Водородная установка


 


Владельцы патента RU 2614668:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установкам для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Установка включает расположенные на линии подачи сырья узел сероочистки и конвертор с горелкой, последовательно соединенный линией подачи синтез-газа с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, которые оснащены линиями подачи водяного пара в линию подачи сырья, причем последний соединен линией подачи водородсодержащего газа с охладителем-осушителем, связанным линией подачи конденсата с узлом водоподготовки, который также соединен линией подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, а также узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, соединенную с линией подачи сырья. При этом на линии подачи сырья размещен охладитель синтез-газа, соединенный с линией подачи синтез-газа перед котлом-утилизатором. Технический результат заключается в повышении выхода водорода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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 узел сероочистки и реактор паровой каталитической конверсии (конвертор) с горелкой, расположенные на линии подачи сырья, паровой котел-утилизатор и конвертор оксида 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 конденсата с узлом водоподготовки, который также соединен линиями подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, и узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, соединенную с линией подачи сырья после узла сероочистки.

Основным недостатком данной установки является низкий выход водорода из-за расходования части сырья в качестве топлива для получения избыточного водяного пара.

Задача изобретения - повышение выхода водорода.

Техническим результатом является повышение выхода водорода за счет исключения получения избыточного водяного пара путем размещения охладителя синтез-газа на линии подачи сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей расположенные на линии подачи сырья узел сероочистки и конвертор с горелкой, последовательно соединенный линией подачи синтез-газа с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, которые оснащены линиями подачи водяного пара в линию подачи сырья, причем последний соединен линией подачи водородсодержащего газа с охладителем-осушителем, связанным линией подачи конденсата с узлом водоподготовки, который также соединен линией подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, а также узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, соединенную с линией подачи сырья, особенностью является то, что на линии подачи сырья размещен охладитель синтез-газа, соединенный с линией подачи синтез-газа перед котлом-утилизатором.

На линии вывода дымовых газов из горелки может быть размещен охладитель-осушитель дымовых газов, соединенный линией подачи конденсата с узлом водоподготовки, а на линии подачи водородсодержащего газа может быть расположен узел выделения углекислого газа.

Размещение на линии подачи сырья охладителя синтез-газа позволяет регулировать его температуру перед котлом-утилизатором, за счет чего получать водяной пар в количестве, необходимом для конверсии сырья, исключить вывод избыточного пара и повысить выход водорода.

Предлагаемая установка включает узел сероочистки 1, охладитель синтез-газа 2, конвертор углеводородного сырья 3 с горелкой 4, паровой котел-утилизатор 5, конвертор оксида углерода 6, охладитель-осушитель водородсодержащего газа 7, узел водоподготовки 8, узел выделения водорода 9, оснащенные линиями подачи сырья 10, воды 11 и воздуха 12, вывода дымовых газов 13 и водорода 14, а также технологическими линиями 15-23.

При работе установки сырье по линии 10 подают в узел сероочистки 1, при этом по линии 15 из линии подачи сырья до узла сероочистки или после него (показано пунктиром) часть сырья подают в качестве первого компонента топлива в горелку 4, а оставшуюся часть смешивают с водяным паром, подаваемым по линиям 16 и 17, и через охладитель 2 (условно показано его расположение после узла сероочистки и примыкания линий 16 и 17) направляют в конвертор 3 с горелкой 4, в которую по линии 12 подают воздух, по линии 18, в качестве второго компонента топлива, из узла 9 подают продувочный газ, а дымовой газ выводят по линии 13. Полученный синтез-газ по линии 19 через котел-утилизатор 5 подают в конвертор 6, при этом по меньшей мере часть синтез-газа по линии 20 направляют в охладитель 2, снижая выработку пара в котле-утилизаторе до необходимой. Водородсодержащий газ из конвертора 6 по линии 21 через охладитель-осушитель 7 подают в узел 9, из которого по линии 14 выводят водород. Конденсат по линии 22 и воду по линии 11 подают в узел 8, из которого подготовленную воду по линии 23 подают в конвертор 6 и котел-утилизатор 5. Охладитель-осушитель дымовых газов и узел выделения углекислого газа на схеме не показаны.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить выход водорода и может быть использована в промышленности.

1. Водородная установка, включающая расположенные на линии подачи сырья узел сероочистки и конвертор с горелкой, последовательно соединенный линией подачи синтез-газа с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, которые оснащены линиями подачи водяного пара в линию подачи сырья, причем последний соединен линией подачи водородсодержащего газа с охладителем-осушителем, связанным линией подачи конденсата с узлом водоподготовки, который также соединен линией подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, а также узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, соединенную с линией подачи сырья, отличающаяся тем, что на линии подачи сырья размещен охладитель синтез-газа, соединенный с линией подачи синтез-газа перед котлом-утилизатором.

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 узлом водоподготовки.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на линии подачи водородсодержащего газа расположен узел выделения углекислого газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтехимии и может быть использовано для получения моторных топлив. Внутреннюю полость реактора загружают сырьём фракцией до 50 мм: биотопливом, твердыми бытовыми или сельскохозяйственными отходами, угольными шламами посредством узла загрузки 3.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Генератор синтез-газа содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого с кольцевым зазором установлена камера сгорания 2.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к реактору переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа, который может быть использован в газохимии для получения метилового спирта, диметилового эфира, альдегидов и спиртов, углеводородов и синтетического моторного топлива.

Изобретение относится к области добычи и переработки полезных ископаемых. Установка для извлечения водорода из воды Черного моря содержит реактор, соединенный трубопроводами с воздухозаборником и емкостью с серной кислотой, поступающей из окислителя.

Изобретение относится к получению синтетического газа и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения синтетического газа включает введение метана и углекислого газа в реакционную камеру.

Изобретение относится к области получения аммиака на основе риформинга углеводородов, в частности к способу повышения производительности установки для получения аммиака.

Изобретение относится к обработке отходящего газа из синтеза Фишера-Тропша, приводящей к понижению выделения углерода. Нециркуляционный остаточный газ, вырабатываемый после реакции синтеза Фишера-Тропша подвергается реформингу паром и превращается в обогащенный водородом синтез-газ.

Изобретение может быть использовано в водородной энергетике и сталелитейной промышленности. В реакционное пространство помещают обогащенный углеродом гранулят с размером частиц от 0,1-100 мм, содержащий по меньшей мере 80 мас.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве азота, кислорода и аргона из атмосферного воздуха. Способ включает использование нескольких адсорбционных колонн.

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении водорода. Устройство конверсии окиси углерода включает охладитель-сепаратор 1, оснащённый линией вывода водного конденсата 12, несколько охлаждаемых реакторов 2, 3, 4 каталитической конверсии окиси углерода, между которыми на линиях подачи частично конвертированного газа расположены сатураторы 5 и 6, соединённые с линией вывода водного конденсата 12, с линией подачи смеси части синтез-газа 13 и части водного конденсата 14. Устройство также оснащено линиями подачи синтез-газа 7 и вывода водородсодержащего газа 8. Изобретение позволяет получить водородсодержащий газ высокого давления за счёт проведения процесса конверсии при пониженной температуре и повышенном давлении. 1 ил.

Установка получения синтетического жидкого топлива относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для проведения химического процесса получения синтетического жидкого топлива. Установка получения синтетического жидкого топлива, в состав которой входят блок адсорбционной очистки сырьевого газа от соединений серы, блок конверсии метана в синтез-газ, блок очистки синтез-газа от CO2, блок синтеза жидких углеводородов, блок стабилизации синтетических жидких углеводородов (СЖУ), блок гидроочистки СЖУ, блок гидрооблагораживания СЖУ, блок фракционирования синтетического жидкого топлива (СЖТ), блок водооборота и блок циркуляции водорода. Блоки связаны между собой функционально. Обеспечивается упрощение технологического процесса получения синтетических жидких топлив за счет организации самообеспечения отдельных технологических стадий водородсодержащим газом (очистки сырьевого газа от соединений серы, гидроочистки и гидрооблагораживания синтетических жидких углеводородов (СЖУ)), исключения стадии извлечения целевых продуктов синтеза из отходящих газов (за счет подачи отходящих газов в секцию стабилизации СЖУ), а также за счет проведения гидроочистки и гидрооблагораживания СЖУ без предварительного фракционирования. 1 ил.

Изобретение относится к физике, химии, биофизике, медицине, биологии, электронике, оптоэлектронике. В смесителе-газоформирователе 8 готовят смесь путём подачи в него углерода и/или углеродсодержащих веществ из блока 15, порошка катализатора из блока 16, инертного газа из системы 6 через расходомер 7 и подогретого в устройстве 17 водорода из источника 18. Подключение указанных элементов осуществляют при помощи программно-коммутирующего устройства (ПКУ) 14. Полученную смесь подают в систему нагревания 2, включающую разрядную камеру 1, помещённую внутрь радиопрозрачной трубки 3, находящейся в индукторе 4, выполненном в виде спирали, соединённом с высокочастотным генератором 5. ПКУ 14 включает импульсный лазер 19, луч 20 которого, сфокусированный на поверхности металлического стержня 21, инициирует разряд в полученной смеси. Продукты индукционного нагрева направляют в накопительную емкость 9 через сопловой блок, содержащий сопло Лаваля 13 с числами Маха 1,5÷5. В накопительной ёмкости 9, герметично соединенной с системой нагревания 2 и системой отвода инертного газа 12, размещён охлаждаемый с помощью системы 11 сажеуловитель 10. Изобретение позволяет значительно увеличить содержание углеродных нанотрубок в полученной саже. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх