生產(chǎn)用于轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的合成氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)用于轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的合成氣的方法，特別涉及合成氣液化。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中本文開始所述類型的方法是已知的。
[0003]因此，例如生物質(zhì)(b1mass)或煤等含碳燃料被供給至反應(yīng)器，在反應(yīng)器中，借助于例如氣流床氣化、流化床氣化或其他氣化方法(例如，固定床氣化等)等氣化法，在高溫(優(yōu)選地在800 °C至1200 °C以上的范圍內(nèi)的高溫)下含碳燃料與空氣、氧氣或富氧空氣反應(yīng)并還與蒸汽和二氧化碳反應(yīng)，以產(chǎn)生主要由氫、二氧化碳和一氧化碳組成的粗合成氣。
[0004]在本文開始所述類型的方法的進(jìn)一步步驟中，通過利用過濾方法或化學(xué)/物理方法從粗合成氣中去除例如氯、硫、二氧化碳和粉塵成分等成分來凈化所產(chǎn)生的粗合成氣。純凈的粗合成氣隨后進(jìn)入到合成氣轉(zhuǎn)換，例如，合成氣轉(zhuǎn)換基于費(fèi)托(Fischer-Tropsch)合成法或甲醇合成法來生產(chǎn)液體最終產(chǎn)品。
[0005]例如合成氣液化法等合成氣轉(zhuǎn)換技術(shù)通常需要高質(zhì)量的氣體，S卩，由純的C0和H2組成的氣體。然而，存在如下問題:在本文開始所述類型的方法的情況下，粗合成氣總是還包含部分甲烷，基于經(jīng)驗，粗合成氣中的甲烷的含量為約4%至10%。這意味著實質(zhì)上不能完成純凈的合成氣(即，由純的⑶和比組成的氣體)的生產(chǎn)，這又導(dǎo)致不少的化學(xué)能繼續(xù)儲存在甲烷和高級烴中，因此，氣體液化的整體過程的效率受損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步開發(fā)本文開始所述類型的方法以實現(xiàn)增加合成氣的產(chǎn)量，并且從這里開始描述本發(fā)明。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，通過如下方式在本文開始所述類型的方法中實現(xiàn)該目的:將反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的廢氣轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣并將該純凈的合成氣供給到凈化的主合成氣流中。
[0008]在從屬權(quán)利要求中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0009]本發(fā)明的關(guān)鍵概念是將包括轉(zhuǎn)換后的純凈合成氣的附加回路結(jié)合到該方法中，即，例如將在合成氣液化系統(tǒng)中的液化過程期間所產(chǎn)生的廢氣轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣，并且還將所產(chǎn)生的純凈的合成氣供給到主合成氣流中。由于純凈的合成氣被額外地引入到主合成氣流中，所以純凈的合成氣的更多部分優(yōu)選地經(jīng)由主合成氣流進(jìn)入到合成氣液化設(shè)備中，這又使得期望的液體產(chǎn)品的產(chǎn)量增加，因而還使得整個方法的效率更高。
[0010]因為廢氣的生產(chǎn)可以持續(xù)地伴隨例如合成氣液化的過程，所以將所產(chǎn)生的廢氣轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣并將該純凈的合成氣引入到主合成氣流中優(yōu)選地發(fā)生多于一次(即，在理想的情況下，直到幾乎所有的廢氣都被轉(zhuǎn)換為止)。對廢氣的轉(zhuǎn)換而言，優(yōu)選的是，提供重整器，特別是自熱式重整器或催化重整器。
[0011 ] 本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供安裝在合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備的下游側(cè)的重整器。
【附圖說明】
[0012]可以借助于附圖從以下描述中得知本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。在單個附圖中，示出了用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013]用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的工廠主要由工廠元件反應(yīng)器6、合成氣凈化設(shè)備7、合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8和重整器9組成，重整器9以自熱式重整器的形式呈現(xiàn)。合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8設(shè)置在合成氣凈化設(shè)備7與重整器9之間。
[0014]方法從將含碳燃料1 (例如生物質(zhì)、氣體、液體或煤等)供給至反應(yīng)器6開始，在反應(yīng)器6中，含碳燃料1與空氣或氧氣反應(yīng)并還與蒸汽和二氧化碳反應(yīng)，以產(chǎn)生粗合成氣2。在可以處于800°C至1200°C以上的范圍內(nèi)的高溫下，借助于例如氣流床氣化、固定床氣化或流化床氣化等氣化法來執(zhí)行反應(yīng)。
[0015]在進(jìn)一步的方法步驟中，將基本上由氫氣、二氧化碳和一氧化碳組成的轉(zhuǎn)換而成的粗合成氣2與在反應(yīng)器6中利用氣化所產(chǎn)生的甲烷一起供給至合成氣凈化設(shè)備7中以進(jìn)行凈化。在合成氣凈化設(shè)備7中粗合成氣2的凈化以常規(guī)方式執(zhí)行，例如，通過過濾方法和化學(xué)/物理方法。具體而言，在凈化過程中，從粗合成氣2中去除氯、硫、二氧化碳和粉塵的部分，從而由此形成凈化的主合成氣流3，然而該主合成氣流3仍然包括額外部分的甲烷。
[0016]還可以從圖1看到的是，接下來的方法步驟提供如下步驟:將主合成氣流3引入到合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8中。
[0017]在合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8中，合成氣液化以常規(guī)方式執(zhí)行，例如基于費(fèi)托合成法或甲醇合成法，從而生產(chǎn)最終產(chǎn)品10。根據(jù)本發(fā)明，在合成氣液化中形成的廢氣4(例如一氧化碳、氫氣、甲烷和高級烴)現(xiàn)在與甲烷一起經(jīng)由附加的回路被首先傳送到重整器9中以便隨后被轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣5，重整器9位于合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8的下游，并且在圖1所示的實施例中，重整器9作為自熱式重整器呈現(xiàn)。純凈的合成氣5又被供給到主合成氣流3中，該主合成氣流3被傳送到合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備8中。
[0018]自然地，在不脫離本發(fā)明的基本概念的情況下，所描述的本發(fā)明的實施例可以以多種方式進(jìn)行改進(jìn)。例如，還可以在反應(yīng)器6中使用除了氣流床氣化或流化床氣化之外的氣化技術(shù)。除了過濾法和化學(xué)反應(yīng)法之外的技術(shù)也可以用于合成氣凈化設(shè)備7中的凈化。此外，氣流可以多次穿過附加回路。
[0019]附圖標(biāo)記列表
[0020]1 燃料
[0021]2合成氣
[0022]3合成氣流
[0023]4 廢氣
[0024]5合成氣
[0025]6反應(yīng)器
[0026]7合成氣凈化設(shè)備
[0027]8合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備
[0028]9重整器
[0029] 10最終產(chǎn)品
【主權(quán)項】
1.一種生產(chǎn)用于轉(zhuǎn)換成其他產(chǎn)品的合成氣的方法，所述方法尤其用于合成氣液化，所述方法包括下述方法步驟: a)將含碳燃料⑴引入到反應(yīng)器(6)中，在所述反應(yīng)器(6)中，在高溫下，優(yōu)選地在800°C至1200°C以上的溫度下，所述含碳燃料(1)與空氣、氧氣或富氧空氣反應(yīng)并還與蒸汽和C02反應(yīng)，以產(chǎn)生粗合成氣(2)，所述粗合成氣(2)基本上由氫氣、二氧化碳和一氧化碳構(gòu)成并還包括部分甲烷； b)凈化所述粗合成氣(2)，將凈化的粗合成氣(2)與所形成的甲烷一起作為主合成氣流(3)供給到合成氣轉(zhuǎn)換部，在所述合成氣轉(zhuǎn)換部中還產(chǎn)生廢氣(4);以及 c)將所產(chǎn)生的廢氣(4)轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣(5)并將所述純凈的合成氣(5)引入到所述主合成氣流(3)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述廢氣(4)供給至重整器(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述重整器(9)是自熱式重整器或催化重整器。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述重整器(9)位于合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備(8)的下游。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備(8)設(shè)置在合成氣凈化設(shè)備(7)與所述重整器(9)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述合成氣轉(zhuǎn)換設(shè)備(8)位于所述合成氣凈化設(shè)備(7)的下游。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，方法步驟(c)執(zhí)行多于一次。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)用于轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的合成氣的方法，該方法尤其用于合成氣液化。為了開發(fā)進(jìn)一步實現(xiàn)增加合成氣產(chǎn)量的方法，執(zhí)行下述方法步驟：a)將含碳燃料(1)引入到反應(yīng)器(6)中，在反應(yīng)器(6)中，燃料(1)被轉(zhuǎn)換成粗合成氣(2)；b)凈化粗合成氣(2)，將凈化的粗合成氣(2)與所形成的甲烷一起作為主合成氣流(3)供給到合成氣轉(zhuǎn)換部，在該合成氣轉(zhuǎn)換部中還產(chǎn)生廢氣(4)；c)將所產(chǎn)生的廢氣(4)轉(zhuǎn)換成純凈的合成氣(5)并將純凈的合成氣引入到主合成氣流(3)中。
【IPC分類】C10J3/46
【公開號】CN105247017
【申請?zhí)枴緾N201480030161
【發(fā)明人】卡爾-海因茨·雅斯, 拉爾夫·亞伯拉罕, 多布林·托波羅夫, 多梅尼科·帕沃內(nèi), 馬克斯·海因里茨-阿德里安
【申請人】蒂森克虜伯工業(yè)解決方案股份公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年3月25日
【公告號】DE102013103356A1, EP2981596A1, WO2014161640A1, WO2014161640A8