粗合成气吸附催化制氢工艺及其设备的制作方法

文档序号:11092289阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种粗合成气吸附催化制氢工艺,包括以下步骤:

1)按照水碳比为2~6∶1的摩尔比例将水蒸气和粗合成气混合,并加入还原态具有吸附功能的重整催化剂,使气固两相充分接触,在流化状态下进行重整制氢反应,反应体积空速为100~200000hr-1,使粗合成气中的一氧化碳、烃类和焦油转化成氢气和二氧化碳,反应生成的二氧化碳以及粗合成气中的含硫组分被吸附于重整催化剂上;

2)高温燃烧经步骤1)反应后的重整催化剂,氧化除去其上的积炭和含硫组分,同时,重整催化剂在高温下被氧化成氧化态,受热而释放出所吸附的二氧化碳,实现重整催化剂的再生;

3)将步骤2)中再生后的重整催化剂与步骤1)生成的氢气以逆向对流方式充分接触,在400~900℃下进行原位还原反应,还原反应所得还原态重整催化剂送入步骤1)中循环制氢,所得氢气即为制品。

2.根据权利要求1所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤1)中,所述粗合成气的组分包括CO、CO2、H2、CH4、含硫气体、焦油及C2以上烃类。

3.根据权利要求1所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤1)中,所述重整催化剂为含钙和镍的复合催化剂。

4.根据权利要求1或2或3所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤1)中,所述重整制氢反应在流化床反应器中进行,反应温度为400~750℃,反应压力为0.1~2.0MPa,所述体积空速为1000~150000hr-1

5.根据权利要求1或2或3所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤2)中,所述重整催化剂的再生在再生器中进行,反应温度为600~950℃,反应压力为0.1~2.0MPa。

6.根据权利要求1或2或3所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤2)中,充入燃料气和助燃气进行助燃,将重整催化剂上的含硫组分和积炭分别氧化成二氧化硫和二氧化碳除去。

7.根据权利要求6所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤2)中,所述燃料气为所述粗合成气或天然气。

8.根据权利要求6所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤2)中,所述助燃气为含氧气体。

9.根据权利要求1或2或3所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤1)中,所述粗合成气为生物质气化气,焦化厂焦炉尾气,炭黑厂尾气或油田伴生气。

10.根据权利要求1或2或3所述粗合成气吸附催化制氢工艺,其特征在于:所述步骤1)中,所述粗合成气的气体组分中,CO的体积含量为0.1~30%,H2的体积含量为0.1~60%,CH4的体积含量为0.1~90%,CO2的体积含量为0.1~20%,C2以上烃类的体积含量为0.1~15%,含硫组分的体积含量为0.0001~5%,其余为不可避免的杂质气体;焦油含量为0.001~400g/m3

11.一种粗合成气吸附催化制氢设备,包括流化床反应器(1)和催化剂再生器(2),所述流化床反应器(1)从下往上依次设有重整制氢反应段(1-1)和还原段(1-2),其特征在于:所述重整制氢反应段(1-1)开有原料进口(1-11)和待再生催化剂出口(1-12),所述还原段(1-2)开有氢气出口(1-21)和再生后催化剂进口(1-22);所述催化剂再生器(2)上开有催化剂进口(2-1)和催化剂出口(2-2),所述待再生催化剂出口(1-12)与所述催化剂进口(2-1)连接,所述再生后催化剂进口(1-22)与所述催化剂出口(2-2)连接。

12.根据权利要求1所述粗合成气吸附催化制氢设备,其特征在于:所述催化剂再生器(2)上还开有燃料气进口(2-3)和再生气出口(2-4)。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1