DK173897B1 - Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider - Google Patents

Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider Download PDF

Info

Publication number
DK173897B1
DK173897B1 DK199801211A DKPA199801211A DK173897B1 DK 173897 B1 DK173897 B1 DK 173897B1 DK 199801211 A DK199801211 A DK 199801211A DK PA199801211 A DKPA199801211 A DK PA199801211A DK 173897 B1 DK173897 B1 DK 173897B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
reactor
gas
carbon
autothermal
water vapor
Prior art date
Application number
DK199801211A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Seier Christensen
Thomas Sandahl Christensen
Jens-Henrik Bak Hansen
Ivar Ivarsen Primdahl
Original Assignee
Topsoe Haldor As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8102234&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DK173897(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Topsoe Haldor As filed Critical Topsoe Haldor As
Priority to DK199801211A priority Critical patent/DK173897B1/da
Priority to AT99117789T priority patent/ATE290998T1/de
Priority to DE0989094T priority patent/DE989094T1/de
Priority to DE04005908T priority patent/DE04005908T1/de
Priority to DE69924200T priority patent/DE69924200T2/de
Priority to EP99117789A priority patent/EP0989094B1/en
Priority to ES99117789T priority patent/ES2238800T3/es
Priority to EP04005908A priority patent/EP1426329A1/en
Priority to KR1019990041003A priority patent/KR100333003B1/ko
Priority to ZA9906123A priority patent/ZA996123B/xx
Priority to US09/404,778 priority patent/US6375916B2/en
Priority to NO994653A priority patent/NO994653L/no
Priority to CNB2006100090785A priority patent/CN100431944C/zh
Priority to JP11271213A priority patent/JP2000185904A/ja
Priority to CNB991202589A priority patent/CN1250446C/zh
Priority to TW088116488A priority patent/TW486515B/zh
Publication of DK199801211A publication Critical patent/DK199801211A/da
Publication of DK173897B1 publication Critical patent/DK173897B1/da
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air
    • C01B3/34—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Processes with two or more reaction steps, of which at least one is catalytic, e.g. steam reforming and partial oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00—Reforming naphtha
    • C10G35/04—Catalytic reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1247—Higher hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C01B2203/143—Three or more reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

i DK 173897 B1
BAGGRUND FOR OPFINDELSEN
Denne opfindelse er rettet på sodfri autotermisk reformering (ATR) af carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider.
5
Ved autotermisk reformering udføres forbrænding af carbonhydridfødemateriale med understøkiometriske mængder af oxygen ved flammereaktioner i en forbrændingszone i en brænder og påfølgende vanddampreformering af det delvis forbrændte 10 fødemateriale over et fast leje af en vanddampreformeringskatalysator. Understøkiometrisk forbrænding af carbonhydrider kan føre til uønsket dannelse af sod. Soddannelse kan undgås ved at benytte en speciel brænderkonstruktion og ved at kontrollere driftsbetingelserne for ATR processen. Sod 15 dannes i flammen i en autotermisk reaktor inden for visse grænser for driftsbetingelserne. Når mængden af vanddamp i forhold til de andre komponenter, der føres til ATR reaktionen, er under en vis kritisk værdi, dannes der sod i det reagerende fødemateriale. En sådan brænder, der er nyttig 20 ved ATR, er beskrevet i US patent nr. 5.496.170. Den begrænsende mængde af vanddamp kan udtrykkes som det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon beregnet som strømningshastigheden i mol vanddamp i forhold til strømningshastigheden i mol carbon i carbonhydridfødematerialet. Carbonhy-25 dridfødematerialet kan være på form af naturgas eller carbonhydrider inkluderende LPG, butan, naphtha, etc. Strømningshastigheden af mol carbon beregnes som strømningshastigheden af mol carbonhydrid multipliceret med carbonind-holdet for carbonhydridet.
I US Patent nr. 4.824.658 er beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af syntesegas fra naturgas i en sekvens af 30 DK 173897 B1 2 primær dampreforming i en konvektiv varmevekslerreaktor og sekundær reforming i en autotermisk reaktor. Varmevekslerreaktoren er opvarmet ved varmt produktgas fra den autotermiske reaktor. Med denne metode højnes varmeudnyttelsen af 5 højtemperaturspildvarmen i den konventionelle reforming proces.
EP 673.074 nævner adiabatisk prereforming i en indirekte faststofoxid brændselscelle. Afgangsgassen fra denne prere-10 forming omdannes til hydrogenholdig brændsel ved passage over en dampreformingskatalysator i varmekontakt med elektrokemiske reaktioner i brændselscellerne.
Syntesegas eller brændselscelle gas fremstilles her med 15 ovennævnte kendte teknik enten i en serie bestående af en varmeveksler dampreformer efterfulgt af en autotermisk reaktor ud fra naturgas eller i en prereformer efterfulgt af en varmeveksler dampreformer ud fra carbonhydrid føde, der kan indeholde højere carbonhydrider. På denne måde højnes 20 den termiske effektivitet ved anvendelse af spildvarme i enten autotermisk reformert gas eller fra elektrokemiske reaktioner, og reduceres carbonaflej ringen på katalysatoren i varmeveksler reaktoren ved at fjerne højere carbonhydrider i fødegassen til varmeveksler reaktoren ved prereforme-25 ring. Sidstnævnte er et almindeligt problem i interne dam- preforming brændselsceller.
Eksempler på driftsbetingelser, der ikke medfører soddannelse, er opregnet i en artikel af Christensen og Primdahl 30 (Hydrocarbon processing, marts 1994, side 39-46). Disse be tingelser er vist i tabel 1. Forsøgene er blevet udført i en pilot-enhed. På grund af varmetab fra den temmelig lille DK 173897 B1 3 pilot-enhed, der blev benyttet ved eksperimenterne foretaget af Christensen og Primdahl, vil den adiabatiske ATR udgangstemperatur være højere end den i tabel 1 anførte temperatur. Dette betyder, at hvis en stor enhed, fra hvilken 5 varmetabet kan negligeres, underkastes nøjagtigt samme driftsbetingelser, vil ATR udgangstemperaturen være nær ved den adiabatiske ATR udgangstemperatur. Der dannes sodpræ-kursorer i forbrændingszonen i en ATR. Det meste af varmetabet forekommer efter forbrændingszonen. Et følgende var-10 metab kan ikke have nogen indflydelse på reaktionerne i forbrændingszonen. Forholdet mellem oxygen og carbon (O2/C) er også vist i tabel 1. Definitionen af dette forhold er analog til forholdet mellem vanddamp og carbon, idet man imidlertid erstatter vanddampen med oxygen. Udgangstempera-15 turen fra ATR reaktoren kan beregnes ud fra (O2/C) forholdet, når varmetabet fra reaktoren er kendt.
Tabel 1
Tilfælde Oxygen- H2O/C CO2/C Målt ATR Adiabatisk carbon- Udg.temp ATR udg.
forhold °C temp. °C
A 0,60 1,43 ~0 ~ 950 ~ 1013 B__0, 62__0, 59___0__1065 1173 _C__0, 60__0, 86__0_ 1000__1073 D__0, 67__0, 68__0,47 ~~ 1018__1147 E__0, 70__0, 67__0,75__1030__1147 F 1 0,73 0,58 0,98 1028 | 1177 ~~ 20
Driftsbetingelser, der ikke medfører soddannelse (fra Christensen og Primdahl, 1994)
Processen drives med fordel ved lave forhold mellem vand-25 damp og carbon, da et lavt forhold formindsker investeringsudgifterne for et ATR anlæg og reducerer det nødvendige energiforbrug ved drift af anlægget. Yderligere gør et lavt forhold mellem vanddamp og carbon det muligt at opti- DK 173897 B1 4 mere sammensætningen af den producerede syntesegas til produktion af CO-rige gasser til eksempelvis syntese af methanol eller dimethylether og Fisher-Tropsch processer.
5 Nærværende opfindelse omfatter fremstilling af syntesegas ud fra carbonhydrid føde med et indhold af højere carbonhy-drider i en autotermisk dampreformer uden, at der i flammereaktionerne i den autotermiske reformer dannes sod eller under væsentligt reduceret soddannelse. Dette opnås ved at 10 omdanne de højere carbonhydrider i fødegassen ved prereforming, før gassen indføres i brænderen i den autotermiske reaktor. Opfindelsen omfatter således en fremgangsmåde bestående af prereforming og sodfri autotermisk reforming under betingelser, hvor der almindeligvis dannes sod i den 15 autotermiske reformer eksempelvis ved lave vanddamp/carbon forhold.
Det er blevet fundet, at anbringelse af en lavtemperatur reformeringsreaktor med en vanddampreformeringskatalysator 20 opstrøms for den autotermiske reformer reducerer det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon. Vanddampreformeringsreaktoren fjerner eller reducerer indholdet af højere carbonhydrider. Højere carbonhydrider er carbonhydrider, der består af to eller flere carbonatomer. Vanddampreforme-25 ringskatalysatoren vil omdanne de højere carbonhydrider til en blanding af methan, carbonmonoxid, carbondioxid og hydrogen.
Lavtemperatur vanddampreformeringsreaktoren kan være en 30 adiabatisk præreformer eller en opvarmet præreformer, eksempelvis på form af en med katalysator forsynet varmevekslerspiral som beskrevet i EP 855.366. Udgangstemperaturen DK 173897 B1 5 for en afgas fra lavtemperatur vanddampreformeringsreaktoren er ikke højere end 600°C.
I overensstemmelse hermed tilvejebringer denne opfindelse 5 en fremgangsmåde til fremstilling af en hydrogen- og/eller carbonmonoxidrig gas ved katalytisk autotermisk reformering af et carbonhydridfødemateriale i en autotermisk reformer, der som yderligere trin omfatter: <a) at føre carbonhydridfødematerialet gennem en reaktor 10 indeholdende vanddampreformeringskatalytsator til fjernelse eller reduktion af indholdet af højere car-bonhydrider i carbonhydridfødematerialet; (b) (b) at føre afgassen fra den første reaktor til en autotermisk reformer; og 15 (c) fra den autotermiske reformer at udtage en produktgas, der er rig på hydrogen og carbonmonoxid.
Som en fordel ved opfindelsen vil det være muligt at drive den autotermiske reaktor ved et lavere forhold mellem vand-20 damp og carbon end ved anvendelse af en ikke konverteret fødestrøm som fødemateriale for den autotermiske reformer.
Som en anden fordel er det muligt at forudopvarme fødegas-sen til ATR til en højere temperatur, når den ikke indehol-25 der højere carbonhydrider. Dette medfører et lavere oxygenforbrug for processen.
Opfindelsen er især nyttig ved vanddampreformering af associeret gas. Associeret gas er naturgas, der produceres un-30 der olieproduktion. Denne gas afbrændes sædvanligvis ved boretårnet, da det ikke er økonomisk at transportere asso- DK 173897 B1 6 cieret gas. Associeret gas har et højere indhold af højere carbonhydrider.
Eksempel 1 5 Den benyttede forsøgsenhed består af et system til tilvejebringelse af fødematerialer til ATR reaktoren, selve ATR reaktoren og udstyr til efterbehandling af produktgassen.
Fødestrømmene består af naturgas, vanddamp, oxygen, hydro-10 gen og eventuelt butan. Sammensætningen af naturgas er givet i tabel 2. Alle gasser komprimeres til driftstrykket og forudopvarmet til driftstemperaturen. Naturgassen afsvovles, før den træder ind i ATR reaktoren. Fødematerialerne kombineres i to strømme og sendes til brænderen i ATR. En 15 første fødestrøm indeholder naturgas, hydrogen, vanddamp og eventuelt butan. Denne fødestrøm opvarmes til 500°C. En anden fødestrøm indeholder oxygen og vanddamp og opvarmes til 220°C. Trykket i ATR reaktoren er 2,46 Mpa. Eventuelt bringes naturgassen med indhold af vanddamp til at passere en 20 præreformer, før den træder ind i ATR reaktoren. Også i dette tilfælde opvarmes gasstrømmen til 500°C, før den træder ind i ATR reaktoren.
Tabel 2 25 _Komponent__Molandel %_ _N2__0,42_ _CO2__ 1,16_ _ CH4__94,55_ _C2__2/75_ _C3__ 0,70_ _C4__0,31_ C5+ 0,11
Sammensætning af naturgas DK 173897 B1 7 I ATR reaktoren udføres den understøkiometriske forbrænding og en påfølgende katalytisk vanddampreformering og shift-reaktion. Sammensætningerne af indgangsgassen og afgassen måles ved hjælp af gaschromatografi.
5
Nedstrøms for ATR reaktoren afkøles produktgassen, og hovedparten af vandindholdet i produktgassen kondenseres.
Hvis der dannes sod, fanges dette i kondensatet. Kondensatet underkastes både gravimetrisk og spektrofotometriske 10 undersøgelser.
Man udførte følgende forsøg for at påvise indflydelsen af at lade fødegassen passere en præreformer. I et af forsøgene blev fødegassen doteret med butan. Butankoncentrationen 15 var 4,0 vol% af total carbonhydrid.
Hvert forsøg blev foretaget, idet man nærmede sig det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon fra den vanddamprige side. Forsøgene blev påbegyndt med tilstrækkelig høj 20 strømning af vanddamp til sikring af sodfrie betingelser.
Derefter blev vanddampstrømmen nedsat trinvis. Man lod systemet blive stabilt, hvorefter kondensatet blev undersøgt for sodindhold. Hvis kondensatet stadig var sodfrit, foretog man næste trin. Udtrykket "sodfrie betingelser" henfø-25 rer til betingelser, ved hvilke soddannelsen kan negligeres. Mængden af sod, der blev dannet ved det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon, var omtrent 3-5 ppm.
Strømningshastighederne for carbon var i de nedenfor be-30 skrevne forsøg 100-103 NmVtime. Strømningshastigheden for hydrogen var 2 NmVtime. Vanddampstrømmen blev tilpasset til opnåelse af det givne forhold mellem vanddamp og car- 8 DK 173897 B1 bon. Strømningshastigheden for oxygen blev tilpasset til opnåelse af den ønskede drifttemperatur og lå i området fra 55 til 58 NmVtime.
5 På grund af varmetab fra den temmelig lille pilotenhed vil den adiabatiske ATR udgangstemperatur være højere end den i tabel 3 givne temperatur. En stor industriel enhed vil være meget nær ved adiabatiske betingelser, og udgangstemperaturen fra en sådan enhed vil således være meget nær ved den 10 adiabatiske som anført i tabel 3, når den industrielle enhed ellers drives under nøjagtig sammen betingelser som nævnt i tabel 3.
Tabel 3 15 _______________
Forsøg Praare- Doteret 02/C ATR udg. Adiaba- Kritisk nr. former med bu- temp. tisk vand- tan udg. damp/- temp. carbon- _____________forhold ________°_C___ 1.1 ___nej__nej__0, 56__954__1019__0, 70 1.2 __ja__nej__0,56__951__1011__0, 64 1.3 nej ja I 0,55 1 948 1006 0,79
Sammensætningen af produktgassen fra ATR reaktoren ved forsøgene i tabel 3 blev målt ved hjælp af gaschromatografi. Gassammensætningerne er vist i tabel 4. Gassammensætningen 20 er givet som tør mol%, hvilket er molsammensætningen af gaskomponenterne, når vanddamp ikke inkluderes.
Tabel 4
Forsøg nr__H2 ~ N2 CO CO2 CH4 __%___%___%__% _%_ 1.1 __64,4__0,14__26,74__6,81__1,87 1.2 __65Λ__0/12 25,17__6,99__2,62 1.3 64,5 0,12 26,09 7,67 | 1,62 i 25 DK 173897 B1 9
Sammensætningen af produktgas (tør mol% ved forsøget i tabel 3.)
Det ses fra tabel 3, at det kritiske forhold mellem vand-5 damp og carbon falder, når man lader fødestrømmen passere en præreformer. Det ses yderligere, at et forøget indhold af butan i fødegassen til ATR medfører, at det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon vokser. Dette betyder, at fordelen ved at lade fødematerialet passere en præreformer 10 vil vokse, hvis fødematerialet indeholder en stor mængde højere carbonhydrider.
Eksempel 2
Man benyttede samme forsøgsenhed som i eksempel 1. Der sæt-15 tes ethan eller butan til den naturgasholdige fødestrøm i forsøgskørsel 2 og 3.
Strømningshastighederne for carbon var i de nedenfor beskrevne forsøg 102-103 NmVtime. Strømningshastigheden for 20 hydrogen var 3 NmVtime. Strømningen af vanddamp blev tilpasset til opnåelse af det givne forhold mellem vanddamp og carbon. Strømningshastigheden for oxygen blev tilpasset til opnåelse af den ønskede driftstemperatur og lå i intervallet 58-60 NmVtime.
25 Tabel 5
Forsøg Doteret Carbon- Koncen- 02/c ATR udg. Adiaba- Kritisk nr. hydrid tration temp. tisk vanddamp udg. til car- temp. bon for- ___________hold_
Vol% af total carbon ____hydrid__ 2.1 __nej_____0,56 1027 ~ 1109 ~ 0,33 2.2 __ja__Ethan____0,58__1024__1113__0, 41 2.3 ja Butan 5,1 0,57 1023 1118 0,47 DK 173897 B1 10
Sammensætningen af produktgassen fra ATR reaktorerne i forsøgene ifølge tabel 5 er vist i tabel 6.
Tabel 6 5 _____________
Forsøg H2 N2 CO C02 CH4 nr._________ __%__%__% ' %__% 2.1 __62,9__0,14 31,1__4,33__1,52 2.2 __63,0__0,14__30,9___4,74__1,25 2.3 Γ 63,3 0,21 30, 5 4,71 1,25
Sammensætning af produktgas (tør mol%) ved forsøgene ifølge tabel 5.
10 Det ses fra tabel 5, at et højere indhold af både ethan og butan medfører, at det kritiske forhold mellem vanddamp og carbon vil vokse.

Claims (4)

1. Fremgangsmåden til fremstilling af en hydrogen-og/eller carbonmonoxidrig gas ved katalytisk autotermisk 5 reformering i en autotermisk reformer af et carbonhydridfø-demateriale indeholdende højere carbonhydrider, kende-tegnet ved, at fremgangsmåden som yderligere trin omfatter (a) at føre carbonhydridfødematerialet gennem en reaktor 10 indeholdende vanddampreformeringskatalysator til fjer nelse eller reduktion af indholdet af højere carbonhy-drider i carbonhydridfødematerialet; (b) at føre afgassen fra den første reaktor til en autotermisk reformer; og — 15 (c) fra den autotermiske reformer at udtage en produktgas, der er rig på hydrogen og carbonmonoxid.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at car-bonhydridfødematerialet er naturgas og/eller associeret 20 gas.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den første reaktor drives adiabatisk. 1
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forri ge krav, kendetegnet ved, at temperaturen ved udgangen af den første reaktor er under 600°C.
DK199801211A 1998-09-25 1998-09-25 Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider DK173897B1 (da)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199801211A DK173897B1 (da) 1998-09-25 1998-09-25 Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider
AT99117789T ATE290998T1 (de) 1998-09-25 1999-09-09 Verfahren zur autothermen dampfreformierung einer höhere kohlenwasserstoffe enthaltenden kohlenwasserstoffeinspeisung
DE0989094T DE989094T1 (de) 1998-09-25 1999-09-09 Verfahren zur autothermen Dampfreformierung einer höhere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffeinspeisung
DE04005908T DE04005908T1 (de) 1998-09-25 1999-09-09 Verfahren zur autothermen Dampfreformierung einer höhere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffeinspeisung
DE69924200T DE69924200T2 (de) 1998-09-25 1999-09-09 Verfahren zur autothermen Dampfreformierung einer höhere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffeinspeisung
EP99117789A EP0989094B1 (en) 1998-09-25 1999-09-09 Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon feedstock containing higher hydrocarbons
ES99117789T ES2238800T3 (es) 1998-09-25 1999-09-09 Procedimiento autotermico de reformacion al vapor de una carga de hidrocarburos que contienen hidrocarburos superiores.
EP04005908A EP1426329A1 (en) 1998-09-25 1999-09-09 Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon feedstock containing higher hydrocarbons
KR1019990041003A KR100333003B1 (ko) 1998-09-25 1999-09-22 고급탄화수소를 포함하는 탄화수소 공급원료의 자열개질 방법
ZA9906123A ZA996123B (en) 1998-09-25 1999-09-23 Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon feedstock containing higher hydrocarbons.
US09/404,778 US6375916B2 (en) 1998-09-25 1999-09-24 Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon feedstock containing higher hydrocarbons
NO994653A NO994653L (no) 1998-09-25 1999-09-24 FremgangsmÕte for autotermisk reformering av et hydrokarbonrÕmateriale, som inneholder høyere hydrokarboner
CNB2006100090785A CN100431944C (zh) 1998-09-25 1999-09-24 含高级烃的烃进料自热转化的方法
JP11271213A JP2000185904A (ja) 1998-09-25 1999-09-24 高級炭化水素を含む炭化水素供給材料の自熱式改質方法
CNB991202589A CN1250446C (zh) 1998-09-25 1999-09-24 含高级烃的烃进料自热转化的方法
TW088116488A TW486515B (en) 1998-09-25 1999-09-27 Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon feedstock containing higher hydrocarbons

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199801211A DK173897B1 (da) 1998-09-25 1998-09-25 Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider
DK121198 1998-09-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK199801211A DK199801211A (da) 2000-03-26
DK173897B1 true DK173897B1 (da) 2002-02-04

Family

ID=8102234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199801211A DK173897B1 (da) 1998-09-25 1998-09-25 Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6375916B2 (da)
EP (2) EP1426329A1 (da)
JP (1) JP2000185904A (da)
KR (1) KR100333003B1 (da)
CN (2) CN1250446C (da)
AT (1) ATE290998T1 (da)
DE (3) DE04005908T1 (da)
DK (1) DK173897B1 (da)
ES (1) ES2238800T3 (da)
NO (1) NO994653L (da)
TW (1) TW486515B (da)
ZA (1) ZA996123B (da)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK173897B1 (da) * 1998-09-25 2002-02-04 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider
US6299994B1 (en) 1999-06-18 2001-10-09 Uop Llc Process for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells
US6280864B1 (en) 1999-06-18 2001-08-28 Uop Llc Control system for providing hydrogen for use with fuel cells
NO314691B1 (no) * 2000-05-05 2003-05-05 Statoil Asa I & K Ir Pat Fremgangsmåte og reaktor for fremstilling av hydrogen og syntesegass
WO2003018467A2 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 Sasol Technology (Proprietary) Limited Production of synthesis gas and synthesis gas derived products
AU2003232578B2 (en) * 2002-05-20 2009-03-12 Acetex (Cyprus) Limited Integrated process for making acetic acid and methanol
ES2405587T3 (es) * 2002-09-26 2013-05-31 Haldor Topsoe A/S Procedimiento y aparato para la preparación de gas de síntesis
EP1413547A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-28 Haldor Topsoe A/S Process for the production of synthesis gas
EP1403217A1 (en) * 2002-09-26 2004-03-31 Haldor Topsoe A/S Process and apparatus for the preparation of synthesis gas
EP1403216B1 (en) * 2002-09-26 2011-03-23 Haldor Topsoe A/S Process for the preparation of synthesis gas
US7105148B2 (en) * 2002-11-26 2006-09-12 General Motors Corporation Methods for producing hydrogen from a fuel
US7459224B1 (en) 2002-11-26 2008-12-02 General Motors Corporation Methods, apparatus, and systems for producing hydrogen from a fuel
US6977067B2 (en) * 2003-02-12 2005-12-20 Engelhard Corporation Selective removal of olefins from hydrocarbon feed streams
KR100792359B1 (ko) 2003-03-06 2008-01-08 엘엔지 재팬 가부시키가이샤 합성 가스의 제조 방법, 합성 가스를 이용한 디메틸에테르의 제조 방법 및 합성 가스 제조로
US7153334B2 (en) * 2003-05-21 2006-12-26 General Motors Corporation Fuel reforming system and method of operation
GB0314813D0 (en) * 2003-06-25 2003-07-30 Johnson Matthey Plc Reforming process
MY146697A (en) 2004-07-09 2012-09-14 Acetex Cyprus Ltd Preparation of syngas for acetic acid synthesis by partial oxidation of methanol feedstock
JP4781652B2 (ja) * 2004-10-13 2011-09-28 日揮株式会社 合成ガスの製法および製造装置
BRPI0517600B1 (pt) * 2004-12-23 2018-11-21 Saudi Arabian Oil Co processo de reforma termo-neutra para produzir um gás sintético rico em hidrogênio
DE102005021981B3 (de) * 2005-05-12 2006-10-26 Mtu Cfc Solutions Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenanordnung und Brennstoffzellenanordnung
DE102006023248C5 (de) 2006-05-18 2018-01-25 Air Liquide Global E&C Solutions Germany Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Synthesegas
EP1927577A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-04 Casale Chemicals S.A. Process for producing synthesis gas and related apparatus
EP1927578A1 (en) * 2006-12-02 2008-06-04 Casale Chemicals S.A. Process for producing synthesis gas and related apparatus
EP1944268A1 (en) 2006-12-18 2008-07-16 BP Alternative Energy Holdings Limited Process
US7700005B2 (en) 2006-12-26 2010-04-20 Saudi Arabian Oil Company Oil-based thermo-neutral reforming with a multi-component catalyst
ES2357185T5 (es) * 2007-04-04 2015-04-14 Saudi Basic Industries Corporation Proceso combinado de reformado para producción de metanol
US20080260631A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-23 H2Gen Innovations, Inc. Hydrogen production process
FR2923170B1 (fr) * 2007-11-07 2010-04-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Outil de mise en pression d'un cordon de produit adhesif.
DE102008039014A1 (de) 2008-08-21 2010-02-25 Uhde Gmbh Mehrstufige Reaktorkaskade zur rußfreien Herstellung von Systhesegas
US9932229B2 (en) 2011-07-26 2018-04-03 Stamicarbon B.V. Method and system for production of hydrogen rich gas mixtures
JP6652694B2 (ja) 2011-08-04 2020-02-26 カニンガム，スティーブン，エル． プラズマアーク炉および応用
DK3071598T3 (da) 2013-05-29 2021-09-13 Vybion Inc Enkeltkædede intrabodies, der ændrer nedbrydning af huntingtin-mutant
WO2015082216A1 (en) 2013-12-02 2015-06-11 Haldor Topsøe A/S A process for conversion of natural gas to hydrocarbon products and a plant for carrying out the process
RU2544656C1 (ru) * 2013-12-27 2015-03-20 Владимир Владиславович Имшенецкий Установка для получения синтез-газа для производства углеводородов
RU2544241C1 (ru) * 2014-01-22 2015-03-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Газовые Технологии-Синтез" Способ получения ароматических углеводородов из природного газа и установка для его осуществления
US11667591B2 (en) * 2014-01-22 2023-06-06 Ngt Global Ag Methods for producing aromatic hydrocarbons from natural gas and processing unit for implementing same
WO2015172132A1 (en) 2014-05-09 2015-11-12 Cunningham Stephen L Arc furnace smeltering system & method
DE102015210803A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Thyssenkrupp Ag Festlegung von Druck, Temperatur und S/C-Verhältnis für einen rußfreien ATR-Betrieb
US10316376B2 (en) * 2015-06-24 2019-06-11 Midrex Technologies, Inc. Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK44684D0 (da) * 1984-02-01 1984-02-01 Topsoee H A S Fremgangsmaade til fremstilling af en reducerende fremgangsmade til fremstilling af en reducerende ggas as
ATE156778T1 (de) * 1991-07-09 1997-08-15 Ici Plc Synthesegaserzeugung
DK168460B1 (da) 1991-12-06 1994-03-28 Topsoe Haldor As Hvirvelbrænder
DK171528B1 (da) * 1993-12-10 1996-12-23 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til sodfri fremstilling af hydrogen- og carbonmonoxideholdig syntesegas
CA2153304C (en) * 1994-07-07 2007-12-18 Peter William Lednor Process for the preparation of hydrogen and carbon monoxide containing mixtures
ATE200884T1 (de) 1997-01-22 2001-05-15 Haldor Topsoe As Erzeugung eines synthesegases durch dampfreformierung unter verwendung eines katalysierten hardware
DK174077B1 (da) * 1997-06-10 2002-05-21 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til carbonhydriddampreformering under anvendelse af en guldholdig nikkeldampreformingkatalysator
DK173897B1 (da) * 1998-09-25 2002-02-04 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider

Also Published As

Publication number Publication date
CN1840468A (zh) 2006-10-04
EP1426329A1 (en) 2004-06-09
EP0989094A2 (en) 2000-03-29
ATE290998T1 (de) 2005-04-15
KR20000023408A (ko) 2000-04-25
DK199801211A (da) 2000-03-26
US20010008621A1 (en) 2001-07-19
CN100431944C (zh) 2008-11-12
JP2000185904A (ja) 2000-07-04
NO994653L (no) 2000-03-27
ES2238800T3 (es) 2005-09-01
DE69924200D1 (de) 2005-04-21
US6375916B2 (en) 2002-04-23
EP0989094A3 (en) 2000-09-27
EP0989094B1 (en) 2005-03-16
TW486515B (en) 2002-05-11
NO994653D0 (no) 1999-09-24
ZA996123B (en) 2000-04-06
CN1250446C (zh) 2006-04-12
KR100333003B1 (ko) 2002-04-17
DE989094T1 (de) 2003-08-14
CN1249267A (zh) 2000-04-05
DE69924200T2 (de) 2005-08-04
DE04005908T1 (de) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100431944C (zh) 含高级烃的烃进料自热转化的方法
US6527980B1 (en) Reforming with intermediate reactant injection
DK2142467T4 (da) Fremgangsmåde ved kombineret reforming med henblik på methanolfremstilling
WO2023049570A1 (en) Production of hydrogen-rich fuel-gas with reduced co2 emission
CN105820036B (zh) 使用部分氧化生产甲醇的方法和系统
NO336963B1 (no) Fremgangsmåte for produksjon av hydrokarboner
KR20150028311A (ko) 탄화수소 개질 방법
CA2579363A1 (en) Process for production of hydrogen and/or carbon monoxide
JPS6261521B2 (da)
CN104703913A (zh) 生产合成气的方法
CN102498060A (zh) 用于生产甲醇的联合转化方法
US20230339747A1 (en) Syngas stage for chemical synthesis plant
KR20140103141A (ko) 연료 전지용의 조절가능한 기체 조성물의 제조방법
US6143202A (en) Process for the autothermal steam reforming of a hydrocarbon feedstock
EA005280B1 (ru) Производство углеводородов
JP4154123B2 (ja) 炭化水素供給原料の自動熱改質の方法
JP2025536722A (ja) Ｈ２およびｃｏ２含有オフガスの合成燃料への変換
DK173745B1 (da) Fremgangsmåde til autotermisk reforming af carbonhydridmateriale
KR0131530B1 (ko) 탄화수소로부터의 합성가스 제조방법
EP4284754B1 (en) Production of hydrogen-rich fuel-gas with reduced coemission
KR20250099150A (ko) 보다 효율적인 탄화수소 생산 플랜트를 위한 불포화 탄화수소 함유 오프가스의 전환
Rahman¹ et al. Evaluation of Steam Reforming Based on Carbon Number in Natural Gas Processing
CN119706745A (zh) 烃类两段法蒸汽重整制取合成气的方法
CN117043098A (zh) 富氢燃料气生产与烯烃生产设施的整合

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Ref document number: DK