自自热重整器(或ニ级(secondary)重整器)的冷却气体接触的反应器部件仍处于使金属尘化的可能性降低或消除的足够的温度水平。因此，保持重整管的温度高于或接近金属尘化限值的优点在产生冷端的同时得以維持，所述端使得管得以支撑。这使得能够使用非专门开发用于抵抗金属尘化的材料，同时使得重整性能不受损害。因此，如权利要求I中所定义，我们提供从烃原料生产合成气的方法，其包括下列 步骤 (a)通过以下方式来重整烃原料将蒸汽加入到所述原料中，以形成烃-蒸汽混合物，使所述烃-蒸汽混合物通过具备多个催化剂管的辐射炉中的第一重整阶段，以及取出(withdrawing)部分重整的烃流，所述多个催化剂管通过布置在所述辐射炉内的燃烧器来加热； (b)使来自所述辐射炉的部分重整的物流通过具备多个催化剂管的热交换重整器中的第二重整阶段，以及从所述热交換重整器中取出合成气的冷却流出物和部分重整的烃流的流出物流，所述多个催化剂管与来自步骤(C)的合成气的热流出物的至少一部分呈间接导热关系； (C)使来自所述热交换重整器的部分重整的烃流通过具备催化剂的固定床的自热重整阶段(ATR)或任选具备催化剂的固定床的部分氧化阶段(POx)，以及取出合成气的热流出物流，所述合成气的热流出物流中的至少一部分用作步骤(b)的热交换重整器中的加热介质； 其特征在于所述方法还包括向步骤(b)的热交换重整器中加入冷却介质。特定实施方案在从属权利要求2至10中限定。术语“催化剂管”表示用颗粒状催化剂填充从而形成固定床的管；或特别对于辐射炉管，其中催化剂作为涂层粘附或涂覆在适合于该管的内周边的箔中；或其中催化剂被涂覆或浸溃在诸如适合于管内部的整料之类的结构元件上的管。“间接导热关系”表示催化剂与加热介质之间不存在直接接触，并且因此使通过催化剂的物流与加热介质之间不存在直接接触，因为它们被金属壁(即，含有催化剂的管的壁)分隔。对于本领域的技术人员显而易见的是，当生产氨吋，自热重整阶段(ATR)实际上为ニ级重整阶段。在一些情况下，在无催化剂的情况下进行部分氧化阶段(POx)，但优选部分氧化阶段(POx)具备催化剂的固定床。优选地，结合以上实施方案和以下实施方案中的ー个或更多个，所述方法还包括将冷却介质直接加入到热交换重整器的管支撑结构中。术语“管支撑结构”表示与催化剂管的外表面直接接触，并将此类管机械固定在重整器内的结构。在下文中，管支撑结构还被称为管板(tub sheet)。因此，在反应器中的某个点处引入冷却介质，所述冷却介质在该点处可与管板的金属部件进行直接接触，同时与横穿所述管板的催化剂管的外部金属部件直接接触。通常，将管支撑结构(管板)安置在热交换重整器的上部。冷却介质填充在管支撑结构上方产生的重整器上部腔室并因此使管结构冷却。优选地，结合以上或以下实施方案中的ー个或更多个，所述方法还包括将热交換重整器中的冷却介质与来自辐射炉(步骤(a)的第一重整阶段)的部分重整的物流混合。根据结合以上或以下实施方案的一个特别实施方案，冷却介质为蒸汽。优选地，蒸汽来源于在步骤(a)的第一重整阶段期间加入到烃原料中的蒸汽。因此，通过本专利技术还有可能使来自ー级(primary)重整器的入ロ的エ艺蒸汽中的一些移动至安置在下游的热交換重整器。将蒸汽加入到热交换重整器的方式使得其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.19 DK PA2010000391.从烃原料生产合成气的方法，其包括下列步骤 (a)通过以下方式来重整烃原料将蒸汽加入到所述原料中，以形成烃-蒸汽混合物，使所述烃-蒸汽混合物通过具备多个催化剂管的辐射炉中的第一重整阶段，以及取出部分重整的烃流，所述多个催化剂管通过布置在所述辐射炉内的燃烧器来加热； (b)使来自所述辐射炉的部分重整的物流通过具备多个催化剂管的热交换重整器中的第二重整阶段，以及从所述热交换重整器中取出合成气的冷却流出物和部分重整的烃流的流出物流，所述多个催化剂管与来自步骤(C)的合成气的热流出物的至少一部分呈间接导热关系； (C)使来自所述热交换重整器的部分重整的烃流通过具备催化剂的固定床的自热重整阶段(ATR)或部分氧化阶段(POx)，以及取出合成气的热流出物流，所述合成气的热流出物流中的至少一部分用作步骤(b)的热交换重整器中的加热介质； 其特征在于所述方法还包括向步骤(b)的热交换重整器中加入冷却介质。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述方法还包括向所述热交换重整器的管支撑结构中直接加入所述冷却介质。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中所述方法还包括将热交换重整器中的冷却介质与来自辐射炉的部分重整的物流混合。4.根据权利要求I至3中任意项所述的方法，其中所述冷却介质为蒸汽。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：PA韩，NB贾科布森，AH汉森，
申请(专利权)人：赫多特普索化工设备公司，
类型：
国别省市：