RU2617754C1 - Водородная установка - Google Patents
Водородная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617754C1 RU2617754C1 RU2016123816A RU2016123816A RU2617754C1 RU 2617754 C1 RU2617754 C1 RU 2617754C1 RU 2016123816 A RU2016123816 A RU 2016123816A RU 2016123816 A RU2016123816 A RU 2016123816A RU 2617754 C1 RU2617754 C1 RU 2617754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supply line
- line
- water
- unit
- hydrogen
- Prior art date
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- -1 excess steam Chemical compound 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
- C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к установке для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Установка включает блок сероочистки, установленный на линии подачи сырья, конвертор с горелкой, соединенный линией подачи синтез-газа с конвертором окиси углерода, который соединен линией подачи воды в качестве хладагента с блоком водоподготовки, а линией подачи водородсодержащего газа - с блоком выделения водорода, оснащенным линией подачи продувочного газа в горелку, оборудованную линиями подачи топлива и вывода дымовых газов. При этом блок сероочистки оснащен линией подачи очищенного сырья в качестве теплоносителя в конвертор окиси углерода, соединенный линией подачи воды с блоком водоподготовки, а на линии подачи синтез-газа установлены два теплообменника синтез-газ/нагретая смесь сырья с водой и конденсатоотводчик, размещенный между ними и соединенный с блоком водоподготовки линией вывода продувочной воды. Технический результат заключается в снижении расхода сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к установкам для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Известен способ получения водорода из углеводородного газа [RU 2088518, опубл. 27.08.97 г., МПК C01B 3/32, C01B 3/36], осуществляемый на установке, включающей теплообменник, аппарат сероочистки газа с линией подачи водорода, сатуратор с линией подачи воды, конвертор метана с теплообменником, конвертор окиси углерода с теплообменником и конденсатором, компрессор, аппарат очистки от углекислого газа и блок короткоцикловой адсорбции с газодувкой и линией вывода водорода.
Недостатком установки является наличие компрессора и отсутствие оборудования для рекуперации тепла отходящих дымовых газов.
Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ получения водорода из углеводородного сырья [RU 2394754, опубл. 20.07.2010 г., МПК C01B 3/34, C01B 3/12], осуществляемый на установке, которая включает блок сероочистки и реактор паровой каталитической конверсии (конвертор) с горелкой, расположенные на линии подачи сырья, паровой котел-утилизатор и конвертор окиси углерода, оснащенные линиями подачи водяного пара в линию подачи сырья и вывода избыточного водяного пара, охладители-осушители водородсодержащего газа и дымовых газов, соединенные линиями подачи водного конденсата с блоком водоподготовки, который также соединен линиями подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором окиси углерода, и блок выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, оснащенную линией подачи части сырья в качестве топлива.
Недостатком данной установки является высокий расход сырья из-за его затрат на получение избыточного водяного пара.
Задача изобретения - снижение расхода сырья.
Техническим результатом является снижение расхода сырья за счет исключения получения избыточного водяного пара путем соединения блока сероочистки с конвертором окиси углерода линией подачи очищенного сырья в качестве теплоносителя, а также установки рекуперационных теплообменников с конденсатоотводчиком на линии подачи синтез-газа.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок сероочистки, установленный на линии подачи сырья, конвертор с горелкой, соединенный линией подачи синтез-газа с конвертором окиси углерода, который соединен линией подачи воды в качестве хладагента с блоком водоподготовки, а линией подачи водородсодержащего газа - с блоком выделения водорода, оснащенным линией подачи продувочного газа в горелку, оборудованную линиями подачи топлива и вывода дымовых газов, согласно изобретению блок сероочистки оснащен линией подачи очищенного сырья в качестве хладагента в конвертор окиси углерода, а на линии подачи синтез-газа установлены два теплообменника синтез-газ/нагретая смесь сырья с водой и конденсатоотводчик, размещенный между ними и соединенный с блоком водоподготовки линией вывода продувочной воды.
На линии вывода дымовых газов из горелки может быть размещен охладитель-осушитель, соединенный с блоком водоподготовки линией подачи водного конденсата, что снижает расход воды, а на линии подачи водородсодержащего газа может быть расположен блок выделения углекислого газа, что упрощает последующее выделение водорода. В горелку может подаваться в качестве топлива как часть углеводородного сырья, так и другие виды топлива, что может дополнительно снизить расход сырья.
Соединение блока сероочистки с конвертором окиси углерода линией подачи очищенного сырья в качестве теплоносителя позволяет полностью рекуперировать тепло процесса конверсии окиси углерода, исключить выработку водяного пара, в том числе избыточного, за счет чего снизить расход сырья.
Установка на линии подачи синтез-газа двух теплообменников синтез-газ/нагретая смесь сырья с водой позволяет рекуперировать тепло синтез-газа, а размещение между ними конденсатоотводчика позволяет удалить из смеси минеральные соли в составе продувочной воды, за счет чего предотвратить снижение активности катализатора конверсии.
Предлагаемая установка (см. чертеж) включает блок сероочистки 1, конвертор окиси углерода 2, рекуперационные теплообменники 3 и 4 с конденсатоотводчиком 5, конвертор углеводородного сырья 6 с горелкой 7, блок водоподготовки 8 и блок выделения водорода 9, оснащенные линиями подачи сырья 10, воды 11, воздуха 12 и топлива 13, вывода дымовых газов 14 и водорода 15, а также технологическими линиями 16-23.
При работе установки сырье, подаваемое по линии 10, очищают от серы в блоке 1 и по линии 16 подают в качестве хладагента в конвертор 2 совместно с подготовленной водой, подаваемой по линии 17 из блока 8, затем нагретую смесь, подаваемую по линии 18, последовательно нагревают в теплообменниках 3 и 4, отделив между ними продувочную воду в конденсатоотводчике 5 и направив ее по линии 19 в блок 8, и направляют в конвертор 6 с горелкой 7, в которую по линиям 12 и 13 подают воздух и топливо, по линии 20 из блока 9 - продувочный газ в качестве дополнительного топлива, а дымовой газ выводят по линии 14. Полученный синтез-газ по линии 21 подают через рекуперационные теплообменники 4 и 3 в конвертор 2, из которого водородсодержащий газ по линии 22 направляют в блок 9, из которого по линии 15 с установки выводят водород, а по линии 23 водный конденсат направляют в блок 8, в который также по линии 11 подают воду. При необходимости на линии вывода дымовых газов из горелки размещают охладитель-осушитель дымовых газов, соединенный линией подачи водного конденсата с блоком 8, а на линии подачи водородсодержащего газа располагают блок выделения углекислого газа (не показано).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет снизить расход сырья и может быть использована в промышленности.
Claims (3)
1. Водородная установка, включающая блок сероочистки, установленный на линии подачи сырья, конвертор с горелкой, соединенный линией подачи синтез-газа с конвертором окиси углерода, который соединен линией подачи воды в качестве хладагента с блоком водоподготовки, а линией подачи водородсодержащего газа - с блоком выделения водорода, оснащенным линией подачи продувочного газа в горелку, оборудованную линиями подачи топлива и вывода дымовых газов, отличающаяся тем, что блок сероочистки оснащен линией подачи очищенного сырья в качестве теплоносителя в конвертор окиси углерода, соединенный линией подачи воды с блоком водоподготовки, а на линии подачи синтез-газа установлены два теплообменника синтез-газ/нагретая смесь сырья с водой и конденсатоотводчик, размещенный между ними и соединенный с блоком водоподготовки линией вывода продувочной воды.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на линии вывода дымовых газов из горелки размещен охладитель-осушитель дымовых газов, соединенный линией подачи конденсата с блоком водоподготовки.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на линии подачи водородсодержащего газа расположен блок выделения углекислого газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016123816A RU2617754C1 (ru) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Водородная установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016123816A RU2617754C1 (ru) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Водородная установка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2617754C1 true RU2617754C1 (ru) | 2017-04-26 |
Family
ID=58643299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016123816A RU2617754C1 (ru) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Водородная установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2617754C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672416C1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-11-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка получения водорода (варианты) |
| RU2672415C1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-11-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Водородная установка (варианты) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030064259A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-03 | Gittleman Craig S. | Method of delivering fuel and air to a fuel cell system |
| CN101466635A (zh) * | 2006-06-12 | 2009-06-24 | 松下电器产业株式会社 | 氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池系统 |
| RU2394754C1 (ru) * | 2009-03-26 | 2010-07-20 | Дмитрий Львович Астановский | Способ получения водорода из углеводородного сырья |
| RU2515477C2 (ru) * | 2011-05-26 | 2014-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)" | Способ получения водорода |
-
2016
- 2016-06-15 RU RU2016123816A patent/RU2617754C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030064259A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-03 | Gittleman Craig S. | Method of delivering fuel and air to a fuel cell system |
| CN101466635A (zh) * | 2006-06-12 | 2009-06-24 | 松下电器产业株式会社 | 氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池系统 |
| RU2394754C1 (ru) * | 2009-03-26 | 2010-07-20 | Дмитрий Львович Астановский | Способ получения водорода из углеводородного сырья |
| RU2515477C2 (ru) * | 2011-05-26 | 2014-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)" | Способ получения водорода |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672416C1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-11-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка получения водорода (варианты) |
| RU2672415C1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-11-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Водородная установка (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2394754C1 (ru) | Способ получения водорода из углеводородного сырья | |
| RU2013150992A (ru) | Способ производства водорода с высоким содержанием отводимого пара | |
| JP5820801B2 (ja) | テールガスのリサイクル方法及び装置 | |
| CN101190781A (zh) | 小型轻烃水蒸气转化制氢工艺方法 | |
| JP2017534697A (ja) | 温室効果ガスの排出、特に二酸化炭素の排出を最小限にする工業生産プラント、およびその運転方法 | |
| RU2624708C1 (ru) | Установка получения водорода из углеводородного газа | |
| RU2617754C1 (ru) | Водородная установка | |
| JP2012533418A (ja) | プロセス凝縮水を浄化するための方法 | |
| RU2631290C1 (ru) | Низкотемпературная водородная установка | |
| KR101873961B1 (ko) | 제철 부생가스를 이용한 환원가스 제조 방법 및 그 제조 장치 | |
| AU2014227165B2 (en) | Gas purification device and gas purification method | |
| RU2614668C1 (ru) | Водородная установка | |
| RU2621671C1 (ru) | Установка низкотемпературного получения метанола | |
| CN215667144U (zh) | 一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置 | |
| JP7627332B2 (ja) | 水素及び炭化水素燃料を製造するためのメタン改質装置 | |
| RU2619101C1 (ru) | Установка получения метанола из углеводородного сырья | |
| RU2685105C1 (ru) | Водородная установка (варианты) | |
| RU2016129514A (ru) | Способ получения синтез-газа для производства аммиака | |
| RU2679241C1 (ru) | Установка производства водорода | |
| RU2781559C1 (ru) | Способ получения водорода методом конверсии свалочного газа | |
| CN104058368A (zh) | 一种含烃尾气转化制氢工艺及系统 | |
| CN109609221B (zh) | 一种兰炭炉尾气精脱硫及等温甲烷化工艺 | |
| WO2018184731A1 (en) | Process and plant for minimizing the emissions of nitrogen oxides and ammonia in catalytic steam reforming | |
| CN104085854B (zh) | 一种经济的合成气耐硫变换工艺与系统 | |
| RU2616942C1 (ru) | Установка получения водорода высокого давления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210709 |