專利名稱：集成的氫氣生產(chǎn)和烴提取的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成的氫氣生產(chǎn)和烴提取。
背景技術(shù)：
位于世界很多地區(qū)的油砂礦包含沙子、水、粘土、礦物質(zhì)、以及為了燃料而言可進(jìn) 行提 取和加工的原浙青的混合物。Alberta，Canada的油砂含有世界上一些最大的烴礦藏。浙青被劃分為“超重油”，是指其按照美國石油學(xué)會(API)標(biāo)準(zhǔn)測量的用度表示的 比重。浙青的API比重為約10°或更小。從Alberta的Athabasca油砂中開采出來的浙青 的API比重為約8°?！爸赜汀钡腁PI比重范圍為約22. 3°到約10°。從油砂中提取得到 的重油或浙青被處理或提質(zhì)來生產(chǎn)API比重為約31°到約33°的輕質(zhì)合成原油。此處術(shù) 語重油和浙青可互換使用，這是由于它們可用同樣的方法提取得到。可通過不同的方法從油砂中回收浙青，最常用的包括表層或露天開采以及原位浙 青回收方法，包括熱原位回收方法。浙青的回收和提取操作是高耗水的，因此設(shè)備通常必 須挨近專用的水源，例如附近的河流或湖泊。這些操作中產(chǎn)生的廢棄物，包括廢水(water waste)，在尾礦池、污水塘、處理井等地方進(jìn)行處理。工業(yè)中要求降低與浙青回收和提取工 藝相關(guān)的水消耗和廢棄物，以及將這些操作的總體地面痕跡(land footprint)和環(huán)境影響 最小化。對使用新鮮水的重油/浙青提取操作可能有環(huán)境限制。這些限制涉及能夠從操作 環(huán)境中的源頭例如從湖泊、河流或新鮮水蓄水層中所移取的新鮮水的量。在某些情況下，可 被抽出的新鮮水量可能是整個(gè)生產(chǎn)操作的速率限制因素。在這種情況下，水的有效再利用 可直接影響操作生產(chǎn)。提取得到的浙青可通過管道泵至現(xiàn)場的提質(zhì)器或泵至精煉廠進(jìn)行清潔、處理和提 質(zhì)。將浙青或重油提質(zhì)為輕質(zhì)合成原油通常通過碳的排出(即焦化)或氫的加入來實(shí)現(xiàn)。 后種方法典型地是包含加氫裂化和加氫處理的兩步方法，其中加氫裂化用來斷裂大烴分 子，加氫處理用來穩(wěn)定烴化合物以及移除雜質(zhì)。提質(zhì)的合成原油可被賣到精煉廠、石油化學(xué) 產(chǎn)品制造商或其它消費(fèi)者。浙青提取操作需要昂貴的和精密的處理設(shè)備和大量的水，以及用于產(chǎn)生熱和水蒸 氣的能量。平均而言，1. 5噸至2噸的油砂必須被處理來制備來自浙青的一個(gè)159升體積桶 的合成原油。每天必須開采和加工大量的油砂從而滿足合成原油的高需求。當(dāng)浙青在儲層中埋藏很深且由于覆蓋層的深度其不能被經(jīng)濟(jì)地開采時(shí)，應(yīng)用原位 油回收方法，例如熱原位回收方法。原位生產(chǎn)方法可回收儲層中初始存在浙青的約25%到 75%。通常原位回收方法的關(guān)注點(diǎn)在于降低浙青或重油的粘度從而使其能夠流動(dòng)并從井中 生產(chǎn)出。熱原位回收工藝?yán)脽崃拷档蛢又姓闱嗟恼扯?，且因此使其更加易流?dòng)，所述 熱量典型由水蒸氣提供。熱原位回收工藝的示例包括但不僅限于水蒸氣輔助重力泄油 (SAGD)，水蒸氣吞吐(CSQ，及其很多衍生方法，例如溶劑輔助SAGD (SA-SAGD)，水蒸氣和氣體驅(qū)動(dòng)(SAGP)，蒸氣和水蒸氣聯(lián)合提取(SAVEX)，膨脹溶劑SAGD (ES-SAGD)，恒定水蒸氣泄 油(CSD)，以及添加液體的水蒸氣增強(qiáng)回收(LASER)，還有水驅(qū)法和水蒸氣驅(qū)法。在典型的重力驅(qū)動(dòng)熱原位油回收工藝中，向儲層中鉆取兩口水平井。理想地位于 接近儲層底部的較低水平井用作生產(chǎn)井而位于生產(chǎn)井上方的水平井用作注入井。干燥或濕 潤的水蒸氣從表面注入到注入井中以加熱儲層中夾帶的浙青并降低其粘度。必須為該工藝 產(chǎn)生大量的水蒸氣且在傳統(tǒng)工藝中用于產(chǎn)生水蒸氣的水必須滿足鍋爐給水的規(guī)格。隨著浙 青的粘度被降低，浙青與冷凝水蒸氣一起流入生產(chǎn)井，這些液體被泵送到表面?？扇芜x注入 烴溶劑或其它試劑來輔助該工藝。熱產(chǎn)出流體典型地含有約70%的產(chǎn)出水以及約30%的浙青和產(chǎn)出氣體，其通過 生產(chǎn)井回收到表面并且現(xiàn)場分離成其各個(gè)組分。來自井口的產(chǎn)出流體被送入液流分離器將 浙青、產(chǎn)出水和任選的產(chǎn)出氣體分離為各個(gè)物流。向浙青物流中加入稀釋劑或冷凝液以加 快殘留水從油中移除。稀釋的浙青(“dilbit”)在被輸送到提質(zhì)器或管線送入精煉廠之前 可在現(xiàn)場被進(jìn)一步處理或儲存。產(chǎn)出氣體物流可用于為水蒸氣發(fā)生器提供燃料。產(chǎn)出水(PW)物流典型地被送入水處理設(shè)施來生產(chǎn)對于水蒸氣產(chǎn)生適宜品質(zhì)的鍋 爐給水。在此工藝中，PW物流首先脫油且然后送去進(jìn)行軟化處理。用來處理或軟化產(chǎn)出水 以滿足鍋爐給水規(guī)格的傳統(tǒng)方法是兩步法工藝，其包括一級除硬，接著是二級除硬從而使 水變軟(polish)。這種傳統(tǒng)的配置導(dǎo)致了大量的廢棄物流，其必須進(jìn)行處理且殘留廢物最終被現(xiàn)場 送入處理井或高花費(fèi)的污泥池。通常存在經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來提高浙青和重油工業(yè)中的效率，尤其是降低資金和操作成 本，耗水量，地面痕跡和浙青回收操作所有關(guān)的環(huán)境影響。盡管已經(jīng)嘗試使水再利用和循環(huán) 從而提高原位回收操作或開采操作中的效率，然而還未能充分意識到將原位操作和氫氣生 產(chǎn)集成所獲得的優(yōu)勢。需要產(chǎn)生水蒸氣和氫氣，以用于來自含烴儲層的重?zé)N的水蒸氣輔助提取以及經(jīng)提 取的重?zé)N的提質(zhì)中。為了提水和能量消耗的效率，以及降低與浙青開采和原位回收操作有關(guān)的水消耗 和廢棄物處理的環(huán)境影響，和降低資金和操作成本，合意地提供新的和改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。 由于環(huán)境原因和由于維持浙青衍生燃料的可市場性，通過效率增加或二氧化碳捕集來降低 浙青生產(chǎn)的碳濃度是重要的。需要獲取以及再利用水的技術(shù)從而使新鮮水的輸入最小化。工業(yè)上期望將用于烴 提取現(xiàn)場的水蒸氣注入的水量不變/最小化。重?zé)N提取及其提質(zhì)的地點(diǎn)通常是偏遠(yuǎn)的，并且有時(shí)也需要同時(shí)生產(chǎn)用于生產(chǎn)設(shè)備 的電。工業(yè)上期望提高水蒸氣、氫氣和/或電的產(chǎn)生中的能量效率。工業(yè)上期望能夠調(diào)整在某地點(diǎn)(at a site)所產(chǎn)生的水蒸氣氫氣、水蒸氣電 的各種比率中的一種或多種。 工業(yè)上期望用于重?zé)N提質(zhì)的氫氣的不間斷供應(yīng)。 本發(fā)明目的在于滿足這些和其它工業(yè)需求中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，本發(fā)明涉及浙青和重油工業(yè)。本發(fā)明涉及烴加工方法及其設(shè)備。更具體 地，本發(fā)明涉及方法以及相關(guān)的重整器，該重整器用于生產(chǎn)氫氣和水蒸氣，其中該水蒸氣注 入含烴儲層從而有助于烴提取。該方法包括通過注入井將含水蒸氣的物流注入含烴儲層；從含烴儲層中提取烴并 通過生產(chǎn)井取出烴和循環(huán)水，該循環(huán)水形成自部分含水蒸氣的物流；將重整器進(jìn)料氣體混 合物引入催化水蒸氣重整器的多根含催化劑的重整管中，并在有效生成含氫工藝氣體的反 應(yīng)條件下將重整器進(jìn)料氣體混合物進(jìn)行重整反應(yīng)；在位于所述多根含催化劑的管外部的重 整器的燃燒區(qū)段中，在使燃料燃燒形成燃燒產(chǎn)物氣體并產(chǎn)生為重整反應(yīng)供應(yīng)能量的熱量的 有效條件下使用氧化劑氣體使燃料燃燒；通過與燃燒產(chǎn)物氣體間接熱傳遞將含有循環(huán)水和 任選注入的補(bǔ)充水的第一物流加熱，從而由第一物流產(chǎn)生用于含水蒸氣的物流的水蒸氣， 在IMPa(絕對)到IOMPa(絕對)或2MPa(絕對)到6MPa(絕對)的第一壓力下產(chǎn)生的水 蒸氣具有以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)計(jì)低于100%的第一水蒸汽品質(zhì)；在鍋爐給水準(zhǔn)備系統(tǒng)中調(diào)節(jié) 工藝補(bǔ)充水從而由該工藝補(bǔ)充水產(chǎn)生鍋爐給水；以及通過與工藝氣體和燃燒產(chǎn)物氣體的至 少一種間接熱傳遞來加熱鍋爐給水從而形成工藝水蒸氣，其中重整器進(jìn)料氣體混合物含有 該工藝水蒸氣。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，鍋爐給水不包括循環(huán)水。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)計(jì)，含水蒸氣的物流中少于10%的 水蒸氣來自于鍋爐給水。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，含水蒸氣的物流并非形成自鍋爐給水。在水蒸氣鼓中，工藝水蒸氣可從鍋爐給水中分離出來。第一物流還可含有注入補(bǔ)充水。該方法可進(jìn)一步包括通過與工藝氣體間接熱傳遞加熱含有注入補(bǔ)充水和循環(huán)水 中至少一種的第二物流，隨后通過與燃燒產(chǎn)物氣體混合物間接熱傳遞加熱第二物流，從而 由第二物流產(chǎn)生用于含水蒸氣的物流的額外水蒸氣，該額外水蒸氣在第一壓力以第一水蒸 氣品質(zhì)產(chǎn)生，或者在IMPa (絕對)到IOMPa (絕對)或2MPa (絕對)到6MPa (絕對)第二壓 力下以基于質(zhì)量流率基準(zhǔn)計(jì)小于100%的第二水蒸氣品質(zhì)產(chǎn)生。第一水蒸氣品質(zhì)可以為50% -85%和第二水蒸氣品質(zhì)可以為50% -85 %。工藝氣體在與第二物流間接熱交換之前可以在一個(gè)或多個(gè)變換反應(yīng)器中進(jìn)行變 換。該方法可進(jìn)一步包括從工藝氣體中移除CO2,其中含水蒸氣的物流中含有該移除 的 CO2。該方法可進(jìn)一步包括冷凝工藝氣體中的水形成冷凝液和水貧乏的工藝氣體；從水 貧乏的工藝氣體中分離冷凝液，其中鍋爐給水中含有該冷凝液；以及將水貧乏的工藝氣體 分離為氫氣產(chǎn)物氣體和殘留氣體，其中燃料包括該殘留氣體。該方法可進(jìn)一步包括從生產(chǎn)井中抽出烴氣體，其中重整器進(jìn)料氣體混合物包括該 烴氣體和/或燃料包括該烴氣體。該方法可進(jìn)一步包括運(yùn)行燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)從而形成電力和燃?xì)廨啓C(jī)廢氣，其中氧化 劑氣體包括燃?xì)廨啓C(jī)廢氣。
該方法可進(jìn)一步包括在熱回收水蒸氣發(fā)生器中加熱含有注入補(bǔ)充水和循環(huán)水中 至少一種的第三物流，從而由第三物流產(chǎn)生更多用于含水蒸氣的物流的額外水蒸氣，該更 多的額外水蒸氣在IMPa (絕對)到IOMPa (絕對)或2MPa (絕對)到6MPa (絕對)的第三 壓力以及以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)計(jì)第三水蒸氣品質(zhì)低于100%的條件下生成，其中用于熱回收 水蒸氣發(fā)生器的燃燒氧化劑包括燃?xì)廨啓C(jī)廢氣。第三水蒸氣品質(zhì)可以為50% -85%。該方法可進(jìn)一步包括在換熱器的上游將燃燒產(chǎn)物氣體從重整器中排放，所述換熱 器為第一物流和燃燒產(chǎn)物氣體之間提供間接熱傳遞，由此不中斷第一物流的加熱；并且在 持續(xù)形成含氫工藝氣體的同時(shí)對換熱器進(jìn)行清潔。該重整器包括用于進(jìn)行燃燒反應(yīng)的燃燒段；用于進(jìn)行重整反應(yīng)的多個(gè)含催化劑的 管，所述多個(gè)含催化劑的管位于燃燒段內(nèi)；以及位于燃燒段下游的換熱段，其用來接收來自 燃燒反應(yīng)的燃燒產(chǎn)物氣體。換熱段包括將熱量從燃燒產(chǎn)物氣體傳遞到重整器進(jìn)料氣體混合 物的第一換熱器；相對于燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于第一換熱器下游的第二換熱器，其用于 將熱量從燃燒產(chǎn)物氣體傳遞到循環(huán)水從而由循環(huán)水產(chǎn)生含水蒸氣的物流，其中第二換熱器 適合于機(jī)械清潔；以及相對于燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于第二換熱器下游的第一排氣口，其 用于將燃燒產(chǎn)物氣體從換熱段排出。重整器的換熱段可進(jìn)一步包括相對于燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于第一換熱器下游 以及相對于燃燒氣體的流動(dòng)位于第二換熱器的上游的可關(guān)閉的第二排氣口。


圖1是生產(chǎn)氫氣和水蒸氣的集成系統(tǒng)的工藝流程圖。圖2是重整器的示意圖。
具體實(shí)施例方式當(dāng)用于說明書和權(quán)利要求書中所描述的本發(fā)明實(shí)施方案中任意特征時(shí)，本文所用 冠詞“a (某)，，和“an (某個(gè))”是指一個(gè)或多個(gè)。“a (某)”和“an (某個(gè))，，的使用并非限 制其含義為單個(gè)的特征，除非具體規(guī)定該限制。在單數(shù)或復(fù)數(shù)名詞或名詞短語前面的冠詞 “該、所述”是指一個(gè)特定的指出特征或幾個(gè)特定的指出特征，且根據(jù)上下文可以具有單數(shù) 或復(fù)數(shù)的涵義。形容詞“任意的”是指一個(gè)、一些、或無論何種數(shù)量的不加以選擇的全部。短語“至少一部分”是指“一部分或全部”。本文所用的“多個(gè)”是指至少兩個(gè)。為了簡要和清楚的目的，省略了公知的設(shè)備、回路和方法的詳述從而避免本發(fā)明 的描述帶有不必要的細(xì)節(jié)。參照圖1描述了本發(fā)明示意性實(shí)施方案。雖然本發(fā)明容許不同的改進(jìn)和變型形 式，然而特定的實(shí)施方案已經(jīng)在附圖中以舉例方式加以顯示并且在本文中得到詳細(xì)描述。 然而，應(yīng)該理解，本文的特定實(shí)施方案的描述并非意欲將本發(fā)明限制為所公開的特定形式， 而相反，本發(fā)明將覆蓋所有落在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)的所有改變形 式、等效形式以及替代形式。當(dāng)然可以理解在任何這種實(shí)際實(shí)施方案的開發(fā)中，必須作出很多針對實(shí)施的決策 從而實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)有關(guān)和商業(yè)有關(guān)的限制，其隨著實(shí)施的不同而
7不同。此外，可以理解這種開發(fā)可能是復(fù)雜且費(fèi)時(shí)的，但不過這是受益于本公開的本領(lǐng)域技 術(shù)人員所進(jìn)行的常規(guī)工作。該方法包括將含水蒸氣的物流550通過注入井700注入含烴儲層703并從含烴儲 層703中提取烴710。提抽出的烴可能為例如來自油砂儲層中的重油或浙青。烴710可被 輸送到處理設(shè)備，例如提質(zhì)器，用以通過與氫氣的反應(yīng)將烴提質(zhì)。含水蒸氣的物流通常是濕水蒸氣，意味著除了水蒸氣以外還含有液態(tài)水。本領(lǐng) 域所公知的是，含水蒸氣的物流也可能包括二氧化碳和/或重?zé)N溶劑。加入少量例如 0. 1-15V01. %的重?zé)N溶劑將進(jìn)一步提供重油或浙青的運(yùn)行性，(隨著重?zé)N溶劑溶解到浙青 中)，由此降低重油或浙青的粘度使得其流至生產(chǎn)井。溶劑也稀釋所產(chǎn)生的重油或浙青從而 有助于滿足管道運(yùn)輸所需的流體特性規(guī)格。優(yōu)選地，溶劑為I-IOvol. %，最優(yōu)選3-8Vol%。烴710和循環(huán)水500通過生產(chǎn)井705抽出。循環(huán)水500形成自含水蒸氣的物流 550的一部分；來自含水蒸氣的物流550的水和冷凝水蒸氣的一部分作為循環(huán)水500被回 收，水和冷凝水蒸氣的另一部分失去到環(huán)境中。如本文所定義，循環(huán)水是從生產(chǎn)井中移除的 任何水。將水蒸氣注入含烴儲層可以是水蒸氣驅(qū)動(dòng)操作、水蒸氣輔助重力泄油(SAGD)工 藝或其它使用水蒸氣注入的烴提取工藝的一部分。水蒸氣驅(qū)動(dòng)在大量的美國專利中有所討 論，包括美國專利號4，133，384。水蒸氣輔助重力泄油(SAGD)在大量的美國專利中有所討 論，包括美國專利號6，988，549和美國專利號4，344，485。使用水蒸氣的溶劑輔助水蒸氣提 取(SAVEQ在美國專利號7，464，756中有所討論。將水蒸氣注入含烴儲層進(jìn)行烴提取是公 知的。將水蒸氣注入含烴儲層的工序、技術(shù)和設(shè)備都是已知且可獲得的。該方法還包括將重整器進(jìn)料氣體混合物10引入催化水蒸氣重整器100的多根含 催化劑的重整管101中，和在對于生成含氫氣的工藝氣體12而言有效的反應(yīng)條件下將重整 器進(jìn)料氣體混合物10進(jìn)行重整反應(yīng)。生成含氫氣的工藝氣體的有效反應(yīng)條件包括溫度范 圍為從700°C到1000°C，以及壓力為從1到50個(gè)大氣壓。優(yōu)選的重整操作條件在本領(lǐng)域是 已知的。催化水蒸氣重整，也被稱為水蒸氣甲烷重整(SMR)或水蒸氣重整，定義為通過 催化劑上烴和水蒸氣的反應(yīng)用來將重整原料轉(zhuǎn)化為合成氣的任何工藝。術(shù)語“合成氣 (synthesis gas) ”通常被稱作合成氣(syngas)，其在本文中是指任何含有氫氣和一氧化碳
Jfl
的混合物。重整反應(yīng)是吸熱反應(yīng)且通?？杀幻枋鰹?br> 權(quán)利要求
1.烴處理方法，包括通過注入井將含水蒸氣的物流注入含烴儲層；從所述含烴儲層中提取烴并通過生產(chǎn)井取出所述烴和循環(huán)水，該循環(huán)水形成自部分所 述含水蒸氣的物流；將重整器進(jìn)料氣體混合物引入催化水蒸氣重整器的多根含催化劑的重整管中，并在對 于生成含氫氣的工藝氣體而言有效的反應(yīng)條件下將所述重整器進(jìn)料氣體混合物在重整反 應(yīng)中進(jìn)行反應(yīng)；在位于所述多根含催化劑的管外部的所述重整器的燃燒段中，在對于所述燃料燃燒形 成燃燒產(chǎn)物氣體并產(chǎn)生熱量以為所述重整反應(yīng)供應(yīng)能量而言有效的條件下燃燒燃料和氧 化劑氣體；通過與所述燃燒產(chǎn)物氣體間接熱傳遞將含有所述循環(huán)水和任選的注入補(bǔ)充水的第 一物流加熱，從而由所述第一物流產(chǎn)生用于所述含水蒸氣的物流的水蒸氣，所述水蒸氣在 IMPa(絕對)到IOMPa(絕對)的第一壓力下產(chǎn)生且具有以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)計(jì)低于100%的 第一水蒸氣品質(zhì)；在鍋爐給水制備系統(tǒng)中調(diào)節(jié)工藝補(bǔ)充水從而由所述工藝補(bǔ)充水產(chǎn)生鍋爐給水；以及通過與所述工藝氣體和所述燃燒產(chǎn)物氣體的至少之一間接熱傳遞來加熱所述鍋爐給 水從而形成工藝水蒸氣，其中所述重整器進(jìn)料氣體混合物包含該工藝水蒸氣。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述鍋爐給水不包含循環(huán)水。
3.權(quán)利要求1的方法，其中以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)，所述含水蒸氣的物流中少于10%的水 蒸氣來自所述鍋爐給水。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述含水蒸氣的物流不由所述鍋爐給水形成。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述工藝水蒸氣在水蒸氣鼓中和所述鍋爐給水分離。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一物流進(jìn)一步含有注入補(bǔ)充水。
7.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括通過與所述工藝氣體間接熱傳遞而加熱含有所述注入補(bǔ)充水和所述循環(huán)水中至少之 一的第二物流，隨后通過與所述燃燒產(chǎn)物氣體混合物間接熱傳遞而加熱所述第二物流，從 而由所述第二物流產(chǎn)生用于所述含水蒸氣的物流的額外水蒸氣，該額外水蒸氣在所述第一 壓力以第一水蒸氣品質(zhì)產(chǎn)生，或者在IMPa(絕對)到IOMPa(絕對)的第二壓力下以基于質(zhì) 量流率基準(zhǔn)計(jì)小于100%的第二水蒸氣品質(zhì)產(chǎn)生。
8.權(quán)利要求1或權(quán)利要求7的方法，其中所述第一水蒸氣品質(zhì)是50%-85%且所述第 二水蒸氣品質(zhì)是50% -85%。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述工藝氣體在與所述第二物流間接熱交換之前在一個(gè)或 多個(gè)變換反應(yīng)器中進(jìn)行變換。
10.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括從所述工藝氣體中移除CO2,其中所述含水蒸氣的 物流包含該移除的CO2。
11.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括冷凝所述工藝氣體中的水以形成冷凝液和水貧乏的工藝氣體；從所述水貧乏的工藝氣體中分離所述冷凝液，其中所述鍋爐給水含有該冷凝液；和將所述水貧乏的工藝氣體分離為氫氣產(chǎn)物氣體和殘留氣體，其中所述燃料包含所述殘留氣體。
12.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括從所述生產(chǎn)井取回?zé)N氣體，其中所述重整器進(jìn)料氣體混合物包含所述烴氣體和/或所 述燃料包含所述烴氣體。
13.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括運(yùn)行燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)以形成電力和燃?xì)廨啓C(jī)廢氣，其中所述氧化劑氣體包含所述燃?xì)廨?機(jī)廢氣。
14.權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括在熱回收水蒸氣發(fā)生器中加熱含有所述注入補(bǔ)充水和所述循環(huán)水中至少一種的第三 物流，從而由所述第三物流產(chǎn)生更多用于所述含水蒸氣的物流的額外水蒸氣，該更多的額 外水蒸氣在IMPa (絕對)到IOMPa (絕對)的第三壓力下產(chǎn)生，且具有以質(zhì)量流率為基準(zhǔn)計(jì) 低于100%的第三水蒸氣品質(zhì)，其中用于所述熱回收水蒸氣發(fā)生器的燃燒氧化劑包括所述 燃?xì)廨啓C(jī)廢氣。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述第三水蒸氣品質(zhì)是50%-85%。
16.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在換熱器的上游位置從所述重整器中排放所述燃燒產(chǎn)物氣體，其中所述換熱器提供所 述第一物流和所述燃燒產(chǎn)物氣體之間的間接熱傳遞，由此中斷對所述第一物流的加熱；和在繼續(xù)形成含氫氣的所述工藝氣體的同時(shí)清潔所述換熱器。
17.重整器，包括用于進(jìn)行燃燒反應(yīng)的燃燒段；用于進(jìn)行重整反應(yīng)的多根含催化劑管，所述多根含催化劑管位于所述燃燒段內(nèi)部；和位于所述燃燒段下游的換熱段，用來接收來自所述燃燒反應(yīng)的燃燒產(chǎn)物氣體，所述換 熱段包括用于將熱量從所述燃燒產(chǎn)物氣體傳遞到重整器進(jìn)料氣體混合物的第一換熱器；相對于所述燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于所述第一換熱器下游的第二換熱器，其用于將熱 量從所述燃燒產(chǎn)物氣體傳遞到循環(huán)水從而由所述循環(huán)水產(chǎn)生含水蒸氣的物流，其中所述第 二換熱器適合于機(jī)械清潔；和相對于所述燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于所述第二換熱器下游的第一排氣口，其用于將所 述燃燒產(chǎn)物氣體從所述換熱段排出。
18.權(quán)利要求17的重整器，其中所述換熱段進(jìn)一步包括相對于所述燃燒產(chǎn)物氣體的流動(dòng)位于所述第一換熱器下游并且相對于所述燃燒氣體 的流動(dòng)位于所述第二換熱器上游的可關(guān)閉的第二排氣口。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成的氫氣生產(chǎn)和烴提取，尤其涉及生成氫氣和水蒸氣的重整器和方法，其中水蒸氣用于重?zé)N的水蒸氣輔助提取。將水蒸氣注入含烴儲層。烴連同所生成的水從儲層中提取。在催化水蒸氣烴重整器中產(chǎn)生氫氣。來自重整器的燃燒產(chǎn)物氣體用于在直流水蒸氣發(fā)生器中由所產(chǎn)生的水中生成濕水蒸氣，所生成的水從儲層中循環(huán)而來。濕水蒸氣用于重?zé)N的水蒸氣輔助提取。重整器有換熱器段，其中換熱器適于處理通過直流水蒸氣發(fā)生所產(chǎn)生的水并且適于機(jī)械清潔。
文檔編號E21B43/24GK102128019SQ20101062506
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者D·A·扎諾利, J·E·帕拉馬拉, W·F·巴德 申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司