[发明专利]生产具有可变组成的合成气的方法和设备

说明书

指出了一种用于将含烃进料气体连续转化成包含一氧化碳和氢气的合成气的方法和设备，其中这些产物气体的H₂/CO摩尔比可以在宽范围内变化。根据本发明，这通过以下实现：将在该粗合成气分馏期间例如通过低温分离获得的富含甲烷的气体的至少一部分混合到该进料气体混合物中，并且在替代方案中通过以下实现：‑将相对于该方法的正常操作而言增加的至少一部分该H₂产物气体和/或一部分富含氢气的气体混合到该加热气体混合物中，以便降低该H₂/CO比，或者‑将相对于该方法的正常操作而言增加的至少一部分该CO产物气体和/或一部分富含一氧化碳的气体混合到该加热气体混合物中，以便增加该H₂/CO比。

技术领域

本发明涉及将含烃进料气体连续转化成包含一氧化碳和氢气的合成气的方法和设备。具体地，本发明涉及用于连续生产具有可变的氢气与一氧化碳摩尔比的合成气的方法和设备。

背景技术

如上所述的方法和设备是从现有技术已知的并且描述于例如美国专利说明书US8,888,873 B2中。

通过此种方法或在此种设备中生产的合成气的氢气与一氧化碳的摩尔比(H₂/CO比，mol/mol)基本上由以下化学平衡反应确定：

CH₄+H₂O＝CO+3H₂

CO+H₂O＝CO₂+H₂

合成气中H₂/CO比的高度由进料气体中碳与蒸汽之间的摩尔比的高度、重整催化剂的效率以及在重整反应期间存在的压力和温度的高度确定。设定H₂/CO摩尔比的另一种已知可能性包括设定进料气体中的二氧化碳含量，如在专利说明书US 8,888,873 B2中同样传授的那样。但是，只设定或改变H₂/CO比在相对窄的范围内是可能的。同时，需要优选用同一生产设备生产具有非常不同的H₂/CO比的合成气，以便满足在一体化的生产网络中的各种下游工艺的需要。

因此，本发明的目的是提供一种方法和设备，其提供将H₂/CO摩尔比设定在比迄今为止从现有技术已知的更宽的范围内。

发明内容

该目的通过根据权利要求1或2的特征的方法和根据权利要求11的特征的设备来解决。

根据本发明的方法：

一种用于将含烃进料气体连续转化成包含一氧化碳和氢气的合成气的方法，该方法包括以下相继进行的方法步骤：

a)提供包含含烃气体和蒸汽的进料气体混合物、以及包含燃料气体和富含氧气的气体的加热气体混合物，

b)通过在由燃烧器燃烧的管状重整器中的催化蒸汽重整，在重整条件下将该进料气体混合物裂解成含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷的粗合成气，其中间接传送至该进料气体混合物的裂解所需的热量通过该加热气体混合物的燃烧产生，其中在该方法的正常操作中获得基础H₂/CO比VB，

c)从该粗合成气中分离二氧化碳，

d)将该粗合成气分馏成富含氢气的气体、富含一氧化碳的气体和富含甲烷的气体，其中将该富含氢气的气体任选地供应到进一步的清洁步骤，并且另外作为H₂产物气体从该方法中排出，并且将该富含一氧化碳的气体作为CO产物气体供应到该方法之外的进一步使用中，

e)任选地将该富含氢气的气体通过分离气态杂质来进行清洁并且将这些气态杂质混合到该加热气体混合物中并且将清洁过的富含氢气的气体作为H₂产物气体排出用于在该方法之外的进一步使用，