[发明专利]蒸汽产生工艺和系统

说明书

在蒸汽‑烃重整设备中产生蒸汽的系统和工艺，其中使用膜脱气器从软化水去除氧气。与用于去除氧气的传统技术除氧器相比，膜脱气器在较低的温度下运行。

技术领域

本公开涉及在蒸汽-烃重整设备中制造蒸汽。

背景技术

催化蒸汽-烃重整工艺消耗大量蒸汽形式的水。每产生1公斤氢气大约消耗5公斤水。蒸汽由锅炉给水制成，用于催化蒸汽重整工艺。锅炉给水必须经过特殊制备以避免处理锅炉给水和蒸汽的工艺装置受到腐蚀。

如从马克的《机械工程师手册》第6版中第6到126页所引用，该书由TheodoreBaumeister主编、由麦格劳-希尔图书公司(McGraw-Hill Book Company)于1958年出版：

“从锅炉中的水释放的非可冷凝气体可能是锅炉管、锅筒、省煤器以及过热器腐蚀的最大单一原因。氧腐蚀产生快速点蚀，且认识到腐蚀速率与给水的溶解氧浓度成正比。其他溶解的气体(诸如二氧化碳、硫化氢以及释放气体产物的化合物)也会加速高压及高温下的侵袭速率。

在现代蒸汽站中，通过机械(真空)和热除氧、通过添加化学物质或者通过这些工艺的组合，从给水中去除气体。基本方法是在开放式加热器或更高效类型的除氧加热器中，通过与蒸汽直接接触来对水进行加热。一般来说，在一堆金属托盘之上对水进行喷射、雾化或滴流，以呈现尽可能最大的表面，同时允许及引导蒸汽以便在非可冷凝的气体从溶液中闪蒸出来时将它们扫出。通过使用不少于5psi(227F)的蒸汽、高效的分配以及通过排气冷凝器的自由排气，可将残余氧气减少到0.005ml每升。”

蒸汽-烃重整设备中的软化补充水通常在除氧器容器中进行处理，在除氧器容器中，溶解的气体(诸如氧气和二氧化碳)在除氧器的汽提段中相对蒸汽逆流而被去除。

使用除氧器的脱气需要蒸汽，因此蒸汽从除氧器排放到大气中会浪费一些能量和水。软化给水在进入除氧器之前被预热，因此需要通常与工艺气体(重整产物)流的额外的热量集成。另外，使用除氧器需要大量的安装工作。除氧器容器一般有12到15米高。除氧器的汽提段具有通常在现场进行装载或安装的填料或托盘。

工业上期望在蒸汽-烃重整设备中制造蒸汽的改善系统。

工业上期望在蒸汽-烃重整设备中制造蒸汽的节能系统。

工业上期望具有在蒸汽-烃重整设备中制造蒸汽用的较少且可靠的组件的成本较低的系统。

工业上期望避免蒸汽-烃重整设备中制造蒸汽的系统的腐蚀。

发明内容

本公开涉及一种在蒸汽-烃重整设备中产生蒸汽的工艺和系统。所述蒸汽-烃重整设备可产生氢气和/或合成气体。

以下概述了本发明的几个方面。在下文中，本发明的具体方面概述如下。括号中设定的参考编号和表达是指以下参考附图进一步阐释的示例性实施例。然而，参考编号和表达仅是例示性的且不将所述方面限制于示例性实施例的任意特定组件或特征。所述方面可被表述为权利要求书，其中省略括号中设定的参考编号和表达或者用其他适当的参考编号和表达替代括号中设定的参考编号和表达。

方面1。一种在蒸汽-烃重整设备(即产生氢气和/或合成气体的设备)中产生蒸汽的工艺，所述工艺包括：

对有效量的包含水的重整产物(25)进行冷却以使所述重整产物(25)中的所述水的至少一部分冷凝且由此形成冷凝水和贫含水的重整产物；

在分离器(90)中从所述贫含水的重整产物分离所述冷凝水，由此形成贫含水的重整产物气体(95)和工艺(水)冷凝物(96)，所述工艺冷凝物(96)由所述冷凝水形成；