Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА РЕГУЛИРУЕМОГО СОСТАВА

Изобретение относится к установкам для получения синтез-газа из углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен способ получения синтез-газа с регулируемого состава [RU 2342318, опубл. 10.01.2015 г., МПК С01В 3/32, С01В 3/34, С01В 3/38, B01J 8/04, B01J 8/06, С07С 27/06], который осуществляют на установке, включающей нагреватель, адиабатическую установку предварительного риформинга, по меньшей мере одну теплообменную установку парового риформинга, установку автотермического кислородного риформинга и линии подачи остаточного газа из секции синтеза Фишера-Тропша в технологические потоки.

Основным недостатком известной установки является наличие установки автотермического кислородного риформинга, требующего дополнительного дорогостоящего оборудования для получения кислорода.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, опубл. 20.05.2005 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38], осуществляемый на установке, которая включает высокотемпературный каталитический конвертор конвекционного типа с горелкой и блок получения технологического пара, оснащенные линиями подачи сероочищенного углеводородного сырья, химически очищенной воды (деионизата), топлива и линиями вывода дымового газа и синтез-газа.

Недостатком данной установки является невозможность получения синтез-газа требуемого состава, а также высокий расход топлива из-за включения в состав установки высокотемпературного конвертора углеводородного сырья, что приводит к глубокой конверсии углеводородов и получению синтез-газа с избыточным для большинства применений количеством водорода и требует повышенных затрат топлива.

Задача изобретения - получение синтез-газа заданного состава и снижение расхода топлива.

Техническим результатом является получение синтез-газа заданного состава и снижение расхода топлива за счет включения в состав установки низкотемпературного конвертора углеводородного сырья взамен высокотемпературного.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей каталитический конвертор конвекционного типа с горелкой, оснащенной линиями подачи сероочищенного углеводородного сырья и топлива, а также линиями вывода синтез-газа и дымового газа, особенностью является то, что установка оснащена блоком водоподготовки, соединенным линией подачи деионизата с линией подачи сырья, в качестве конвертора установлен низкотемпературный конвертор углеводородного сырья, соединенный линиями ввода/вывода синтез-газа и смеси сырья и деионизата с устройством для рекуперационного нагрева и сепарации, оснащенным линией подачи продувочной воды в узел водоподготовки, а на линии вывода синтез-газа из конвертора установлено устройство для выделения метана, оснащенное линиями подачи водного конденсата в узел водоподготовки и линией вывода метана, соединенной с конвертором.

На линии подачи сырья после примыкания линии подачи деионизата при необходимости может быть установлен нагреватель, например, вторичным теплом, что позволяет дополнительно сократить расход топлива на нагрев сырьевой смеси.

В качестве низкотемпературного конвертора углеводородного сырья может быть использован конвертор конвекционного типа, оборудованный горелкой, а в качестве устройства для рекуперационного нагрева и сепарации может быть использован двухсекционный противоточный испаритель с полуглухой тарелкой, установленной между секциями. Устройство для выделения метана может быть выполнено в виде установки масляной абсорбции, известной из уровня техники.

Установка низкотемпературного конвертора углеводородного сырья позволяет уменьшить расход топлива на нагрев сырьевой смеси. Соединение линии подачи деионизата с линией подачи сырья, соединение конвертора линиями ввода/вывода синтез-газа и смеси сырья и деионизата с устройством для рекуперационного нагрева и сепарации, а также установка устройства для выделения метана позволяют регулировать температуру в конверторе и степень конверсии сырьевой смеси, что позволяет получать синтез-газ заданного состава.

Предлагаемая установка (см. чертеж) состоит из низкотемпературного конвертора с горелкой 1, блока водоподготовки 2, устройства для рекуперационного нагрева и сепарации сырьевой смеси 3 и устройства для выделения метана 4.

При работе установки очищенное от серы углеводородное сырье, подаваемое по линии 5, смешивают с деионизатом, подаваемым по линии 6 из блока 2, в который по линии 7 подают балансовую воду, по линии 8 - продувочную воду из устройства 3, а по линии 9 - конденсат из устройства 4. Полученную сырьевую смесь в устройстве 3 нагревают, сепарируют продувочную воду и направляют в конвертор 1, где углеводороды С₂₊ сырья конвертируются в метан, окислы углерода и водород при температуре, обеспечивающей требуемое соотношение водород : окислы углерода. Полученный синтез-газ по линии 10 в устройстве 3 охлаждают сырьевой смесью, а затем в устройстве 4 доохлаждают, сепарируют конденсат, выводимый по линии 9, и, например, абсорбционным методом выделяют метан, часть которого по линии 11 выводят с установки, а часть по линии 12 направляют в качестве топлива в горелку конвертора 1, в которую по линии 13 также подают воздух. По линии 14 выводят дымовой газ. На линии 5 после примыкания линии 6 при необходимости может быть установлен нагреватель 15 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет получать синтез-газ заданного состава при снижении расхода топлива и может быть использована в промышленности.