Охлаждение технологического газа

Реформированный газ сначала охлаждается в охладителе технологического газа, поступает в конверсию СО, а затем дальше охлаждается до необходимой входной температуры КЦА в следующих аппаратах:

• Испаритель технологического конденсата (полученный пар используется как технологический пар)

• Подогреватель питательной воды котла

• Подогреватель технологического конденсата

• Подогреватель сырья

• Аппарат воздушного охлаждения (охладитель с принудительной циркуляцией)

• Конечный охладитель (охлаждающей водой)

Особая отличительная черта технологии Uhde – прямая утилизация технологического конденсата, полученного из неконвертированного избыточного пара, для генерации части технологического пара. При этом конденсат собирается в цепи охлаждения за ВТК, подогревается и испаряется. Полученный таким образом пар исключительно используется как технологический пар. Так, отпадает необходимость направить технологический конденсат обратно в агрегат очистки питательной воды котла (например, в деаэратор) и уменьшается количество выбросов ЛОС.

Очистка синтез-газа

Короткоцикловая адсорбция является проверенным способом очистки при производстве высокочистого водорода (чистоты равной или выше 99,9 %). Агрегат КЦА поставляется как комплектный блок. В нем такие газообразные примеси, как СО, СО₂ и СH₄ адсорбируются при высоком давлении и десорбируются при низком давлении. В агрегате эти процессы постоянно повторяются без подачи или отвода тепла. Оптимальный диапазон давления составляет от 25 до 30 бар абс., при этом типичный выход по водороду составляет от 86 до 90 %.

Рекуперация тепла и производство пара

Установки компании Uhde оснащены эффективной системой рекуперации тепла в цепи охлаждения технологического газа и в дымоходе. Рекуперированное тепло используется для:

• подогрева сырья;

• подогрева смеси сырье/пар для уменьшения расходных норм топлива и размеров коробчатый печи риформинга;

• перегрева пара ВД;

• производства пара;

• подогрева питательной воды котла;

• подогрева и испарения технологического конденсата;

• подогрева воздуха сгорания для уменьшения расходных норм топлива и размеров конвекционной зоны.

Часть пара, выработанного в охладителе технологического газа и дымоходе, используется как технологический пар, а избыток выводится из установки. В зависимости от нужд заказчика, типичное количество экспортируемого пара может варьировать от 5 до 18 т на тонну водорода, как и его давление (обычно от 40 до 125 бар) и температура (перегретый до 530°C).

В целях минимизации количества экспортного пара и если сырье не требует предварительного риформинга, то можно повысить температуру воздуха сгорания и смеси сырье/пар, и тем самым уменьшить расходные нормы топлива, экспортного пара и бсорбируемую теплопроизводительность.

5. Альтернативные решения Автотермический риформинг (АТР)

Автотермический риформинг (парциальное каталитическое окисление) может служить альтернативой паровому риформингу там, где имеется в наличии недорогой кислород.

Сырье и пар подогреваются перед поступлением в камеру сгорания адиабатического реактора, где углеводороды и кислород постепенно перемешиваются и сгорают. В АТР за камерой сгорания находится неподвижный слой катализатора, который обеспечивает дополнительную конверсию углеводородов.

Комбинированный автотермический реактор риформинга (КАР)

В комбинированном автотермическом реакторе риформинга за один шаг происходят риформинг и парциальное окисление. Для этого часть сырья с кислородом направляется в камеру парциального окисления в кубе реактора. Газы из этой камеры поставляют необходимое тепло для парового риформинга смеси сырье/пар в реакционных трубах, наполненных традиционным катализатором ПР. Комбинированные автотермические реакторы риформинга предлагаются с мощностями от 4000 до 35000 нм³/ч. В диапазоне высоких мощностей удельные инвестиции. В КАР являются высокими, однако, если на площадке имеется кислород, КАР может оказаться лучшим решением. Кроме того, с заменой кислородного парогенератора на КАР могут быть уменьшены расходные нормы сырья и кислорода.

Конвекционный риформинг – решение для реконструкции

Интересное решение для реконструкции существующих установок с целью увеличения мощности – параллельное размещение конвекционного и парового риформинга. При этом часть смеси сырье/пар подается в реакционные трубы реактора конвекционного риформинга, наполненные традиционным катализатором риформинга. Реформированные газы из этих реакционных труб затем поступают в нижнюю часть реактора конвекционного риформинга, где они смешиваются с горячим реакционным газом парового риформинга, который здесь поступает в реактор. Смесь газов (в противотоке) поставляет тепло для эндотермической реакции. Охлажденная смесь газов выводится из реактора через верх. Реактор конвекционного риформинга отличается простой конструкцией, обеспечивающей смешивание горячих газов парового риформинга и реформированного газа из реакционных труб конвекционного риформинга. Реактор конвекционного риформинга был разработан на базе КАР, но он отличается более мягкими условиями работы. Интегрированный реактор конвекционного риформинга позволяет при увеличении мощности существенно сократить потребление сырья и топлива, а также экспорт пара.

Реактор конвекционного риформинга