[发明专利]一种轻烃类原料转化制氢气或/和氢-一氧化碳合成气的方法

摘要

一种轻烃类原料转化制氢气或/和氢-一氧化碳合成气的方法，包括：轻烃类原料加压至2.0-4.0MPa.G，预热至250-390℃，加入循环氢得到原料气；在净化反应器内的催化剂、脱硫剂作用下，硫含量降到小于0.2PPm，氯小于0.2PPm，烯烃小于1%，得到净化气；净化气受转化催化剂的作用转化成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的一段转化气，温度为700-900℃；一段转化气加氧气燃烧发生转化反应，冷却至40℃得二段转化气，甲烷含量降至0.01％－0.5％；用二氧化碳吸收塔，使二氧化碳含量降至1000PPm以下，得到脱碳气；脱碳气经过吸附分离和产品合成，得到氢气、一氧化碳或二者合成气。本发明增加了二段转化，后续不需要深冷工序，工艺更简单、投资更省，与原有技术相比，投资约降低10－20％，能耗降低5-10%，经济效益提高。

主权项

一种轻烃类原料转化制氢气或/和氢‑一氧化碳合成气的方法，其特征在于包括以下步骤 ：（1）加压预热：对所述的轻烃类原料加压至2.0‑4.0MPa.G，其中采用气体轻烃原料的用压缩机加压，采用液态轻烃原料的用泵加压，预热至250‑390℃，再加入循环氢混合得到原料气；（2）脱硫净化：将上述原料气送入净化反应器，在净化反应器内的烯烃饱和催化剂、有机硫转化催化剂、脱氯剂、氧化锌脱硫剂作用下，原料中的硫含量降到小于0.2PPm，氯含量降到小于0.2PPm，烯烃含量的体积比降到小于或等于1%，得到净化气；（3）一段转化：将上述净化气送入一段转化炉，向炉内的净化气加入水炭比为2.0‑5.0（mol/mol）的4.0MPa水蒸气和二氧化碳，经混合后的净化气通过一段转化炉对流段时被加热至500‑700℃进入炉内辐射段的炉管内，受炉管内转化催化剂的作用转化成一段转化气，即氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的平衡混合物，一段转化气出口温度为700‑900℃；（4）二段转化：将上述得到的一段转化气送入二段转化炉，加入氧气燃烧，一段转化气中的氢气或其它气体在催化剂层上部的非催化空间进行燃烧，温度达1100－1400℃，燃烧气体在催化剂床层利用燃烧产生的热量发生转化反应生成二段转化气，其中甲烷含量体积比降至0.01％－0.5％；从二段转化炉出口的二段转化气温度为900‑1100℃，经过废热锅炉、锅炉给水换热器、脱碳重沸器及脱盐水预热器释放热量后进入空气冷却器、水冷却器冷却至40℃左右；（5）湿法脱碳：将上述经冷却后的二段转化气送入二氧化碳吸收塔，吸收塔内的二氧化碳贫液吸收二段转化气中的二氧化碳成为二氧化碳富液，使二段转化气中的二氧化碳含量降至1000 PPm以下，得到脱碳气；（6）吸附分离和产品合成：将上述脱碳气送入PSA吸附塔，采用PSA变压吸附分离脱碳气，得到氢气产品；分离出的一氧化碳解析气经过压缩机压缩后进TSA吸附装置，脱除二氧化碳和水，得到一氧化碳产品，按照预设比例将一氧化碳产品与氢气产品混合，得到合成气产品。