重整烴的方法和啟動氣體液化工藝的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過使用自熱重整或催化部分氧化來制備合成氣的方法，其中，移除水后，將來自ATR或CPO的廢氣回收至ATR或CPO的進料。
【專利說明】重整烴的方法和啟動氣體液化工藝的方法 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備合成氣的方法，所述合成氣用來生產液態(tài)烴例如柴油和汽 油。本發(fā)明特別涉及一種通過使用自熱重整或催化部分氧化來制備合成氣的方法，其中來 自自熱重整器（ATR)或催化部分氧化反應器（CPO)的廢合成氣經過脫水并回收至ATR或 CPO的烴原料。本發(fā)明更特別地涉及一種啟動氣體液化工藝（GTL工藝）的方法，其中來自 ATR或CPO的廢合成氣被回收至烴原料以逐漸將合成氣的H2/C0摩爾比降低到適合于下游 GTL工藝的值。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 此處所使用的GTL工藝指的是一種要求H2/C0摩爾比為2. 3或更低的生產烴的方 法，例如一種通過費托合成制備柴油的方法，其中合成氣通過費托反應轉化為液態(tài)烴，或者 等效的方法例如制備汽油的方法，其中如專利US4520216和US4481305中所公開的，合成氣 首先轉化為甲醇和二甲醚（DME)形式的氧化化合物隨后轉變?yōu)槠汀?br> [0004] 特別對于費托操作，合成氣的H2/C0摩爾比要求為1. 7至2. 3。已知這些值與當使 用從下游單元，例如費托合成單元，回收的廢氣作為部分進料而連續(xù)操作運行時，在合成氣 部分利用ATR或CPO所能得到的值相容。然而，我們發(fā)現(xiàn)當啟動不能獲得廢氣的此工藝時， 一般天然氣的H 2/C0摩爾比高于2. 3。
[0005] EP-A-0287238公開了一種制備熱壓含氫流的方法，其中來自催化部分氧化反應器 的熱產物氣流的回收部分與氣體進料混合以預加熱進料至燃燒催化劑的氣體，從而使催化 燃燒更簡單?；厥諝怏w不只包含氫氣，還包含蒸汽。
[0006] EP-A-1400489也公開了一種制備合成氣的方法，其中一部分來自自熱重整器的廢 氣被回收到進入自熱重整器的烴-蒸汽混合物中，其通過使用所述混合物作為驅動流體的 熱壓噴射器回收?；厥詹粌H包含氫氣，還包含蒸汽以使自熱重整器可以無煙灰操作從而避 免催化劑床的堵塞。W0-A-2005/000736也公開了一種重整方法，其中預重整烴進料被添加 至自熱重整器并且部分廢氣回收到自熱重整器。
[0007] 也已知從自熱重整器中回收一部分CO2形式的廢氣流到進料至自熱重整器的天然 氣中。來自自熱重整器的廢氣流首先脫水然后通過除〇) 2單元以形成合成氣流和CO 2流。 CO2流被回收并在自熱重整器上游與天然氣混合。
[0008] 發(fā)明簡述
[0009] 預計將0)2流回收到ATR進料中意味著離開ATR的合成氣中的H 2/C0摩爾比可以 被降低。我們現(xiàn)在已經發(fā)現(xiàn)可以排除提供存在資金成本嚴重不利結果的〇)2移除單元，且回 收氣體（現(xiàn)在具有顯著較低濃度的二氧化碳）與ATR或CPO的進料混合，同時可降低來自 ATR或CPO的合成氣的H2/C0摩爾比。由于0)2移除單元的移除導致更加富氫的流的回收， 因此這與直覺十分相反?？梢灶A計這將導致在合成氣中較高的H 2/C0摩爾比，然而H2/C0摩 爾比出人意料地下降。
[0010] 與例如EP-A-1400489的現(xiàn)有技術（其中在回收中水的存在是必需的以避免ATR 上游的壓力損失并且以減少ATR中煙灰的生成）相比，根據本發(fā)明在回收中水的存在不是 必須的。
[0011] 因此，發(fā)明提供了一種根據與所附權利要求一致的以下特征的制備合成氣的方 法：
[0012] 1.由烴原料制備合成氣的方法，包括：將水蒸氣蒸汽加入烴原料中以形成烴和水 蒸氣蒸汽的混合物，使所述混合物通過一個自熱重整階段（ATR)或催化部分氧化（CPO)階 段并從ATR或CPO中引出取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中移除水以形成脫 水的合成氣，并直接回收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述烴與水蒸氣蒸汽 的混合物中，并且所述脫水的合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴 和水蒸氣蒸汽混合物的摩爾比為〇. 1至2. 5。
[0013] 2.根據特征1的方法，其中在操作ATR或CPO時中水蒸氣蒸汽與碳的摩爾比為0. 2 至 3. 0〇
[0014] 3.根據特征1或2的方法，其中脫水合成氣通過一個循環(huán)壓縮機被引入烴原料或 烴和水蒸氣蒸汽的混合物中。
[0015] 4.根據特征1或2的方法，其中脫水合成氣通過一個噴射器被引入烴原料或烴和 水蒸氣蒸汽的混合物中。
[0016] 5.根據特征1至4任一項的方法，其中在從所述熱合成氣廢氣流中移除水之前，優(yōu) 選通過使合成氣經過一個廢熱鍋爐和/或蒸汽過熱器的冷卻室冷卻系將冷卻合成氣冷卻。
[0017] 6.根據特征1-5任一項的方法，其中熱合成氣廢氣在與ATR或CPO系列串聯(lián)或并 聯(lián)或平行操作的熱交換重整器中被用作熱交換介質。
[0018] 7.根據特征1-6任一項的方法，其中所述烴進料原料是已通過至少一個預重整階 段，優(yōu)選一個絕熱預重整階段，的氣體。
[0019] 8.根據特征1-7任一項的方法，其中所述烴進料原料或所述烴與水蒸氣蒸汽的混 合物在與所述脫水合成氣混合之前被預熱，優(yōu)選在一個火焰加熱器中被預熱。
[0020] 9.啟動天然氣液化氣體液化工藝（GTL)的方法，包括：將水蒸氣蒸汽添加到烴原 料中形成烴與水蒸氣蒸汽的混合物，使所述混合物通過一個自熱重整階段（ATR)或催化部 分氧化（CPO)階段并從ATR或CPO中引出取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中 移除水以形成脫水的合成氣，并直接回收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述 烴與水蒸氣蒸汽的混合物中，并且所述脫水的合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中 脫水合成氣與烴和水蒸氣蒸汽混合物的摩爾比為〇. 1至2. 5,隨后使至少一部分脫水合成 氣作為進料通入GTL過程的下游下游GTL工藝并從回收脫水合成氣轉化為回收廢氣。
[0021] 10.根據特征9的方法，其中脫水合成氣的H2/C0摩爾比小于2. 3,優(yōu)選小于2. 2， 更優(yōu)選小于2.1。
[0022] 11.根據特征9或10的方法，其中所述烴原料是已通過至少一個預重整階段，優(yōu)選 一個絕熱預重整階段，的氣體。
[0023] 12.根據特征9-11任一項的方法，其中所述烴原料或所述烴和水蒸氣蒸汽的混合 物在與所述脫水合成氣混合之前被預熱，優(yōu)選在一個火焰加熱器中被預熱。
[0024] 13.根據特征9-12任一項的方法，其中脫水合成氣通過一個循環(huán)壓縮機被引入烴 原料或烴和水蒸氣蒸汽的混合物中。
[0025] 14.根據特征13的方法，其中循環(huán)壓縮機是一個用于從下游天然氣液化氣體液化 工藝（GTL)工藝下游回收廢氣的現(xiàn)有的循環(huán)壓縮機。
[0026] 15.根據特征13或14的方法，其中廢氣在通過循環(huán)壓縮機后經歷一個轉化階段以 去除烯烴，優(yōu)選通過氫化過程去除。
[0027] 附圖詳述
[0028] 本發(fā)明通過參考附圖作進一步解釋說明，所述附圖顯示本發(fā)明的一個具體實施方 式的示意圖，其中在GTL工藝的啟動期間使用回收。
[0029] 發(fā)明詳述
[0030] 此處所用術語"自熱重整器（ATR) "指的是烴原料直接進料的獨立的反應器，或者 是預重整的烴原料直接進料的反應器，或者是二次重整器，它們是初次重整氣體進料的反 應器，例如，用來自初次重整器例如蒸汽甲烷重整器（SMR)或熱交換重整器的重整氣作為 烴進料的反應器。
[0031] 術語"自熱重整器（ATR) "和"催化部分氧化"還指通過烴進料與添加到反應器中 的氧氣、空氣或富集空氣的內部燃燒提供重整反應所需熱量的反應器。重整反應在設置于 反應器下游的重整催化劑的固定床上進行，催化燃燒僅發(fā)生在催化部分氧化反應器中。
[0032] 此處所用術語水和蒸汽可互換使用，指在過程的一個給定流中H2O分子的存在。
[0033] 此處所用術語"脫水合成氣"是指來自ATR或CPO的移除水的合成氣。由于不是 所有的水都能被移除，此處所用的脫水合成氣包含Imol%或更少量的水。
[0034] 此處所用術語"直接回收至少一部分所述脫水合成氣"是指此該氣體不通過中間 階段（其中脫水氣體的組成可發(fā)生改變）而立即回收，特別是不通過費托合成的中間階段， 其中合成氣通過與活性費托催化劑接觸而發(fā)生改變。
[0035] 此處所用術語"操作ATR或CPO時蒸汽與碳的摩爾比"是指添加到ATR或CPO的 烴進料和進入ATR或CPO中的氧化劑氣體中的蒸汽的總量與進料至ATR或CPO中的碳分子 的量的比率。否則，術語"蒸汽與碳的摩爾比"指在給定的流中的碳分子與H 2O分子的比率。
[0036] 此處所用術語廢氣是指來自下游GTL工藝的尾氣，例如費托尾氣；此尾氣通常包 含一氧化碳，二氧化碳，氫氣，包括烯烴的各種烴和一系列的其他成分。
[0037] 第一方面，本發(fā)明包括一種由烴原料制備合成氣的方法，包括：將蒸汽加入烴原料 中形成烴和蒸汽的混合物，使所述混合物通過自熱重整階段（ATR)或催化部分氧化（CPO) 階段并從ATR或CPO中取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中移除水以形成脫水 的合成氣，并直接回收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述烴與蒸汽的混合物 中，并且所述脫水的合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴和蒸汽混 合物的摩爾比為0. 1至2. 5。
[0038] 更具體地，本發(fā)明在第一方面包括由烴原料制備合成氣，包括通過以下方式降低 所述合成氣的H 2/co摩爾比：將蒸汽加入烴原料中形成烴和蒸汽的混合物，使所述混合物通 過自熱重整階段（ATR)或催化部分氧化（CPO)階段并從ATR或CPO中取出熱合成氣廢氣流， 從所述熱合成氣廢氣流中移除水以形成脫水的合成氣，并直接回收至少一部分所述脫水合 成氣到烴原料中或到所述烴與蒸汽的混合物中，并且所述脫水的合成氣在回收中不經過二 氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴和蒸汽混合物的摩爾比為〇. 1至2. 5。
[0039] 因而，現(xiàn)在能夠以簡單、一流和廉價的方式使來自ATR或CPO的合成氣的H2/C0摩 爾比從約2. 6或2. 5降低到一個適于下游操作的水平，其中優(yōu)選H2/C0摩爾比低于2. 3,例 如2. 2或更低，例如2. 15或2. 10甚至更低。對于根據US4520216和US4481305的下游費托 合成或汽油合成，所需的H2/CO摩爾比為1. 8至2. 3。可以理解，在回收氣體中氫氣的含量 高，即高于50甚至高于60mol%。這初看起來意味著在回收中不存在0)2移除單元（由它 形成CO 2回收）將導致合成氣中較高的!12/0)摩爾比。然而，出人意料地，現(xiàn)在實際上能夠 將來自ATR或CPO的合成氣的H 2/C0摩爾比降低到下游工藝可接受的值，低至2. 2或2. 1甚 至更低，同時避免使用非常昂貴的〇)2移除單元。由于ATR或CPO的操作需要水，從回收中 移除水也與直覺十分相反。然而，盡管在ATR或CPO中發(fā)生的重整反應（CH 4+H20 = C0+3H2) 需要水，但在回收中有目的地移除水似乎迫使ATR或CPO中的轉化反應（CCHH2O = H2+C02) 向左，因而降低了來自這個單元的廢氣中的H2/C0摩爾比。
[0040] 優(yōu)選地所述脫水合成氣回收的部分大于25vol %，更優(yōu)選為30_70vol %，甚至更 優(yōu)選為35-50vol %，最優(yōu)選為30-40vol %，例如32-36vol %。在這些特別的范圍內，就H2/ CO摩爾比降至2. 2或更低，或2. 1甚至更低而言獲得最好的結果。
[0041] 根據本公開的ATR或CPO可在無煙灰條件下操作因而無需添加氫氣和蒸汽到ATR 或CPO中，否則在EP-A-1400489和TO-A-2005/000736中是需要的。
[0042] 在一個【具體實施方式】中，操作ATR或CPO時蒸汽與碳的摩爾比為0.2至3.0。優(yōu)選 ATR或CPO在0. 3至I. 0下操作，更優(yōu)選0. 4-0. 8。蒸汽與碳的摩爾比越低，工藝經濟性越 好，因為經過裝置需要攜帶的蒸汽越少，因而設備尺寸可以減小。
[0043] 在與以上或以下實施方式之一相關的另一個【具體實施方式】中，脫水合成氣通過 循環(huán)壓縮機引入烴原料或烴和蒸汽的混合物中。優(yōu)選循環(huán)壓縮機是用于從下游氣體液化 (GTL)工藝，更優(yōu)選從費托合成，回收廢氣（尾氣）的現(xiàn)有的循環(huán)壓縮機。這能以有效和廉 價的方式進行過程，因為無需額外資金投資來提供回收。
[0044] 在與以上或以下實施方式之一相關的另一個【具體實施方式】中，脫水合成氣通過噴 射器，例如熱壓縮噴射器或相似的方式，引入烴原料或烴和蒸汽的混合物中。這些需要驅動 流體來操作，其優(yōu)選是烴進料和進料至ATR或CPO中的蒸汽的混合物。
[0045] 在與以上或以下實施方式中的一個或多個相關的一個【具體實施方式】中，在從所述 來自ATR或CPO的熱合成氣廢氣中移除水之前，冷卻合成氣，優(yōu)選通過使合成氣通過廢熱 鍋爐和/或蒸汽過熱器的冷卻系來冷卻。由于合成氣廢氣的溫度通常約為l〇〇〇°C，廢熱鍋 爐使用于蒸汽制備的熱量回收用于工藝，并且使合成氣備妥用于后續(xù)脫水（在例如分離鼓 中），隨后通過循環(huán)壓縮機。
[0046] 在與以上或以下實施方式中的一個或多個相關的一個【具體實施方式】中，熱合成氣 廢氣在與ATR或CPO串聯(lián)或并聯(lián)操作的熱交換重整器中用作熱交換介質。由于約為1000°C 的熱廢氣可被用于驅動熱交換重整器中的催化重整反應，因此可以獲到較高的工藝經濟 性。
[0047] 在與以上或以下實施方式中的一個或多個相關的一個【具體實施方式】中，所述烴原 料是通過至少一個預重整階段的氣體。優(yōu)選烴原料是一般存在比甲烷更高級的烴的天然 氣。在預重整階段中，所有高級烴（C 2+)轉化為碳氧化物，氫氣和甲烷的混合物。預重整階 段為工藝賦予靈活性，因為可以操作不同組成的烴原料，例如不同類型的天然氣進料到重 質石腦油。優(yōu)選地，預重整階段在含有重整催化劑的固定床的絕熱預重整器中進行。
[0048] 預重整氣體的蒸汽與碳的比率優(yōu)選為0. 2-1. 0,更優(yōu)選為0. 3-0. 7,最優(yōu)選為0. 5。
[0049] 在與以上或以下實施方式中的一個或多個相關的一個【具體實施方式】中，所述烴原 料或所述烴與蒸汽的混合物在與所述脫水合成氣組合之前被預熱，優(yōu)選在火焰加熱爐中被 預熱。這可保護火焰加熱爐，因而具有較長的壽命。
[0050] 第二方面，本發(fā)明還包括一種啟動氣體液化（GTL)工藝的方法，包括：將蒸汽加入 烴原料中形成烴和蒸汽的混合物，使所述混合物通過一個自熱重整階段（ATR)或催化部分 氧化（CPO)階段并從ATR或CPO中取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中移除水 以形成脫水的合成氣，直接回收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述烴與蒸汽 的混合物中，并且所述脫水的合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴 和蒸汽混合物的摩爾比為0. 1至2. 5,隨后使至少一部分脫水合成氣作為進料通入下游GTL 工藝并從回收脫水合成氣轉化為回收廢氣。
[0051] 因此，在啟動期間，ATR或CPO中生成的合成氣在移除水后被用作回收氣體同時沒 有合成氣被用于下游GTL工藝。最初，來自ATR或CPO的合成氣的H 2/C0摩爾比約為2. 6 或2. 5。當在脫水合成氣中獲得2. 3或更低，更優(yōu)選2. 2或更低，最優(yōu)選2. 1或更低的所需 的H2/C0摩爾比時，隨后將脫水合成氣通入下游工藝，特別是費托工藝或需要H2/C0摩爾比 在1. 8和2. 3之間的等效工藝中，因此從回收脫水合成氣轉化為從所述下游工藝回收廢氣。 在啟動期間脫水合成氣的H2/C0摩爾比越高，產生的不合格產品（要求的規(guī)格之外的產品） 和廢氣越多。結果，工藝的控制變得更加困難。
[0052] 如前所提及，從回收中移除水與直覺十分相反，因為ATR或CPO的操作需要水。然 而，盡管在ATR或CPO中發(fā)生的重整反應（CH 4+H20 = C0+3H2)需要水，但在回收中有目的地 移除水似乎迫使ATR或CPO中的轉化反應（CCHH2O = H2+C02)向左，因而降低了來自這個單 元的廢氣中的H2/C0摩爾比。
[0053] 優(yōu)選地所述脫水合成氣回收的部分大于25vol %，更優(yōu)選為30_70vol %，甚至更 優(yōu)選為35-50vol %，最優(yōu)選為30-40vol %，例如32-36vol %。在這些特別的范圍內，就H2/ CO摩爾比降至2. 2或更低，或2. 1甚至更低而言獲得最好的結果。
[0054] 在與以上本發(fā)明第二方面的實施方式相關的一個【具體實施方式】中，所述烴原料是 通過至少一個預重整階段，優(yōu)選絕熱預重整階段，的氣體。
[0055] 如前所述，預重整尤其能夠在啟動期間操作各種組成的烴原料。更具體地，烴原料 優(yōu)選是通常存在比甲烷更高級的烴的天然氣。在預重整階段，所有的高級烴（C 2+)轉化為碳 氧化物，氫氣和甲烷的混合物。預重整階段為工藝賦予靈活性，因為可以操作不同組成的烴 原料，例如不同類型的天然氣進料到重質石腦油。優(yōu)選地，預重整階段在含有重整催化劑的 固定床的絕熱預重整器中進行。
[0056] 如此預重整的氣體的蒸汽與碳的比率優(yōu)選為0. 2-1. 0,更優(yōu)選為0. 3-0. 7,最優(yōu)選 為 0· 5〇
[0057] 在與根據本發(fā)明第二方面的以上和以下實施方式中的一個或多個相關的一個具 體實施方式中，還提供了一種方法，其中所述烴原料或所述烴和蒸汽的混合物在與所述脫 水合成氣組合之前被預熱，優(yōu)選在火焰加熱爐中被預熱。因而，與CO 2氣體被回收并添加到 預熱器上游的情況相反，根據本發(fā)明的脫水合成氣被添加到預熱器（優(yōu)選火焰加熱爐）下 游。這如前所述，結果增加火焰加熱爐的壽命。
[0058] 在與根據本發(fā)明第二方面的以上和以下實施方式之一相關的一個【具體實施方式】 中，脫水合成氣通過循環(huán)壓縮機引入烴原料或烴和蒸汽的混合物中。
[0059] 優(yōu)選循環(huán)壓縮機是用于從下游氣體液化（GTL)工藝回收廢氣的現(xiàn)有的循環(huán)壓縮 機。優(yōu)選所述壓縮機是一個費托尾氣壓縮機。在下游工藝（例如費托裝置）的正常（連 續(xù)）操作期間，脫水合成氣通常經過費托合成用于制備液態(tài)烴。來自這一合成的廢氣（尾 氣）通過一個專用的循環(huán)壓縮機被回收到裝置的重整部分。我們發(fā)現(xiàn)這樣的循環(huán)壓縮機可 通過使脫水合成氣直接通過循環(huán)壓縮機而在裝置的啟動期間使用。這種運送的優(yōu)勢不僅 在于資金成本方面，因為無需在啟動期間使用昂貴的僅僅專用于處理循環(huán)流的單獨的壓縮 機，還在于更好的工藝經濟性，因為自熱重整器中的燃燒室更穩(wěn)定的操作?？梢岳斫?，在正 常操作下，來自下游工藝的尾氣通常經過循環(huán)壓縮機然后到達裝置的重整部分。例如，尾氣 可被送入ATR中因而ATR-燃燒器設計適合于使用這種氣體。在啟動期間，這種尾氣被脫水 合成氣通過現(xiàn)有的循環(huán)壓縮機"替代"，并且如此ATR-燃燒器已經適合這一條件。
[0060] 在與以上實施方式中的一個或多個相關的另一個【具體實施方式】中，經過循環(huán)壓縮 機的尾氣經過用于移除烯烴的轉化階段（優(yōu)選通過氫化）。
[0061] 附圖示出了本發(fā)明的一個【具體實施方式】的示意圖。天然氣流1在使用燃料7作 為能源的火焰加熱器20中被預熱然后通過脫硫單元30。脫硫天然氣2與蒸汽3混合形成 烴和蒸汽的混合物4,其隨后在相同的火焰加熱器20中被預熱，然后與脫水回收流5組合。 組合的流8通向包含催化劑固定床41的自熱重整器（ATR)40。蒸汽9與氧氣或富集空氣 10( > 44mol%氧氣）混合并加入ATR40中。來自ATR的熱合成氣廢氣11在約1000°C離 開，隨后在用于工藝的蒸汽12的生產下通過廢熱鍋爐的冷卻系42。冷卻的合成氣13隨后 通向分離鼓43以將水作為冷凝物14除去，從而產生脫水合成氣14。至少一部分該脫水合 成氣被回收到烴和蒸汽的混合物4中，并且在回收流14或5中所述脫水合成氣不經過二氧 化碳去除。在裝置的啟動期間，用于下游工藝的合成氣管線16將被關閉。確立2. 3或更低 的適當的H2/CO摩爾比之后，開啟合成氣管線16,進行下游GTL工藝。
[0062] 實施例1
[0063] 本實施例根據現(xiàn)有技術。來自ATR的脫水合成氣通過0)2移除單元，得到的CO 2流 回收到ATR的烴進料中。具體地，烴和蒸汽的混合物在經過絕熱預重整器后的蒸汽與碳的 摩爾比為0. 49,其與通過將來自ATR的脫水合成氣通過0)2移除單元得到的回收的CO 2混 合。不含CO2的合成氣不回收到ATR中。不回收而啟動，因而從來自ATR的熱廢氣中的H 2/ CO摩爾比為2. 46啟動，通過回收0)2可使這一摩爾比降低到2. 15。表1示出了結果。
[0064] 實施例2
[0065] 本實施例根據本發(fā)明的【具體實施方式】。與實施例1相比區(qū)別在于在回收中沒有CO2 移除單元因而不回收CO2。脫水合成氣5與蒸汽與碳的摩爾比為0. 49的預重整氣流混合， 并在添加組合的氧氣-蒸汽流的情況下將混合物進料至ATR中。脫水合成氣與烴和蒸汽的 混合物的摩爾比為1. 1。來自ATR的熱廢氣（合成氣）在冷卻系中被冷卻，然后脫水，脫水 合成氣通過循環(huán)壓縮機回收到ATR進料中?；厥諝怏w為32vol%。表2示出了結果。不回 收而啟動，因而從來自ATR的熱廢氣中的H 2/C0摩爾比為2. 46啟動，可以看到盡管回收了 含有高達63mol %氫氣的脫水合成氣（合成氣回收），來自ATR的廢氣中的H2/C0摩爾比可 以達到2. 15。
[0066] 表 1
[0067]
【權利要求】
1. 由烴原料制備合成氣的方法，包括：將蒸汽加入烴原料中以形成烴和蒸汽的混合 物，使所述混合物通過一個自熱重整階段（ATR)或催化部分氧化（CPO)階段并從ATR或CPO 中取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中移除水以形成脫水的合成氣，并直接回 收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述烴與蒸汽的混合物中，并且所述脫水的 合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴和蒸汽混合物的摩爾比為0. 1 至 2. 5。
2. 根據權利要求1的方法，其中操作ATR或CPO時蒸汽與碳的摩爾比為0. 2至3. 0。
3. 根據權利要求1或2的方法，其中脫水合成氣通過循環(huán)壓縮機引入烴原料或烴和蒸 汽的混合物中。
4. 根據權利要求1或2的方法，其中脫水合成氣通過噴射器引入烴原料或烴和蒸汽的 混合物中。
5. 根據權利要求1至4任一項的方法，其中在從所述熱合成氣廢氣流中移除水之前，優(yōu) 選通過使合成氣經過廢熱鍋爐和/或蒸汽過熱器的冷卻系將合成氣冷卻。
6. 根據權利要求1-5任一項的方法，其中熱合成氣廢氣在與ATR或CPO串聯(lián)或并聯(lián)操 作的熱交換重整器中用作熱交換介質。
7. 根據權利要求1-6任一項的方法，其中所述烴原料是已通過至少一個預重整階段， 優(yōu)選絕熱預重整階段，的氣體。
8. 根據權利要求1-7任一項的方法，其中所述烴原料或所述烴與蒸汽的混合物在與所 述脫水合成氣混合之前被預熱，優(yōu)選在火焰加熱器中被預熱。
9. 啟動氣體液化工藝（GTL)的方法，包括：將蒸汽添加到烴原料中形成烴與蒸汽的混 合物，使所述混合物通過自熱重整階段（ATR)或催化部分氧化（CPO)階段并從ATR或CPO 中取出熱合成氣廢氣流，從所述熱合成氣廢氣流中移除水以形成脫水的合成氣，并直接回 收至少一部分所述脫水合成氣到烴原料中或到所述烴與蒸汽的混合物中，并且所述脫水的 合成氣在回收中不經過二氧化碳移除，其中脫水合成氣與烴和蒸汽混合物的摩爾比為0. 1 至2. 5,隨后使至少一部分脫水合成氣作為進料通入下游GTL工藝并從回收脫水合成氣轉 化為回收廢氣。
10. 根據權利要求9的方法，其中脫水合成氣的H 2/CO摩爾比小于2. 3,優(yōu)選小于2. 2， 更優(yōu)選小于2.1。
11. 根據權利要求9或10的方法，其中所述烴原料是已通過至少一個預重整階段，優(yōu)選 絕熱預重整階段，的氣體。
12. 根據權利要求9-11任一項的方法，其中所述烴原料或所述烴和蒸汽的混合物在與 所述脫水合成氣混合之前被預熱，優(yōu)選在火焰加熱器中被預熱。
13. 根據權利要求9-12任一項的方法，其中脫水合成氣通過循環(huán)壓縮機引入烴原料或 烴和蒸汽的混合物中。
14. 根據權利要求13的方法，其中循環(huán)壓縮機是用于從下游氣體液化（GTL)工藝回收 廢氣的現(xiàn)有的循環(huán)壓縮機。
15. 根據權利要求13或14的方法，其中廢氣在通過循環(huán)壓縮機后經歷轉化階段以去除 烯烴，優(yōu)選通過氫化去除。
【文檔編號】C10G2/00GK104487380SQ201380032812
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年5月21日 優(yōu)先權日:2012年6月19日
【發(fā)明者】P·J·達爾 申請人:赫多特普索化工設備公司