合成气净化系统和方法_5

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到洗涤器水再循环管道,或者洗涤器的下部分。
[0248]顺序步骤L,氨精整[L]
[0249]图22描述了顺序步骤L,氨精整[L],其中氨精整控制量[L-1]接受序列步骤L合成气入口 [L-入],并输出序列步骤L合成气排放[L-出]。
[0250]氨保护床
[8825]由优选的含有具有亲和性能从而可以吸附痕量的含氮化合物(包括氨和氰化氢)的分子筛4A型的垂直圆筒形压力容器组成。可选地,吸附剂可以使用如5A、13X、脱铝八面沸石、脱铝的五元环结构单元(脱铝的pentasil)、斜发沸石、或类似物。
[0251]顺序步骤M,供热[Μ]
[0252]图23描述了顺序步骤Μ,供热[Μ],其中供热控制量[Μ-l]接受序列步骤M合成气入口 [Μ-入],并输出序列步骤M合成气排放[Μ-出]。
[0253]热交换器
[8850]优选壳管式,其中合成气被送至管侧。位于换热器壳侧的蒸汽将合成气的温度从75-125华氏度提升至350-450华氏度。
[0254]热交换器
[8850]配有热源[780]和排热[782],其与壳侧交流间接将热量传递至合成气。可选地,加热器可以是电驱动的,或者烟道气或另一个替代热源可以被利用代替蒸汽增加合成气的温度。
[0255]顺序步骤N,羰基硫脱除[N]
[0256]图24描述了顺序步骤N,羰基硫脱除[N],其中羰基硫脱除控制量[Ν-1]接受羰基硫负载序列步骤N合成气入口 [N-入],并输出硫-贫化序列步骤N合成气排放[N-出]。
[0257]羰基硫水解床
[8875]是包括优选含有填充床介质(包括氧化铝或氧化钛,无论是以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式)的垂直圆筒形压力容器,并实现了在硫化氢精整步骤前将羰基硫水解成硫化氢和二氧化碳的目的。以水蒸汽形式的水[790]可以被注入到水解床辅助羰基硫与水通过填充床介质反应从而水解成硫化氢和二氧化碳。优选使用基于氧化招的材料的填充床完成该顺序步骤的目的,其允许将幾基硫水解成硫化氣和一.氧化碳,但是任何类型的羰基硫去除系统或者方法,如吸附或吸收式系统,可以用于完成顺序步骤从合成气中去除羟基硫的目的。
[0258]顺序步骤O,硫精整[O]
[0259]图25描述了顺序步骤0,硫精整[O],其中硫精整控制量[0-1]接受序列步骤O合成气入口 [O-入],并输出序列步骤O合成气排放[O-出]。
[0260]硫保护床
[8900]是包括优选含有包括以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式的氧化锌的吸附剂介质(包括氧化铝或氧化钛,无论是以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式)的垂直圆筒形压力容器,并实现了吸附痕量的硫化氢和元素硫的目的。
[0261]顺序步[P],二氧化碳脱除[P]
[0262]图26描述了顺序步骤P,二氧化碳脱除[P],其中二氧化碳去除控制量[Ρ-1]接受二氧化碳负载序列步骤P合成气入口 [P-入],并输出二氧化碳贫化序列步骤P合成气排放[Ρ-出]。热交换CO2分离器实现了从加压的合成气中去除二氧化碳并回收它用于其他地方的目的。优选的回收分离的二氧化碳作为烃重整器[8000 ]的氧化剂,或者作为流态化介质用于上游合成气生成过程,或者作为对仪器和采样口以及连接处的蒸汽清洗。
[0263]如上述图18中的顺序步骤I,选项I描述的设备功能与位于顺序步骤P,二氧化碳脱除[P]的二氧化物去除控制量[Q-1]的优选的实施例的设备功能是相同的。然而,一个主要的区别是热交换⑶2分离器[8925Α和B]优选地包含一个管壳式热交换器,优选地配有1/2"直径的管子。优选的布置活性炭纤维材料,优选的以螺旋缠绕的活性炭纤维织物、或者性炭纤维布丝的形式,在容器的管侧颗粒床[810]内,而壳侧传热室[804]除进行再生循环时外空运行。
[0264]如上述图18中的顺序步骤I,选项I描述的再生过程与位于顺序步骤P,二氧化碳脱除[P]的二氧化物去除控制量[Ρ-1]的优选的实施例的再生过程是相同的,除了顺序步骤P没有利用真空系统的事实。相反,再生产品线[830]与二氧化碳累加器
[8950]相联系。二氧化碳累加器
[8950]的目的是为再生的二氧化碳负载合成气蒸汽提供足够的体积和停留时间,从一个再生循环被转移,通过顺序步骤P二氧化碳排放[C02-出]传送二氧化碳从而储存用于其他地方。累加器的操作眼里为100-165psia。
[0265]可选地,基于膜或吸附的二氧化碳回收单元可以被用于完成通过顺序步骤P,二氧化碳脱除[P]定义的二氧化碳去除和回收的目的。在进一步的实施方案中,二氧化碳可以在该顺序步骤中通过使用二氧化碳电解槽被减少。
[0266]顺序步骤Q、R、S:供热[Q];蒸汽甲烷重整[R];热去除[S]
[0267]参考图27,顺序步骤Q、供热[Q]、顺序步骤R、甲烷蒸汽重整[R],和顺序步骤S,热去除[S]以一个优选的方式相结合,从而实现能量集成系统,其能够重整出现在入口合成气源[P-入]的碳氢化合物。当利用可选的气态烃源[HC-入]送至合成气压缩机
[8600]的入口时,该配制是优选的。
[0268]热交换器
[8975]接受气态烃负载合成气序列步骤Q合成气入口[Q-入],提高其温度至蒸汽甲烷重整
[9000]的操作温度。其通过利用传热集成实现,伴随重整净化的和调节的合成气[R-出]被转移至一个热交换器
[8975]内的共享的热传送面。氧化剂来源[850]被提供给蒸汽甲烷重整
[9000],以确保气态烃完全分解成一氧化碳和氢气。不希望的气态烃[S-出]贫化的冷却的合成气从热交换器
[8975]中排出,提供给下游合成气处理技术。
[0269]合成气处理实施方案
[0270]本领域的普通技术人员将认识到较少的图1中的所有步骤B-S可以在一个给定的合成气处理方法和系统中使用。
[0271]例如,在第一合成气处理方法中,只有步骤C、D、G、H、K、0和T可以实施,相应的系统将包括实施这些步骤所需的设备。
[0272]在第二合成气处理方法中,只有步骤B、C、D、F、G、H、1、K、M、N、0和T可以实施,相应的系统将包括实施这些步骤所需的设备。
[0273]图30A-30F展示了一些人们可能希望执行的合成气处理实施例。图30A-30F中表格的每一行呈现了在单独合成气处理实施例中要实行的步骤。需要理解的是,实现每个方法所必须的相应的元素将需要在该实施例、方法的系统中。
[0274]设备清单
[0275]下面设备的清单给出了熟悉合成气加工的本领域技术人员应该理解的项目。
[0276]8000碳氢化合物重整
[0277]8025热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器
[0278]8050热回收蒸汽发生器(HRSG)
[0279]8075汽包
[0280]8100文丘里洗涤器
[0281]8125焦炭洗涤器
[0282]8150焦炭洗涤器换热器
[0283]8175连续管式过滤滗析器
[0284]8200滤液反冲缓冲罐
[0285]8225滤饼液体去除系统
[0286]8250液体贫化固体收集
[0287]8275滗析器
[0288]8300连续管式过滤器
[0289]8325SV0C闪蒸罐热交换器
[0290]8350SV0C 闪蒸罐
[0291]8375溶剂冷却器
[0292]84()0SV0C 冷凝器
[0293]8425SV0C 真空系统
[0294]8450保护过滤器
[0295]8475SV0C吸附分离器
[0296]8500氯气洗涤器
[0297]8525氯气洗涤器换热器
[0298]8550硫洗涤器
[0299]8575微粒过滤器
[0300]8600合成气压缩机
[0301 ]8625芳烃微尺度热交换吸附
[0302]8650V0C 冷凝器
[0303]8675V0C真空系统
[0304]8700芳烃流化吸附床
[0305]8725恢复换热流化床
[0306]8750吸附剂转移罐
[0307]8775金属保护床
[0308]8800氨洗涤器
[0309]8825氨保护床
[0310]8850热交换器
[0311]8875羰基硫水解床
[0312]8900硫保护床
[0313]8925热交换C02分离
[0314]8950 二氧化碳累加器
[0315]8975热交换器
[0316]9000蒸汽甲烷重整
[0317]附图标记列表
[0318]顺序步骤B合成气入口 [B-入]
[0319]顺序步骤B合成气排放[B-出]
[0320]顺序步骤C合成气入口 [C-入]
[0321]顺序步骤C合成气排放[C-出]
[0322]顺序步骤D合成气入口 [D-入]
[0323]顺序步骤D合成气排放[D-出]
[0324]SVOC分离系统控制量SVOC排放[SVOC-出]
[0325]顺序步骤E合成气入口 [E-入]
[0326]顺序步骤E合成气排放[E-出]
[0327]顺序步骤F合成气入口 [F-入]
[0328]顺序步骤F合成气排放[F-出]
[0329]顺序步骤G合成气入口 [G-入]
[0330]顺序步骤G合成气排放[G-出]
[0331]可选的气态烃源[HC-入]
[0332]顺序步骤H合成气入口 [H-入]
[0333]顺序步骤H合成气排放[H-出]
[0334]顺序步骤I合成气入口[1-入]
[0335]SVOC分离系统控制量VOC排放[V0C-出]
[0336]顺序步骤I合成气排放[1-出]
[0337]顺序步骤J合成气入口[J-入]
[0338]顺序步骤J合成气排放[J-出]
[0339]顺序步骤K合成气入口 [K-入]
[0340]顺序步骤K合成气排放[K-出]
[0341 ]顺序步骤L合成气入口 [L-入]
[0342]顺序步骤L合成气排放[L-出]
[0343]顺序步骤M合成气入口 [M-入]
[0344]顺序步骤M合成气排放[M-出]
[0345]顺序步骤N合成气入口 [N-入]
[0346]顺序步骤N合成气排放[N-出]
[0347]顺序步骤O合成气入口 [O-入]
[0348]顺序步骤O合成气排放[O-出]
[0349]顺序步骤P合成气入口 [P-入]
[0350]顺序步骤P合成气排放[P-出]
[0351 ]顺序步骤P 二氧化碳排放[C02-出]
[0352]顺序步骤Q合成气入口 [Q-入]
[0353]顺序步骤Q合成气排放[Q-出]
[0354]顺序步骤R合成气入口 [R-入]
[0355]顺序步骤R合成气排放[R-出]
[0356]顺序步骤S合成气入口 [S-入]
[0357]顺序步骤S合成气排放[S-出]
[0358]烃重整控制量[B-1]
[0359]合成气冷却控制量[C-1]
[0360]固体去除和SVOC去除控制量[D-1]
[0361]氯去除控制量[E-1]
[0362]脱硫控制量[F-1]
[0363]微粒过滤控制量[G-1]
[0364]VOC去除控制量[1-1]
[0365]金属去除控制量[J-1]
[0366]氨去除控制量[K-1]
[0367]氨精整控制量[L-1]
[0368]供热控制量[M-1]
[0369]羰基硫脱除控制量[N-1]
[0370]硫精整控制量[0-1]
[0371]二氧化碳去除控制量[P-1]
[0372]SVOC分离系统控制量[SV0C-1 ]
[0373]添加剂[2]
[0374]氧化剂源[4]
[0375]气态烃源[6]
[0376]过热蒸汽[8]
[0377]HRSG 传输线[10]
[0378]水[12]
[0379]蒸汽和水的混合物[14]
[0380]压力变送器[16]
[0381]压力控制阀[18]
[0382]饱和蒸汽传输线[20]
[0383]液位变送器[22]
[0384]水位控制阀[24]
[0385]供水管[26]
[0386]汽包连续排污管道[28]
[0387]文丘里洗涤器再循环水管线[30]
[0388]文丘里洗涤器再循环的溶剂管线[32]
[0389]文丘里洗涤器到焦炭洗涤器的输送管道[34]
[0390]洗涤器喷嘴系统[36]
[0391]焦炭洗涤器循环水[38]
[0392 ]焦炭洗涤器循环溶剂[40 ]
[0393]焦炭洗涤器下溢的降液管[42]
[0394]常见的水再循环管路[44]
[0395]冷却水提供[46]
[0396]冷却水回水[48]
[0397]直立箱[50]
[0398]中央部分[52]
[0399]封闭圆顶状顶部[54]
[0400]圆锥下部[56a和56b]
[0401 ]排水阀[58a 和 58b]
[0402]排水管线[60a和60b]
[0403]垂直水溢堰[62]
[0404]直立垂直壳体壁[64]
[0405]环形通道[66]
[0406]共同的水总管[68]
[0407]水输出喷嘴[70a和70b]
[0408]水循环栗[72]
[0409]内溶剂室[74]
[0410]溶剂和水的界面破碎层[78]
[0411]过滤器组[80a和80b]
[0412]管式过滤器元件[82]
[0413]过滤器组通用寄存器[84a和84b]
[0414]滤液去除管道[86a和86b]
[0415]滤液流程栗[88]
[0416]常见滤液吸头[90]
[0417]滤液寄存器阀[92a和92b]
[0418]滤液溶剂传输线[94]
[0419]备用反冲传输线[95]
[0420]常用的溶剂再循环管路[96]
[0421]压力变送器[98a和98b]
[0422]壳压力变送器[100]
[0423]流量指示视镜[102a和102b]
[0424]SVOC-贫化溶剂传输线[104]
[0425]液位变送器[106]
[0426]溶剂供应水位控制阀[108]
[0427]溶剂供给线[110]
[0428]溶剂反冲栗[112]
[0429]滤液输送管道[114]
[0430]反冲罐再循环线[116]
[0431 ]节流孔板[118]
[0432]反冲滤液再生阀[120a和120b]
[0433]滤液反冲再生导管[122a和122b]
[0434]从滤饼中去除液体[124]
[0435]废水集管[126]
[0436]固体和SVOC负载溶剂滤液传输线[128]
[0437]SVOC负载溶剂滤液传输线[130]
[0438]备用反冲传输线[131]
[0439]蒸汽入口管[132]
[0440]蒸汽排放管[134]
[0441 ]SVOC负载滤液溶剂闪蒸传输线[136 ]
[0442]压力降低装置[138]
[0443]SVOC闪蒸输送管[140]
[0444]SVOC-贫化溶剂传输线[142]
[0445]SVOC-贫化溶剂输送栗[144]
[0446]溶剂传输线[146]
[0447]溶剂回收线[148]
[0448]冷却水供应[150]
[0449]冷却水返回[152]
[0450]撞击挡板[154]
[0451 ]喷雾喷嘴[156]
[0452]CIP试剂传输线[158]
[0453]CIP试剂分离阀[160]
[0454]冷却的SVOC-贫化溶剂传输线[162]
[0455]SVOC真空系统传输线[164]
[0456]液体SVOC密封流体[166]
[0457]真空系统排气管[168]
[0458]冷却水供应[170]
[0459]冷却水返回[172]
[0460]多孔膜[174]
[0461 ]多孔耐化学腐蚀的涂层[176]
[0462]SVOC负载溶剂膜处理表面[178a]
[0463]SVOC渗透膜处理表面[178b]
[0464]滤液溶剂传输线[180]
[0465]液位变送器[200]
[0466]水位控制阀[202]
[0467]工艺水[214]
[0468]洗涤器喷嘴系统[236]
[0469]洗涤水再循环管道[238]
[0470]输水管道[240]
[0471 ]栗的吸入管[2似]
[0472]冷却水供应[246]
[0473]冷却水返回[248]
[0474]循环栗[276]
[0475]液位变送器[300]
[0476]水位控制阀[302]
[0477]工艺水[314]
[0478]流清除剂导出溶液[316]
[0479]洗涤器喷嘴系统[336]
[0480]洗涤水再循环管道[338]
[0481]输水管道[340]
[0482]栗吸入管[对2]
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