热氧燃烧器与自热重整器的集成的制作方法

文档序号:22322842发布日期:2020-09-23 01:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于生成合成气的系统内的单元操作,包括:

热氧燃烧器组件,所述热氧燃烧器组件与自热反应器成一体,用于在所述热氧燃烧器中接收第一燃料流和氧气以燃烧所述燃料并生成热氧射流;

在所述热氧燃烧器的出口附近引入烃料流,其中所述出口设置在所述自热反应器内;将所述烃料流与热氧气一起点燃,在所述自热反应器的非催化区中执行所述烃的部分重整,并且在所述自热反应器的催化反应区中完成所述重整,从而形成合成气,所述合成气在低于2000℉的温度处离开所述反应器并且具有最少的烟尘形成。

2.根据权利要求1所述的单元操作,其中所述第一燃料流是替代燃料。

3.根据权利要求1所述的单元操作,还包括:

将第二烃料流引入所述反应器中的所述催化反应区的上游。

4.一种用于生成合成气的集成系统,包括:

提供烃进料流,而无需预重整和/或加热所述烃进料流;

将所述烃进料流分流成燃料流和烃进料流,所述燃料流被引导至与自热反应器成一体的所述热氧燃烧器组件,其中所述燃料流在自热反应器的所述热氧燃烧器组件中与氧气一起燃烧,以形成热氧射流;

将所述烃进料流与蒸汽混合,并且将所述烃进料的混合物引入所述自热反应器的非催化区域中,其中所述烃进料的混合物基本上被夹带在所述热氧射流中;将所述烃料流与热氧气一起点燃,以产生反应性射流,从而在所述自热反应器的非催化区中执行所述烃的部分重整;以及

在所述自热反应器的催化剂床中将所述烃进一步重整以生成合成气。

5.根据权利要求4所述的集成系统,其中所述燃料流是替代燃料。

6.根据权利要求4所述的集成系统,其中所述合成气在低于2000℉的温度以及在350psia至550psia处离开所述自热反应器。

7.根据权利要求4所述的集成系统,其中所述燃料流为所述烃进料流的约5体积%至10体积%。

8.根据权利要求4所述的集成系统,其中所生成的所述合成气被路由至工艺气体再沸器和进一步下游的单元操作。

9.一种用于生成合成气的集成系统,包括:

提供主烃进料流,而无需预重整和/或加热所述主烃进料流;

将所述主烃进料流分流成三个级分,其中第一级分形成燃料流,第二级分形成第一进料流,并且第三级分形成第二进料流;

将所述燃料流引导至与自热反应器成一体的热氧燃烧器组件和烃进料流,在此所述燃料流在自热反应器的所述热氧燃烧器组件中与氧气一起燃烧,以形成热氧射流;

将所述第一进料流路由至所述热氧燃烧器的出口,其中所述出口设置在所述自热反应器内,其中所述烃进料的混合物基本上被夹带在所述热氧射流中;

将所述烃料流与热氧气一起点燃,以产生反应性射流,在所述自热反应器的非催化区中执行所述烃的部分重整;

将所述第二进料流与蒸汽混合并对所述混合物进行路由,使得所述反应性射流在主要夹带所述第一料流之后夹带所述第二进料流混合物;以及

在所述自热反应器的催化剂床中将所述烃进一步重整以生成合成气。

10.根据权利要求9所述的集成系统,其中所述燃料流是替代燃料。

11.根据权利要求9所述的集成系统,其中所述燃料流、所述第一进料流和所述第二进料流分别为所述主烃进料流的约5体积%至10体积%、约50体积%至85体积%、约10体积%至45体积%。

12.一种用于生成合成气的集成系统,包括:

(a)提供主脱硫烃进料流,所述主脱硫烃进料流分流成至少两个烃料流,其中第一烃料流被路由至所述热氧燃烧器并在其中用作燃料,所述燃料与氧气混合以燃烧所述燃料并生成热氧射流;

(b)将第二烃料流路由至火焰加热器并将所述第二烃料流预重整成经加热的预重整烃料流;

(c)路由所述经加热的预重整烃料流通过所述火焰加热器以进一步升高温度,并且之后紧邻所述热氧燃烧器引入所述经加热的预重整烃料流,其中经加热的预重整烃进料基本上被夹带在所述热氧射流中以产生反应性射流,从而在所述自热反应器的非催化区中执行所述烃的部分重整;以及

(d)在所述自热反应器的催化反应区中完成所述重整,从而形成合成气。

13.根据权利要求12所述的集成系统,其中所述第一烃进料流是替代燃料。

14.根据权利要求12所述的集成系统,还包括:

从所述脱硫烃进料流分流出第三烃料流并紧邻设置于自热重整器中的所述热氧燃烧器引入所述第三烃料流,并且引入所述经加热的预重整烃进料,使得所述反应性射流在主要夹带所述第二烃料流之后夹带所述经加热的预重整烃进料。

15.根据权利要求1所述的集成系统,第一烃料流和第三烃料流是低成本替代燃料。

16.根据权利要求10所述的集成系统,其中紧邻所述热氧燃烧器直接引入步骤(b)的所述经加热的预重整烃料流,从而通过所述自热反应器的所述非催化区中的部分氧化反应执行所述烃的部分重整。


技术总结
本发明涉及在用于生成合成气体的系统中将热氧燃烧器与自热重整器集成。

技术研发人员:M·M·沙阿;L·博尔
受保护的技术使用者:普莱克斯技术有限公司
技术研发日:2019.01.31
技术公布日:2020.09.22
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