[发明专利]一种烃类转化制取合成气的方法及系统

权利要求书

1.一种烃类转化制取合成气的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将原料气预热后与蒸汽喷射器引流返回的循环气体混合得到转化入口气，转化入口气经预热后进入转化反应器；

(2)在转化反应器中通入含氧气体与转化入口气进行烃类转化反应；

(3)从转化反应器出来的转化出口气经热量回收后，部分转化出口气利用蒸汽喷射器引流返回至步骤1作为循环气体，另一部分转化出口气经过热量逐级利用，最后经汽水分离后合得合成气。

2.根据权利要求1所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：所述步骤1中，原料气为烃类气体或烃类气体与后续工序返回的二氧化碳的混合气，所述的烃类气体为常温下是气态的烃类或加热后呈气态的液态烃类或加热后为气态的混合烃类气体。

3.根据权利要求1所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：所述转化出口气先经过蒸汽发生器换热产生蒸汽，后作为预热热源与转化入口气换热，换热后转化出口气分成两部分，部分转化出口气利用蒸汽喷射器引流返回至步骤1作为循环气体，另一部分转化出口气与原料气换热后再进入后端热量回收系统。

4.根据权利要求1所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：利用蒸汽喷射器引流的循环气流量根据合成气组成要求进行控制。

5.根据权利要求1所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：蒸汽喷射器引流所用蒸汽的流量，由返回的循环气流量以及转化反应器入口水碳比控制，转化反应器入口水碳比要求1.5～5.5。

6.根据权利要求2所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：后续工序返回的二氧化碳气体流量根据后续工序对合成气中氢碳比的要求进行控制。

7.根据权利要求1所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于：所述步骤2中的含氧气体包括纯氧、富氧或空气；通入含氧气体的种类根据后续工序对合成气中氢碳比以及氮含量的要求进行选择。

8.根据权利要求1-7任一项所述的烃类转化制取合成气的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)烃类气体或烃类气体与后续工序返回的二氧化碳气体混合后预热到300℃～550℃，再与蒸汽喷射器引流返回的循环气混合得到转化入口气，转化入口气预热到480℃～680℃进入转化反应器；

(2)在转化反应器中通入含氧气体与转化入口气进行烃类转化反应；通过控制通入的含氧气体流量，将转化反应器出口温度保持在850～1350℃，通过控制蒸汽喷射器蒸汽流量，维持蒸汽喷射器动力以及控制转化反应器进口水碳比，保持水碳比在1.5～5.5；

(3)从转化反应器出来的转化出口气进入蒸汽发生器换热产生蒸汽，温度降到约700℃，然后与转化入口气换热，温度降到600℃后，一部分转化出口气作为循环气利用蒸汽喷射器引流返回转化反应器，另一部分进入烃类预热器进行换热，换热后转化出口气经过热量回收系统和水冷器冷却，经水汽分离后得到合成气去后续工艺。

9.一种实施权利要求1-8任一项的烃类转化制取合成气的方法的系统，其特征在于：所述系统包括烃类预热器、脱硫槽、换热器、转化反应器、蒸汽发生器、蒸汽喷射器、热量回收系统与水冷器；所述烃类预热器与脱硫槽连接，所述脱硫槽与换热器的冷源入口连接，所述换热器冷源出口与转化反应器的入口连接，所述转化反应器出口与蒸汽发生器热源入口连接，所述蒸汽发生器的热源出口与换热器的热源入口连接，换热器的热源出口分为两路，一路通过蒸汽喷射器连接到脱硫槽与换热器的管路中，另一路进入烃类预热器与原料气进行换热后，再依次连接热量回收系统与水冷器。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述烃类预热器的热源出口与热量回收系统之间设置有变换反应系统。