Установка для конверсии замещением и способ управления установкой
Формула / Реферат
1. Установка, содержащая первый реактор замещения и второй реактор замещения, в которой первый реактор замещения принимает первую часть синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования и формирует выходящий поток из первого реактора замещения, и второй реактор замещения принимает объединенный поток из выходящего потока из первого реактора замещения и второй части синтез-газа для формирования выходящего потока из второго реактора замещения.
2. Установка по п.1, в которой вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 10%.
3. Установка по п.2, в которой вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 35%.
4. Установка по п.1, дополнительно содержащая увлажнитель, соединенный с первым реактором замещения, в которой синтез-газ увлажняется в увлажнителе перед поступлением в первый реактор замещения, и вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления воды увлажнителем по меньшей мере на 20%.
5. Установка по п.1, в которой вторая часть имеет объем от 50 до 70 об.% синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования.
6. Установка по п.1, дополнительно содержащая обходной канал, соединяющий третью часть синтез-газа с выходным потоком из второго реактора замещения.
7. Установка по п.1, в которой синтез-газ содержит моноокись углерода и водород в мольном отношении по меньшей мере 2:1.
8. Установка по п.1, дополнительно содержащая аппарат для удаления кислотного газа, соединенный со вторым реактором замещения и удаляющий диоксид углерода из выходящего потока из второго реактора замещения.
9. Способ управления установкой, включающий следующие стадии: разделение синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования на первую часть и на вторую часть и подачу первой части в первый реактор замещения для формирования выходящего потока из первого реактора замещения,
объединение выходящего потока из первого реактора замещения со второй частью для формирования смешанного питающего газа и проведение реакции смешанного питающего газа во втором реакторе замещения для формирования выходящего потока из второго реактора замещения, при этом
вторую часть объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара в первом и втором реакторах замещения.
10. Способ по п.9, в котором вторую часть синтез-газа объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 10%.
11. Способ по п.9, в котором вторую часть синтез-газа объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 35%.
12. Способ по п.9, в котором вторая часть имеет объем от 50 до 75 об.% синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования.
13. Способ по п.9, дополнительно включающий обеспечение обходного канала, который соединяет третью часть синтез-газа с выходящим потоком из второго реактора замещения.
14. Способ по п.9, в котором синтез-газ содержит моноокись углерода и водород в мольном отношении по меньшей мере 2:1.
15. Способ по п.9, дополнительно включающий обеспечение соединения аппарата для удаления кислотного газа со вторым реактором замещения и удаление диоксида углерода из выходящего потока из второго реактора замещения в аппарате для удаления кислотного газа.
Текст
007305 Эта заявка имеет приоритет предварительной патентной заявки США с серийным номером 60/439912 (зарегистрированной 01.13.03), которая здесь указана посредством ссылки. Область техники, к которой относится изобретение Областью, к которой относится изобретение, является получение водорода, и особенно получение водорода из синтез-газа с уменьшенным потреблением пара при поддержании заданных проектных величин отношения водорода к моноокиси углерода. Уровень техники В данной области известны многочисленные способы получения водорода из различных материалов, включая паровой риформинг природного газа, синтез-газа или сырой нефти, каталитический риформинг тяжелого газолина прямой гонки или тяжелых масел (например, топливного масла) и частичное оксидирование тяжелых масел или природного газа. Паровой риформинг углеводородного материала особенно выгоден благодаря сравнительно простой конструкции и сравнительно надежной работе. Однако генерирование пара для процесса риформинга часто требует сравнительно больших количеств энергии. Для уменьшения энергии, требующейся для получения пара, последний может быть получен внутри процесса охлаждения горячего газа из риформера при прямом контакте с водой, как описано в патенте США 3545926 (Schlinger) или в патенте США 5152975 (Fong). Такие установки могут обеспечить значительное уменьшение потребления энергии для получения пара. Однако в зависимости от конкретных условий работы может потребоваться нагревание охлаждаемого газа перед его вводом в конвертер замещения, что уменьшает экономию энергии, по меньшей мере, до некоторой степени. Альтернативно процесс риформинга может быть разделен на две стадии, в которых питающий газ подвергается риформингу паром на первой стадии и кислородом на второй стадии, как описано в патентах США 4782096 и 4999133 (Banquy). Хотя такие установки обычно требуют меньше суммарного количества пара по сравнению с общепринятыми процессами парового риформинга, тем не менее они имеют несколько недостатков. Среди прочего, работа второй стадии обычно требует использование газа,обогащенного кислородом (обычно содержащего 80 об.% или даже больше кислорода), который должен быть получен с помощью оборудования для разделения воздуха или другого оборудования для обогащения кислородом. Поэтому, хотя в данной области техники известны различные установки и способы парового получения газов, содержащих водород, все или почти все они имеют один или больше недостатков. Следовательно, имеется все же потребность в улучшенных установках и способах, уменьшающих стоимость энергии, связанной с потреблением пара в различных установках для получения водорода, и особенно в установках парового замещения/риформинга, частичного оксидирования или газификации. Краткое описание чертежей На фиг. 1 изображена блок-схема примерной установки для получения водорода из синтез-газа в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 изображена блок-схема известной установки для получения водорода из синтез-газа; на фиг. 3 изображена таблица, в которой указаны состав, скорость протекания и температура различных потоков в установке на фиг. 1; на фиг. 4 изображена таблица, в которой указаны состав, скорость протекания и температура различных потоков в установке на фиг. 2; на фиг. 5 изображена блок-схема другой примерной установки для получения водорода из синтезгаза в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 6 изображена таблица, в которой указаны примерные рабочие условия установки на фиг. 5; на фиг. 7 А-7D изображены таблицы, в которых указаны материальные балансы для первой и второй ступеней известной 1 и настоящей установки 2 на фиг. 6. Сущность изобретения Настоящее изобретение относится к установке и способу получения водорода из питающего газа, в которых потребность в паре или в увлажнении значительно уменьшена благодаря разделению питающего газа таким образом, чтобы одна его часть подавалась в первый реактор замещения, а другая часть соединялась с потоком, выводимым из первого реактора замещения, перед тем, как она поступит во второй реактор замещения. В одном варианте осуществления изобретения установка включает первый реактор замещения и второй реактор замещения, в которой первый реактор замещения принимает первую часть синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования для формирования выводимого потока из первого реактора замещения, и второй реактор замещения принимает объединенный поток из выходящего потока из первого реактора замещения и второй части синтез-газа для формирования выводимого потока из второго реактора замещения. В специально рассматриваемых установках вторая часть синтез-газа соединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения для получения такого количества, которое эффективно уменьшает потребность в паре по меньшей мере на 10%, более предпочтительно по меньшей мере на 35% и даже более предпочтительно по меньшей мере на 45%. Альтернативно, там, где добавляется вода к синтез-газу-1 007305 посредством увлажнения последнего, предпочтительно, чтобы вторая часть синтез-газа была соединена с выходящим потоком из первого реактора замещения для получения такого количества, которое эффективно снижало бы потребление воды и/или энергии увлажнителем по меньшей мере на 10%, более предпочтительно по меньшей мере на 20% и даже более предпочтительно по меньшей мере на 35%. Поэтому особенно предпочтительно, чтобы вторые части синтез-газа составляли от 50 до 75 об.% от всего объема синтез-газа. Еще в одном варианте осуществления изобретения предпочтительный синтез-газ включает моноокись углерода и водород с мольным соотношением по меньшей мере 2:1, и другая часть синтез-газа отводится вокруг первого и второго реакторов замещения для соединения ее с выходящим потоком из второго реактора замещения. Кроме того, соответствующие установки могут также включать аппарат для удаления газообразных кислот, соединенный со вторым реактором замещения, для удаления диоксида углерода из выходящего потока из второго реактора замещения. Поэтому особенно предпочтительный способ работы установки включает одну стадию, на которой имеется первый реактор замещения и второй реактор замещения. На другой стадии поток синтез-газа из аппарата газификации или аппарата частичного оксидирования разделяется на первую часть и вторую часть, при этом первую часть вводят в первый реактор замещения для формирования выходящего потока из первого реактора замещения. На другой стадии выходящий поток из первого реактора замещения соединяют со второй частью синтез-газа для формирования смешанного питающего газа, и еще на одной стадии смешанный питающий газ взаимодействует во втором реакторе замещения с образованием выходящего потока из второго реактора замещения. В таких способах особенно предпочтительно, чтобы вторая часть была соединена с выходящим потоком из первого реактора замещения с образованием такого количества, которое бы эффективно уменьшало потребление пара в первом и втором реакторах замещения. В отношении компонентов, условий и других конфигураций применимы те же соображения, которые были изложены выше. Различные задачи, признаки, варианты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения и чертежей. Подробное описание изобретения В большинстве уже известных установках для получения водорода из синтез-газа и особенно из синтез-газа с высоким отношением моноокиси углерода к водороду, пар обычно требуется в количестве,соответствующем стехиометрии для реакции замещения (СО+Н 2 ОН 2+СO2). Было неожиданно обнаружено, что избыточный пар, используемый при получении водорода из синтез-газа, преимущественно служит для ограничения повышения температуры в каталитическом реакторе, так как реакция замещения чрезвычайно экзотермична (Н составляет около 40,6 кДж/моль). Поэтому рассматривался способ, в котором оксидирование СО до СО 2 распределялось по меньшей мере на еще один дополнительный реактор замещения для уменьшения тепловыделения. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрена установка, в которой первая фракция всего питающего газа отводится вокруг первого реактора замещения для уменьшения количества образующегося тепла и следовательно для уменьшения количества требующегося пара. Вторая фракция всего питающего газа соединяется с обработанной первой фракцией и затем вводится во второй реактор замещения для завершения конверсии всего питающего газа. Одна примерная конфигурация установки показана на фиг. 1, на которой установка 100 включает узел конверсии замещением, имеющий первый реактор 110 замещения и второй реактор 120 замещения. Поток 101 синтез-газа (или поток 102 синтез-газа при использовании обходного канала, см. ниже) разделяется на первую часть 102' и вторую часть 102", при этом первая часть (здесь: около 40% объемных всего потока 101 или 102 вводимого синтез-газа) соединяется с паром 130 для формирования потока 103. Вторая часть 102" вводимого потока (здесь: около 60 об.% всего потока 101 или 102 питающего газа) обводится вокруг первого реактора 110 замещения. Пар 103 может предварительно нагреваться подогревателем 140 вводимого газа перед его входом в первый реактор 110 замещения. Выходящий поток 112 из первого реактора замещения затем охлаждается охладителем 150 потока и охлажденный выходящий поток 112' соединяется со второй частью 102" для формирования смешанного питающего потока 112', который затем вводится во второй реактор 120 замещения. Выходящий поток 122 из второго реактора 120 замещения может соединяться с отведенным потоком 101' (который может быть отведен от потока 101 синтез-газа для управления полной конверсией) для формирования потока 122' продукта, обогащенного водородом. Для сравнения на фиг. 2 показана известная типовая установка 200 парового замещения, в которой первый реактор 210 замещения и второй реактор 220 замещения обеспечивают конверсию потока 201 синтез-газа в поток 222' продукта, обогащенного водородом, при том же количестве СО, замещаемым на Н 2, как и в предшествующем случае (т.е. такое же отношение Н 2 к СО, как в потоке 222'). Более конкретно поток 201 синтез-газа разделяется на вводимый поток 202 (обычно около 83 об.% от потока 201 синтез-газа) и отводной поток 201' (обычно около 17 об.% потока 201 синтез-газа). Поток 202 синтез-газа соединяется с паром 230 для формирования потока 203, который предварительно нагревается подогрева-2 007305 телем 240 перед его входом в первый реактор 210 замещения. Выходящий поток 212 из первого реактора 210 замещения затем охлаждается охладителем 250 потока и вводится во второй реактор 220 замещения. Выходящий поток 222 из второго реактора замещения соединяется с отведенным потоком 210' (для управления конверсией) для формирования потока 222' продукта, обогащенного водородом. Примерные расчетные составы, скорости и температуры различных потоков в установках согласно фиг. 1 и 2 указаны соответственно в таблицах на фиг. 3 и 4. В таблицах колонки с подчеркнутыми цифрами наверху относятся к потокам на фиг. 1 и 2, обозначенным соответствующими цифрами в ромбиках. Таким образом, предлагается установка, включающая первый реактор замещения и второй реактор замещения, в которой первый реактор замещения принимает первую часть синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования и образует выходящий поток из первого реактора замещения, и второй реактор замещения принимает объединенный поток из выходящего потока из первого реактора замещения и второй части синтез-газа для формирования выходящего потока из второго реактора замещения. Относительно подходящих питающих газов следует отметить, что такими являются различные газы, если они содержат значительную долю СО (обычно по меньшей мере 5-10, более предпочтительно по меньшей мере 20 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 40 мол.%). Поэтому химический состав питающего газа может значительно изменяться и конкретный состав будет преимущественно зависеть от данного источника получения питающего газа. Однако особенно предпочтительно, чтобы питающий газ был синтез-газом, полученным в реакторе газификации или в аппарате частичного оксидирования. Таким образом, особенно предпочтительно питающие газы будут обычно иметь отношение моноокиси углерода к водороду выше 2,0; более предпочтительно выше 2,2 и наиболее предпочтительно выше 2,4 (например,типичный синтез-газ содержит 50 мол.% моноокиси углерода, 20 мол.% водорода и остальное азот, диоксид углерода, сернистые соединения и инертные газы). Кроме того, следует отметить, что давление питающего газа может значительно изменяться, поэтому необходимо учитывать, что подходящие давления находятся в широком диапазоне значений, обычно между 50 и 1500 psi (фунтов на квадратный дюйм). Таким образом, там, где давление питающего газа сравнительно низкое, может быть использован подходящий бустер или компрессор для питающего газа. Альтернативно, и особенно, если давление питающего газа сравнительно высокое, может быть использован турбинный детандер или другое устройство для понижения давления питающего газа, требуемого для проведения реакции замещения. В отношении разделения потока питающего газа обычно считается, что его первая часть и вторая часть могут сильно различаться и подходящие первые части обычно содержат от 5 до 100 об.% потока питающего газа перед его разделением на первую и вторую части. Когда питающим газом является синтез-газ (или когда он содержит синтез-газ) из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования, особенно предпочтительно, чтобы первая часть питающего газа содержала от около 25 до около 70 и более предпочтительно от 35 до около 45 об.% питающего газа. Следовательно подходящие вторые части будут находиться в диапазоне от 0 до 95 об.% потока питающего газа перед его разделением на первую и вторую части. Однако предпочтительно вторые части обычно содержат от 50 до 75 об.% синтез-газа из реактора газификации и аппарата частичного оксидирования. Кроме того, когда желательно управлять окончательным составом обрабатываемого питающего газа, установки могут также включать обходной канал для соединения части питающего газа и выходящего потока из второго реактора замещения. Также учитывается, что конкретное количество питающего газа,которое отводится в обход первого и второго реакторов замещения, может сильно меняться, и обычно такие количества находятся в диапазоне от 0 до около 25 и более предпочтительно от 0 до около 15 об.%. На основе расчетов с использованием установок в соответствии с фиг. 1 и 2, было определено, что,отводя часть синтез-газа в обход первого реактора замещения, потребление пара может быть уменьшено на 50-60% ( см. фиг. 3 и 4). Однако в таких установках необходимо учитывать, что конкретная экономия будет зависеть, по меньшей мере, до некоторой степени от отношения моноокиси углерода к водороду в питающем газе. Поэтому такие установки могут обеспечить снижение потребности в паре по меньшей мере на 10%, более предпочтительно по меньшей мере на 35% и даже больше (по сравнению с установкой без обхода первого реактора замещения, и те же самые рабочие параметры приведены в качестве примеров в таблицах). Пар, сбереженный в результате его экономичного расхода, может затем быть использован для других процессов, и особенно для получения энергии. Например, в энергетических установках коммерческих габаритов с общей эквивалентной производительностью энергии 400 МВт, расчетная энергия которых, полученная из сэкономленного пара, составляет больше 50 МВт. Альтернативно или дополнительно синтез-газ можно также увлажнять в увлажнителе. В таких установках, как обычно считается, количество используемой воды в увлажнителе может быть существенно снижено разделением увлажненного питающего газа, как уже описано выше. Таким образом, данная установка также включает устройства, в которых синтез-газ увлажняется в увлажнителе перед его вводом в первый реактор замещения, при этом вторая часть синтез-газа соединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, позволяющем эффективно уменьшить потребление воды увлажнителем по меньшей мере на 10%, более предпочтительно по меньшей мере на 20% и даже еще более-3 007305 предпочтительно по меньшей мере на 30% (по сравнению с установкой без обхода первого реактора замещения и при тех же рабочих параметрах, которые приведены в качестве примера в таблицах). Следует особенно отметить, что в установках, где пар вводится за счет увлажнения синтез-газа, обеспечивается не только уменьшение количества тепла, требуемого увлажнителем, но также и габаритов оборудования,связанного с операцией увлажнения. Помимо снижения использования пара или степени увлажнения следует признать, что данные установки также обеспечивают уменьшение количества конденсата, образующегося после выхода потоков из аппарата (аппаратов) замещения, когда замещенный газ охлаждается для удаления диоксида углерода,что выгодно снижает количество конденсата, которое нужно обрабатывать. Более того, по меньшей мере,в некоторых случаях температура ввода во второй реактор замещения в известных установках (см., например, фиг. 2) определяется по точке росы питающего газа. В противоположность этому точка росы питающего газа, вводимого во второй реактор замещения, в данных установках ниже (по сравнению с общеизвестными установками), и, таким образом, второй реактор может использоваться при более оптимальной для него рабочей температуре и вне зависимости от точки росы питающего газа. Аналогичные преимущества также наблюдаются при расчетах для установок в соответствии с фиг. 5, в которых около 44% питающего синтез-газа отводится в обход первого реактора и без дополнительного отвода в обход второго реактора. Такая же установка, как и показанная на фиг. 5, функционировала без отвода в обход первого реактора, чтобы она могла служить сравнительным примером для расчетов,показанных в таблицах на фиг. 6 (рабочие условия) и на фиг. 7A-7D (материальные балансы). Термин"около", используемый здесь вместе с цифрами, относится к диапазону величин 10% включительно от величины в цифрах. Установка на фиг. 5 особенно подходит для IGCC установки с СоР газификаторами и паровыми котлами для получения пара для нефтеперегонного завода. Однако в альтернативных вариантах реализации следует учитывать, что отходящие газы могут сжиматься и подаваться в газовые турбины IGCC установок или рециркулироваться, по меньшей мере, частично после удаления СO2 для увеличения производства Н 2. Расчетные данные были получены для двух случаев при постоянной мольной скорости Н 2,содержавшегося в PSA питающем газе, и приведены ниже). Таблица Как можно видеть в вышеприведенной таблице, потребности в паре и катализаторе по ходу процесса после аппарата замещения значительно уменьшены. Кроме того габариты теплообменников в аппаратах замещения также значительно уменьшены. Габариты PSA аппарата, с другой стороны, будут больше в случае их усовершенствованной конструкции, так как количество газа, обрабатываемое в PSA аппарате будет немного больше, а концентрация Н 2 в нем меньше. Следует также отметить, что большее количество (содержание энергии) остаточного газа, образующегося в PSA аппарате в таких установках, замещает эквивалентное количество синтез-газа (незамещенного), которое сжигалось бы в паровых котлах IGCC установки. В других применениях для одновременного получения энергии и Н 2 и особенно там, где не требуется топливный газ низкого давления, PSA-4 007305 остаточный газ может сжиматься и подаваться в газовую турбину после его соединения с синтез-газом,или часть его может обрабатываться для удаления СО 2 и рециркуляции в аппарат замещения для дополнительного получения Н 2. В отношении реакторов замещения следует признать, что все их известные типы и их габариты могут использоваться совместно с установкой в соответствии с изобретением и могут также содержать один или больше подходящих катализаторов. Например, там, где реакция замещения проводится при сравнительно высокой температуре (например, около 590-720 K), может использоваться катализатор на основе оксида железа. С другой стороны, там, где реакция проводится при сравнительно низкой температуре (например, около 470-520 K), может использоваться катализатор на основе Cu, Zn и/или Al. Аналогичным образом следует учитывать, что известные нагреватели подаваемого материала и охладители выводимого материала являются подходящими для использования в установке в соответствии с настоящим изобретением. Также следует учитывать, что установки и способы в соответствии с изобретением особенно подходят тогда, когда не требуется обеспечить глубокую конверсию моноокиси углерода (например, остаточная моноокись углерода в потоке 122' составляет от 5 до 15 мол.% и более типично от 5 до 10 мол.%). Например, подходящими установками являются такие, которые попутно производят топливный газ, подаваемый в газовую турбину или топливный элемент и/или оборудование, требующее нагрева (например, использующее печь или паровой котел), при этом водород высокой чистоты для таких установок производится посредством мембранных устройств и/или адсорбционных устройств с перепадом давления, очищающих замещаемый газ. Альтернативно, данные способы и установки могут также использоваться как более продвинутый вариант в различных петрохимических установках, потребляющих водород, который попутно получают из природного газа. Замена такого получения водорода получением водорода в результате газификации альтернативных видов топлива (например, отходов нефтеперегонных заводов или каменного угля) может быть особенно выгодна с точки зрения охраны окружающей среды и экономических аспектов. Среди прочего штрафы за выпуск в атмосферу диоксида углерода могут быть снижены при использовании рассмотренных установок, в которых получают водород из синтез-газа, производимого из каменного угля или другого дешевого топлива и сжигаемого в газовой турбине комбинированного цикла, а диоксид углерода отделяется от замещенного газа с помощью аппарата удаления нефтяного газа, содержащего сероводород, и изолируется. Еще в одном примере данные установки и способы могут стать еще более привлекательными для перегонных заводов сырой нефти, так как качество сырой нефти уменьшается при одновременном увеличении низкокачественных тяжелых остатков (например, тяжелых масел или кокса). Такие тяжелые остатки могут использоваться (например, посредством гидрогенизации и/или гидрокрекинга) в установке, использующей водород, полученный с помощью установок и способов, описанных здесь. Еще в других примерах данные установки могут использоваться как установки синтеза (например, установки для получения метанола, диметилового эфира, жидкостей Фишера-Тропша и пр.), в которых требуется регулирование отношения моноокиси углерода к водороду в питающем газе. Поэтому был предложен способ управления установкой (и особенно, чтобы уменьшить расход пара в процессах конверсии замещением в таких операциях), в котором на одной стадии предусматривают первый реактор замещения и второй реактор замещения. На другой стадии питающий синтез-газ из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования делится на первую часть и вторую часть и первая часть подается в первый реактор замещения для формирования выходящего потока из первого реактора замещения. Еще на одной стадии выходящий поток из первого реактора замещения соединяется со второй частью для формирования смешанного питающего газа и проводится реакция смешанного питающего газа во втором реакторе замещения для формирования выходящего потока из второго реактора замещения, при этом вторая часть соединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения для получения количества, которое может эффективно уменьшить потребление пара (благодаря отдельному потоку пара или увлажнению) в первом и втором реакторах замещения. Кроме того следует отметить,что рассмотренные установки и способы не ограничиваются двухреакторными системами. Например,может использоваться последовательность из трех или более реакторов, в которых газ отводится в обход одного реактора и подается в реактор, следующий за первым по движению потока. Таким образом, были раскрыты конкретные варианты и применения улучшенных установок и способов для реакции замещения. Однако должно быть очевидно для специалистов в данной области, что возможны многие другие модификации, помимо уже описанных, без отхода от сущности настоящего изобретения. Поэтому сущность изобретения не может быть ограничена, если не изменена формула изобретения. Более того при интерпретации как описания, так и формулы изобретения все термины должны пониматься в самом широком смысле, совместимом с содержанием. В особенности термины содержит и содержащий должны пониматься, как относящиеся к элементам, компонентам или ступеням в неисключающем смысле, показывающем, что обозначенные элементы, компоненты или ступени могут присутствовать, или использоваться, или объединяться с другими элементами, компонентами или ступенями, которые могут и не обозначаться конкретно.-5 007305 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка, содержащая первый реактор замещения и второй реактор замещения, в которой первый реактор замещения принимает первую часть синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования и формирует выходящий поток из первого реактора замещения, и второй реактор замещения принимает объединенный поток из выходящего потока из первого реактора замещения и второй части синтез-газа для формирования выходящего потока из второго реактора замещения. 2. Установка по п.1, в которой вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 10%. 3. Установка по п.2, в которой вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 35%. 4. Установка по п.1, дополнительно содержащая увлажнитель, соединенный с первым реактором замещения, в которой синтез-газ увлажняется в увлажнителе перед поступлением в первый реактор замещения, и вторая часть синтез-газа объединяется с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления воды увлажнителем по меньшей мере на 20%. 5. Установка по п.1, в которой вторая часть имеет объем от 50 до 70 об.% синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования. 6. Установка по п.1, дополнительно содержащая обходной канал, соединяющий третью часть синтез-газа с выходным потоком из второго реактора замещения. 7. Установка по п.1, в которой синтез-газ содержит моноокись углерода и водород в мольном отношении по меньшей мере 2:1. 8. Установка по п.1, дополнительно содержащая аппарат для удаления кислотного газа, соединенный со вторым реактором замещения и удаляющий диоксид углерода из выходящего потока из второго реактора замещения. 9. Способ управления установкой, включающий следующие стадии: разделение синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования на первую часть и на вторую часть и подачу первой части в первый реактор замещения для формирования выходящего потока из первого реактора замещения,объединение выходящего потока из первого реактора замещения со второй частью для формирования смешанного питающего газа и проведение реакции смешанного питающего газа во втором реакторе замещения для формирования выходящего потока из второго реактора замещения, при этом вторую часть объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара в первом и втором реакторах замещения. 10. Способ по п.9, в котором вторую часть синтез-газа объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 10%. 11. Способ по п.9, в котором вторую часть синтез-газа объединяют с выходящим потоком из первого реактора замещения в количестве, эффективном для уменьшения потребления пара по меньшей мере на 35%. 12. Способ по п.9, в котором вторая часть имеет объем от 50 до 75 об.% синтез-газа из реактора газификации или аппарата частичного оксидирования. 13. Способ по п.9, дополнительно включающий обеспечение обходного канала, который соединяет третью часть синтез-газа с выходящим потоком из второго реактора замещения. 14. Способ по п.9, в котором синтез-газ содержит моноокись углерода и водород в мольном отношении по меньшей мере 2:1. 15. Способ по п.9, дополнительно включающий обеспечение соединения аппарата для удаления кислотного газа со вторым реактором замещения и удаление диоксида углерода из выходящего потока из второго реактора замещения в аппарате для удаления кислотного газа.
МПК / Метки
МПК: C10K 3/04
Метки: установкой, установка, способ, замещением, конверсии, управления
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/11-7305-ustanovka-dlya-konversii-zameshheniem-i-sposob-upravleniya-ustanovkojj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Установка для конверсии замещением и способ управления установкой</a>
Предыдущий патент: Отбор проб технического углерода для измерения площади поверхности частиц с использованием индуцированного лазером накала и управление процессом в реакторе на его основе
Следующий патент: Устройство для определения ординальных мультикритериальных оценок с учетом компетентности экспертов и важности критериев
Случайный патент: Передвижная установка для дозирования, перемешивания и упаковки