專利名稱：一種用于烴原料催化蒸汽重整的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于烴原料催化蒸汽重整的方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種用于烴原料催化蒸汽重整的改進(jìn)方法，包括以下步驟使烴蒸汽混合物與安裝在外加熱式預(yù)重整器壁上并在蒸汽重整中具有活性的催化元件相接觸，進(jìn)行預(yù)重整；隨后，使來(lái)自于預(yù)重整器的預(yù)重整流出物與燃燒蒸汽重整器內(nèi)的裝載有蒸汽重整催化劑的催化元件整體接觸。
在合成氣制備中，烴原料預(yù)重整是該技術(shù)領(lǐng)域公知的。預(yù)重整一般用于含有高級(jí)烴的烴原料，或者用于提高現(xiàn)有重整爐裝置的生產(chǎn)能力。在約為450℃-550℃的溫度下，將烴原料工藝氣和蒸汽加入預(yù)重整器。在預(yù)重整器內(nèi)進(jìn)行蒸汽重整反應(yīng)，當(dāng)以絕熱方式進(jìn)行預(yù)重整反應(yīng)時(shí)，工藝氣的溫度一般是降低的。
在工業(yè)合成氣制備裝置中，預(yù)重整后的工藝氣隨后通過(guò)與來(lái)自于燃燒重整器的熱煙道氣進(jìn)行熱交換，再加熱到進(jìn)入燃燒蒸汽重整器所需的入口溫度。工業(yè)重整器的入口溫度通常為600℃-700℃。
EP-855366號(hào)歐洲專利公開(kāi)說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種對(duì)來(lái)自于燃燒蒸汽重整器的煙道氣中熱能的改進(jìn)利用方法。在該專利公開(kāi)的方法中，進(jìn)入蒸汽重整器的工藝氣，在預(yù)熱器盤(pán)管內(nèi)被部分重整，盤(pán)管壁上裝有蒸汽重整催化劑薄膜。然后通過(guò)在涂有催化劑的壁上進(jìn)行的吸熱蒸汽重整反應(yīng)，煙道氣中的大量有用熱能傳遞給工藝氣，并且被其吸收。調(diào)整盤(pán)管的尺寸和催化劑的量，以增加來(lái)自于催化預(yù)熱器盤(pán)管的部分重整工藝氣的出口溫度，使其達(dá)到燃燒蒸汽重整器入口需要的溫度。
上述方法的主要缺點(diǎn)是，在催化預(yù)熱器盤(pán)管的長(zhǎng)期操作過(guò)程中，降低了催化劑的活生，導(dǎo)致盤(pán)管的出口溫度超過(guò)了燃燒蒸汽重整器入口允許的最大氣體溫度，這是由于工藝氣的蒸汽重整量減小，使得對(duì)熱能的吸收也降低了。因此，盤(pán)管壁上的催化劑必須再活化，或用新鮮催化劑來(lái)替換。把盤(pán)管從煙道氣通道中拆下來(lái)，更換預(yù)熱器盤(pán)管內(nèi)的催化劑是困難且昂貴的操作。
本發(fā)明的主要目的是通過(guò)增加一個(gè)易于更換的催化劑設(shè)備，補(bǔ)償預(yù)熱器盤(pán)管內(nèi)降低的催化劑活性，來(lái)提高上述蒸汽重整過(guò)程的長(zhǎng)期操作性。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種用于烴原料催化蒸汽重整的方法，包括以下步驟使烴蒸汽混合物與安裝在外加熱式預(yù)重整器內(nèi)的第一蒸汽重整催化劑接觸，外加熱式預(yù)重整器位于來(lái)自燃燒蒸汽重整器的煙道氣通道中；并使來(lái)自于預(yù)重整器的預(yù)重整流出物與燃燒蒸汽重整器內(nèi)的第二蒸汽重整催化劑接觸；本方法包括的另一步驟為，使預(yù)重整流出物與第三蒸汽重整催化劑接觸，第三蒸汽重整催化劑安裝在位于外加熱式蒸汽重整器上游的煙道氣通道的外部。
依照本發(fā)明的方法，在長(zhǎng)期操作過(guò)程中，預(yù)重整器內(nèi)的活性損失，將由在中間重整設(shè)備內(nèi)進(jìn)行的預(yù)重整流出物的蒸汽重整反應(yīng)予以補(bǔ)償，中間重整設(shè)備位于煙道氣通道內(nèi)的預(yù)重整器的出口與燃燒蒸汽重整器入口之間。中間設(shè)備在基本絕熱的條件下操作，并補(bǔ)償加熱式預(yù)重整器內(nèi)蒸汽重整催化劑或催化元件的蒸汽重整活性降低，以及由此引起的預(yù)重整器流出物的溫度升高。
除在長(zhǎng)期操作中，對(duì)工藝氣提供需要的溫度調(diào)節(jié)，使之以低于燃燒蒸汽重整器的最大入口溫度進(jìn)入其內(nèi)之外，中間重整器設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是位于煙道氣通道的外部。如上所述，為了補(bǔ)償預(yù)重整器內(nèi)的活性損失，需要更換或再活化燃燒重整器上游失活的催化劑。在前面已經(jīng)提到，更換位于煙道氣通道中的設(shè)備內(nèi)的催化劑，既耗費(fèi)時(shí)間，操作費(fèi)用又高。而根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在煙道氣外部安裝中間催化劑設(shè)備，失活的催化劑在中間重整器設(shè)備內(nèi)被更換，更換操作被顯著地簡(jiǎn)化。
中間催化劑設(shè)備優(yōu)選安裝于連接預(yù)重整器與燃燒蒸汽重整器的管中，并位于煙道氣通道的外部。中間設(shè)備內(nèi)的催化劑可以是常用于烴蒸汽重整中的任何形狀。為了減小中間設(shè)備的壓降，催化劑的形狀優(yōu)選采用直管形。
中間催化劑設(shè)備內(nèi)催化劑的尺寸和活性取決于實(shí)際工藝布置。
權(quán)利要求
1．一種用于烴原料催化蒸汽重整的方法，包括以下步驟使烴蒸汽混合物與安裝在外加熱式預(yù)重整器內(nèi)的第一蒸汽重整催化劑接觸，外加熱式預(yù)重整器位于來(lái)自燃燒蒸汽重整器的煙道氣通道中；并使來(lái)自于預(yù)重整器的預(yù)重整流出物與燃燒蒸汽重整器內(nèi)的第二蒸汽重整催化劑接觸；本方法包括的另一步驟為，使預(yù)重整流出物與第三蒸汽重整催化劑接觸，第三蒸汽重整催化劑安裝在位于外加熱式蒸汽重整器上游的煙道氣通道的外部。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一蒸汽重整催化劑是薄膜催化劑，安裝在外加熱式預(yù)重整器的壁上。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第三蒸汽重整催化劑是一種整體結(jié)構(gòu)催化劑。
全文摘要
一種用于烴原料催化蒸汽重整的方法,包括以下步驟:使烴蒸汽混合物與安裝在外加熱式預(yù)重整器內(nèi)的第一蒸汽重整催化劑接觸,外加熱式預(yù)重整器位于來(lái)自燃燒蒸汽重整器的煙道氣通道中;并使來(lái)自于預(yù)重整器的預(yù)重整流出物與燃燒蒸汽重整器內(nèi)的第二蒸汽重整催化劑接觸;本方法包括的另一步驟為,使預(yù)重整流出物與第三蒸汽重整催化劑接觸,第三蒸汽重整催化劑安裝在位于外加熱式蒸汽重整器上游的煙道氣通道的外部。
文檔編號(hào)H01M8/06GK1281028SQ0012229
公開(kāi)日2001年1月24日 申請(qǐng)日期2000年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月15日
發(fā)明者T·羅斯特魯普-尼爾森 申請(qǐng)人:赫多特普索化工設(shè)備公司