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CN106145035A - 制氢方法 - Google Patents

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CN106145035A
CN106145035A CN201610316425.2A CN201610316425A CN106145035A CN 106145035 A CN106145035 A CN 106145035A CN 201610316425 A CN201610316425 A CN 201610316425A CN 106145035 A CN106145035 A CN 106145035A
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Air Products and Chemicals Inc
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Abstract

本发明涉及生产氢气的方法，其中多种物流用来自变换反应器的重整产品平行地加热。所述多种物流中的每一种由所述重整产品从低于所述重整产品的露点的温度加热到高于所述重整产品的露点的温度，所述重整产品从高于所述重整产品的露点的温度冷却到低于所述重整产品的露点的温度。所述多种物流可包括水冷凝物、锅炉进水、烃原料和变压吸附单元副产物气体中的两种或更多种。

Description

制氢方法
技术领域
发明背景
通过催化蒸汽-烃重整生产氢气是一种能量密集的方法。为了改进所述方法的能量效率，在催化蒸汽-烃重整器中形成的重整产品通过一系列换热器以回收热。重整产品(reformate)可用于加热多种物流，例如锅炉进水、烃原料、进入重整炉的空气和进入重整炉的燃料。
因为在催化蒸汽-烃重整方法的换热网络中的整体紧要之处(global pinch)为重整产品的露点，所以使用串联的换热器对从重整产品中高效回收热造成约束且可由于换热器的所需尺寸而增加设备成本。
工业上期望以改进的能量效率生产氢气。
发明内容
存在如下文概述的本发明的若干方面。在下文中，下文概述本发明的具体方面。位于括号中的参考数字和表述是指下文参考附图进一步解释的例示性实施方案。然而，这些参考数字和表述仅为说明性的且并不将这些方面限于例示性实施方案的任何具体部件或特征。这些方面可撰写成权利要求，其中位于括号中的参考数字和表述视情况而省略或由其他替代。
方面1. 生产氢产物气体(105)的方法，所述方法包括：
(a) 从变换反应器(60)中取出重整产品(25)；
(b) 通过与来自所述变换反应器的重整产品或其第一分开部分间接热传递加热水冷凝物(97)，在由所述重整产品或第一分开部分加热时，所述水冷凝物(97)从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热所述水冷凝物(97)时，所述重整产品或第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
(c) 通过与来自所述变换反应器的重整产品或其第二分开部分间接热传递加热锅炉进水(86)，在由所述重整产品或第二分开部分加热时，所述锅炉进水(86)从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热所述锅炉进水(86)时，所述重整产品或第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；其中
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T 1,较 低 和T 2,较 低 小于从所述变换反应器(60)取出的重整产品(25)的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T 1,较 高 和T 2,较 高 大于从所述变换反应器(60)取出的重整产品(25)的露点温度；
(d) 冷却混合物，所述混合物在所述重整产品加热所述水冷凝物和所述锅炉进水时包含所述重整产品的至少一部分或在第一分开部分加热所述水冷凝物且第二分开部分加热所述锅炉进水时包含第一分开部分的至少一部分和第二分开部分的至少一部分，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
(e) 在分离器(90)中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体(在步骤(d)中形成)分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成水冷凝物(97)；
(f) 将水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)，用于通过与所述重整产品或第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，且将水冷凝物(97)的至少一部分从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)中，(其中水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)，之后从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120))；和
(g) 在变压吸附单元(100)中分离包含所述贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料(95)，以形成氢产物气体(105)和变压吸附单元副产物气体(115)。
方面2. 方面1的方法，其中水冷凝物(97)在第一换热段(56)中由第一分开部分加热且所述锅炉进水在第二换热段(58)中由第二分开部分加热。
方面3. 方面1或方面2的方法，所述方法还包括：
将来自变换反应器(60)的重整产品送到加热原料的换热器(70)以在加热原料的换热器(70)中通过与重整产品(25)间接热传递加热烃原料(75)并从加热原料的换热器(70)中取出所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的重整产品在步骤(b)中加热所述水冷凝物且在步骤(c)中加热锅炉进水(86)，则在步骤(b)中加热所述水冷凝物且在步骤(c)中加热锅炉进水(86)的来自所述变换反应器的重整产品为从加热原料的换热器(70)中取出的重整产品；且
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分在步骤(b)中加热所述水冷凝物且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分在步骤(c)中加热锅炉进水(86)，则来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的第一分开部分且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的第二分开部分。
方面4. 方面1-3中任一方面的方法，其中所述水冷凝物由来自变换反应器(60)的重整产品的第一分开部分加热，所述方法还包括：
通过与第一分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由第一分开部分加热时，所述烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ；其中
T HF,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
T HF,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度。
方面5. 方面1-3中任一方面的方法，其中所述锅炉进水由来自变换反应器(60)的重整产品的第二分开部分加热，所述方法还包括：
通过与来自变换反应器(60)的重整产品的第二分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由第二分开部分加热时，所述烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ；其中
T HF,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
T HF,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度。
方面6. 方面1-3中任一方面的方法，所述方法还包括：
(h) 通过与来自变换反应器(60)的重整产品或重整产品(25)的分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由所述重整产品或所述分开部分加热时，所述烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热所述烃原料(75)时，所述重整产品或分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；其中
T HF,较 低 和T 3,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
T HF,较 高 和T 3,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
其中在所述重整产品还加热所述烃原料时所述混合物包含所述重整产品的至少一部分，或其中在所述分开部分加热所述烃原料时所述混合物还包含加热所述烃原料的所述重整产品(25)的分开部分的至少一部分。
方面7. 方面6的方法，其中所述烃原料(75)在第三换热段(57)中由所述分开部分加热。
方面8. 方面6或方面7的方法，所述方法还包括：
将来自变换反应器(60)的重整产品送到加热原料的换热器(70)以在加热原料的换热器(70)中通过与重整产品(25)间接热传递加热烃原料(75)并从加热原料的换热器(70)中取出所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品在步骤(b)中加热所述水冷凝物，在步骤(c)中加热锅炉进水(86)且在步骤(h)中加热烃原料(75)，则在步骤(b)中加热所述水冷凝物、在步骤(c)中加热锅炉进水(86)且在步骤(h)中加热所述烃原料的来自所述变换反应器的所述重整产品为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分在步骤(b)中加热所述水冷凝物，且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分在步骤(c)中加热锅炉进水(86)，且来自所述变换反应器的所述重整产品的分开部分在步骤(h)中加热所述烃原料，则来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的第一分开部分，且第二分开部分为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的第二分开部分，且所述分开部分为从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的分开部分；且
其中烃原料(75)在步骤(h)中加热，之后在加热原料的换热器(70)中加热。
方面9. 前述方面中任一方面的方法，所述方法还包括：
通过与用于加热变压吸附单元副产物气体的来自变换反应器(60)的重整产品(25)的分开部分间接热传递加热变压吸附单元副产物气体(115)，在由用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分加热时，所述变压吸附单元副产物气体(115)从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热所述变压吸附单元副产物气体(115)时，用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ；其中
T PSA,较 低 和T 4,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
T PSA,较 高 和T 4,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；
其中所述混合物还包含加热所述变压吸附单元副产物气体的所述重整产品的分开部分的至少一部分。
方面10. 方面9的方法，其中所述变压吸附单元副产物气体(115)由所述分开部分加热，所述分开部分在第四换热段(59)中加热所述变压吸附单元副产物气体。
方面11. 方面9或方面10的方法，所述方法还包括：
将重整产品(25)从变换反应器(60)送到加热原料的换热器(70)，优选方面3或方面8的加热原料的换热器(70)，以在加热原料的换热器(70)中通过与重整产品(25)间接热传递加热烃原料(75)并从加热原料的换热器(70)中取出所述重整产品；和
其中加热所述变压吸附单元副产物气体的所述重整产品的分开部分为加热所述变压吸附单元副产物气体的从加热原料的换热器(70)中取出的所述重整产品的分开部分。
方面12. 方面1-11中任一方面的方法，其中步骤(f)包括将水冷凝物(97)从分离器(90)送到除气器(111)，从除气器(111)送到第一换热段(56)且从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)，所述方法还包括：
将在步骤(c)中加热之后的锅炉进水(86)送到第二蒸汽罐(121)。
方面13. 方面1-11中任一方面的方法，其中步骤(f)包括将水冷凝物(97)从第一换热段(56)送到蒸汽汽提器(55)且从蒸汽汽提器(55)送到蒸汽罐(120)，所述方法还包括：
将在步骤(c)中加热之后的锅炉进水(86)送到蒸汽罐(120)。
方面14. 前述方面中任一方面的方法，其中：
来自变换反应器(60)的重整产品被分成第一分开部分和第二分开部分和任选的来自变换反应器(60)的一种或多种另外分开部分，第一分开部分具有一种流速，第二分开部分具有一种流速，且如果存在的话，所述一种或多种另外分开部分各自具有相应的流速；
水冷凝物(97)在步骤(b)中由第一分开部分加热且锅炉进水(86)在步骤(c)中由第二分开部分加热；且其中
控制来自变换反应器(60)的第一分开部分的流速和来自变换反应器(60)的第二分开部分的流速及任选的所述一种或多种另外分开部分的流速，使得T WC,较 高 和T BFW,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度且T 1,较 低 和T 2,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度。
方面15. 前述方面的方法，其中来自变换反应器(60)的所述一种或多种另外分开部分包括用于加热烃原料(75)的分开部分和/或用于加热变压吸附单元副产物气体(115)的分开部分，所述方法还包括以下步骤(k)和/或以下步骤(l)：
(k) 通过与用于加热烃原料(75)的分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由用于加热烃原料(75)的分开部分加热时，烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热烃原料(75)时，用于加热烃原料(75)的分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ，其中T HF,较 低 和T 3,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度，且T HF,较 高 和T 3,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度，
其中控制来自变换反应器(60)的所述一种或多种另外分开部分的流速，使得T HF,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度且T 3,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；
(l) 通过与用于加热变压吸附单元副产物气体(115)的分开部分间接热传递加热变压吸附单元副产物气体(115)，在由用于加热变压吸附单元副产物气体(115)的分开部分加热时，变压吸附单元副产物气体(115)从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热变压吸附单元副产物气体(115)时，用于加热变压吸附单元副产物气体(115)的分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ，其中T PSA,较 低 和T 4,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度，且T PSA,较 高 和T 4,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度，
其中控制来自变换反应器(60)的所述一种或多种另外分开部分的流速，使得T PSA,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度，且T 4,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度。
方面16. 方面1、3、6、8、9和10中任一方面的方法，其中：
来自变换反应器(60)的重整产品输送经过共用换热器；且其中
水冷凝物(97)和锅炉进水(86)及任选的烃原料(75)和任选的变压吸附单元副产物气体(115)各自在所述共用换热器中的在延伸通过来自变换反应器(60)的重整产品的相应换热结构中输送，由此以平行间接换热在所述共用换热器中由重整产品加热。
方面17. 生产氢产物气体(105)的方法，所述方法包括：
从变换反应器(60)中取出重整产品(25)；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品的第一分开部分间接热传递加热水冷凝物(97)，在由第一分开部分加热时，水冷凝物(97)从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热水冷凝物(97)时，第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品的第二分开部分间接热传递加热锅炉进水(86)，在由第二分开部分加热时，锅炉进水(86)从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热锅炉进水(86)时，第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第三分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由第三分开部分加热时，烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热烃原料(75)时，第三分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；其中
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T HF,较 低 、T 1,较 低 、T 2,较 低 和T 3,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T HF,较 高 、T 1,较 高 、T 2,较 高 和T 3,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；
冷却包含第一分开部分的至少一部分、第二分开部分的至少一部分和第三分开部分的至少一部分的混合物，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的所述水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
在分离器(90)中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成水冷凝物(97)；
将水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)用于通过与第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，且将水冷凝物(97)的至少一部分从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)中，其中将水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)，之后从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)；和
在变压吸附单元(100)中分离包含贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料(95)，以形成氢产物气体(105)和变压吸附单元副产物气体(115)。
方面18. 方面17的方法，其还包括：
将从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)送到加热原料的换热器(70)，以在加热原料的换热器(70)中通过与重整产品(25)间接热传递加热烃原料(75)并从加热原料的换热器(70)中取出重整产品(25)；和
将来自加热原料的换热器(70)的重整产品分开以形成来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第一分开部分、来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第二分开部分和来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第三分开部分。
方面19. 生产氢产物气体(105)的方法，所述方法包括：
从变换反应器(60)中取出重整产品(25)；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品的第一分开部分间接热传递加热水冷凝物(97)，在由第一分开部分加热时，水冷凝物(97)从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热水冷凝物(97)时，第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品的第二分开部分间接热传递加热锅炉进水(86)，在由第二分开部分加热时，锅炉进水(86)从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热锅炉进水(86)时，第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第三分开部分间接热传递加热烃原料(75)，在由第三分开部分加热时，烃原料(75)从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热烃原料(75)时，第三分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；
通过与来自变换反应器(60)的重整产品(25)的第四分开部分间接热传递加热变压吸附单元副产物气体(115)，在由重整产品(25)的第四分开部分加热时，变压吸附单元副产物气体(115)从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热变压吸附单元副产物气体(115)时，所述第四分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ；其中
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T HF,较 低 、T PSA,较 低 、T 1,较 低 、T 2,较 低 、T 3,较 低 和T 4,较 低 小于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T HF,较 高 、T PSA,较 高 、T 1,较 高 、T 2,较 高 、T 3,较 高 和T 4,较 高 大于从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)的露点温度；
冷却包含第一分开部分的至少一部分、第二分开部分的至少一部分、第三分开部分的至少一部分和所述第四分开部分的至少一部分的混合物，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的所述水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
在分离器(90)中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成水冷凝物(97)；
将水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)用于通过与第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，且将水冷凝物(97)的至少一部分从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)，其中水冷凝物(97)从分离器(90)送到第一换热段(56)，之后从第一换热段(56)送到蒸汽罐(120)；和
在变压吸附单元(100)中分离包含所述贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料(95)，以形成氢产物气体(105)和变压吸附单元副产物气体(115)。
方面20. 方面19的方法，其还包括：
将从变换反应器(60)中取出的重整产品(25)送到加热原料的换热器(70)，以在加热原料的换热器(70)中通过与重整产品(25)间接热传递加热烃原料(75)并从加热原料的换热器(70)中取出重整产品(25)；和
将来自加热原料的换热器(70)的重整产品(25)分开以形成来自变换反应器(60)的重整产品的第一分开部分、来自变换反应器(60)的重整产品的第二分开部分、来自变换反应器(60)的重整产品的第三分开部分和来自变换反应器(60)的重整产品的第四分开部分。
附图说明
图1为催化蒸汽-烃重整方法的工艺流程图；
图2为催化蒸汽-烃重整方法的工艺流程图，其中使用两个单独的蒸汽罐；
图3为对比性催化蒸汽-烃重整方法的工艺流程图；
图4为对比性催化蒸汽-烃重整方法的工艺流程图，其中使用两个单独的蒸汽罐。
具体实施方式
接下来的详细描述仅提供优选的例示性实施方案，而并非意图限制本发明的范围、适用性或构造。相反，优选例示性实施方案的以下详述将为本领域技术人员提供实施本发明的优选例示性实施方案的可行描述，应理解，在不脱离如由权利要求限定的本发明的范围的情况下，在要素的功能和排列上可进行各种改变。
当应用于本说明书和权利要求中描述的本发明的实施方案中的任何特征时，本文使用的冠词“一个”和“一种”是指一个或多个。“一个”和“一种”的使用并非将意义限制为单一特征，除非特别声明这一限制。在单数或复数名词或者名词短语前面的冠词“该/所述”表示一种或多种特定的具体特征且可具有单数或复数含义，这取决于使用其的上下文。
形容词“任何”是指无论什么数量的无差别的一个、一些或全部。
置于第一实体和第二实体之间的术语“和/或”包括以下含义之一：(1) 仅第一实体，(2) 仅第二实体，和(3) 第一实体和第二实体。置于三个或更多个实体的列举中的最后两个实体之间的术语“和/或”是指在列举中的实体中的至少一个，包括在该列举中的实体的任何特定组合。例如，“A、B和/或C”具有与“A和/或B和/或C”相同的含义且包括A、B和C的以下组合：(1) 仅A，(2) 仅B，(3) 仅C，(4) A和B，而没有C，(5) A和C，而没有B，(6) B和C，而没有A，和(7) A和B和C。
短语在特征或实体的列表之前的“至少一个/种”是指在实体列表中的特征或实体中的一个或多个/一种或多种，而未必包括在实体列表内具体列出的每一个实体中的至少一个/种，且不排除在实体列表中的实体的任何组合。例如，“A、B或C中的至少一个/种”(或等效地，“A、B和C中的至少一个/种”，或等效地，“A、B和/或C中的至少一个/种”)具有与“A和/或B和/或C”相同的含义且包括A、B和C的以下组合：(1) 仅A，(2) 仅B，(3) 仅C，(4) A和B，而没有C，(5) A和C，而没有B，(6) B和C，而没有A，和(7) A和B和C。
术语“多个”是指“两个或更多个”。
短语“至少一部分”是指“部分或全部”。物流的该至少一部分可具有相同的组成，每种物质的浓度与其衍生自的物流相同。物流的该至少一部分可具有与其衍生自的物流不同的物质浓度。物流的该至少一部分可仅包含其衍生自的物流的特定物质。
本文使用的物流的“分开部分”为与取得其的物流相同的化学组成和物质浓度的部分。
本文使用的物流的“分离部分”为与取得其的物流不同的化学组成和不同的物质浓度的部分。
本文使用的“第一”、“第二”、“第三”等用以区分多个步骤和/或特征，且并非表示总数量或在时间和/或空间上的相对位置，除非明确声明如此。
在权利要求中，可使用字母来识别所要求的步骤(例如(a)、(b)和(c))。这些字母用来帮助提及方法步骤，且除非且只有到在权利要求书中具体记载了这样的顺序的程度。
本文使用的术语“催化剂”是指载体、催化材料和可存在于载体上的任何其他添加剂。
术语“贫”是指所提到的气体具有比形成其的原始物流少的摩尔%浓度。“贫”并非指物流完全不含所提到的气体。
术语“富”或“富集”是指所提到的气体具有比形成其的原始物流大的摩尔%浓度。
本文使用的“热”和“加热”可包括明显和潜在的热和加热。
本文使用的“间接热传递”为热从一种物流传递到另一物流，其中这些物流并未混合在一起。间接热传递包括例如在换热器中热从第一流体传递到第二流体，其中这些流体通过板或管隔开。间接热传递包括热从第一流体传递到第二流体，其中使用中间工作流体以将热从第一流体运载到第二流体。在蒸发器中第一流体可使工作流体蒸发，例如使水蒸发成蒸汽，工作流体送到另一换热器或冷凝器，其中工作流体将热传递到第二流体。使用工作流体从第一流体到第二流体的间接热传递可使用热管、热虹吸管、釜式锅炉等实现。
本文使用的“间接热传递”为热从一种物流传递到另一物流，其中这些物流紧密地混合在一起。直接热传递例如包括润湿，其中将水直接喷到热空气流中且来自空气的热使水蒸发。
本发明涉及生产氢产物气体的方法。所述方法利用催化蒸汽-烃重整。催化蒸汽-烃重整，也称作蒸汽甲烷重整(SMR)、催化蒸汽重整或蒸汽重整，定义为用于通过在催化剂上与蒸汽反应使重整器原料转化成重整产品的任何方法。本文使用的重整产品，也称作合成气体或简称为合成气，为包含氢气和一氧化碳的任何混合物。重整反应为吸热反应且通常可描述为CnHm + n H2O → n CO + (m/2 + n) H2。氢气在产生重整产品时产生。
所述方法参考附图描述，该附图各自表示工艺流程图。在整个附图中，相同的参考符号提及相同的元件。另外，在说明书中结合附图引入的参考符号可在一个或多个后续图中重复，而无需在说明书中另外描述以便提供其他特征的内容。
适合实施本发明方法的催化蒸汽-烃重整方法的工艺流程图示于图1和图2中。图1示出具有单一蒸汽罐120的工艺流程图，而图2示出具有两个蒸汽罐120和121的工艺流程图。图2的工艺流程图将由工艺冷凝物形成的锅炉进水与由补给水85形成的锅炉进水隔离。工艺冷凝物可含有有机化合物。对于工艺冷凝物使用单独的蒸汽罐且对于由补给水形成的锅炉进水使用单独的蒸汽罐的益处在于防止有机化合物进入输出蒸汽150中。可使用由工艺冷凝物形成的蒸汽来形成进料气体混合物15，其中可容易地耐受有机化合物的存在。
图1和图2示出所需要的特征和任选的特征，所述任选的特征提供另外的内容。
在图1和图2中，将重整器进料气体混合物15引入在重整炉10中的多个含催化剂的重整器管20中，使重整器进料气体混合物15在有效形成包含H2、CO、CH4和H2O的重整产品25的反应条件下以重整反应来反应，且将重整产品25从重整炉10的所述多个含催化剂的管20中取出。
重整器进料气体混合物15可为适合引入催化蒸汽-烃重整器中以形成重整产品的任何进料气体混合物。重整器进料气体混合物15可包含已经脱硫的烃原料75和蒸汽151、152和/或预重整的烃原料和蒸汽的混合物。烃原料可为天然气、甲烷、石脑油、丙烷、炼制厂燃料气体、炼制厂废气或本领域已知的其他合适的重整器原料。预重整的烃原料和蒸汽在预重整器(未示出)中生产。
重整反应在重整炉10中的所述多个含催化剂的重整器管20中发生。重整炉，也称作催化蒸汽重整器、蒸汽甲烷重整器和蒸汽-烃重整器，在本文中定义为通过在催化剂上在由燃料燃烧提供的热下与蒸汽反应使含有元素氢和碳的原料转化成重整产品的任何燃烧炉。
具有多个含催化剂的重整器管的重整炉，即管状重整器，在本领域中众所周知。可使用任何合适数目的含催化剂的重整器管。已知构造的适合材料和方法。在含催化剂的重整器管中的催化剂可为本领域已知的任何合适的催化剂，例如包含镍的负载型催化剂。
在所述多个含催化剂的重整器管20中有效形成重整产品25的反应条件可包括500℃-1000℃的温度和203kPa-5,066kPa(绝对)的压力。反应条件温度可如由例如J型热电偶的任何合适温度传感器所测量。反应条件压力可如由例如自Mensor购得的压力计的本领域已知的任何合适压力传感器所测量。
重整产品25可与许多物流换热且随后可将其送到含有变换催化剂61的变换反应器60。在图1和图2中示出的例示性实施方案中，将从所述多个含催化剂的重整器管20中取出的重整产品25送到换热器40(所谓的废热锅炉)中，其中重整产品25加热锅炉进水流127的一部分，由此形成两相水和蒸汽流，将其再次引入蒸汽罐120(图1)或蒸汽罐121(图2)中。
在图1和图2中示出的例示性实施方案中，将重整产品25从换热器40送到变换反应器60中。所述方法可包括使来自换热器40的重整产品25在变换催化剂61存在下在重整产品25中有效形成另外氢气的反应条件下反应。另外的氢气可通过一氧化碳和蒸汽的催化反应得到。该反应为放热的且一般称为水-气变换反应或变换反应：CO + H2O → CO2 + H2。所述反应通过使一氧化碳和水穿过合适催化剂的床实现。在重整产品25中有效形成另外氢气的反应条件可包括190℃-500℃的第二温度和203kPa-5,066kPa(绝对)的第二压力。
可使用任何合适的变换催化剂。所述变换反应器可为所谓的高温变换(HTS)、低温变换(LTS)、中温变换(MTS)或组合。可使用一种或多种变换反应器。
对于高温变换，典型的是310℃-370℃的入口温度和400℃-500℃的出口温度。通常，将氧化铁/氧化铬催化剂用于高温变换。
对于低温变换，典型的是190℃-230℃的入口温度和220℃-250℃的出口温度。通常，将包含金属铜、氧化锌和例如氧化铝或氧化铬的一种或多种其他难以还原的氧化物的催化剂用于低温变换。
对于中温变换，典型的是190℃-230℃的入口温度和至多350℃的出口温度。可将合适配制的负载型铜催化剂用于中温变换。对于例示性方法，可优选中温变换。
组合可包括序贯进行的高温变换、通过间接换热冷却和低温变换序。如果需要，则可将任一变换阶段用夹层冷却细分。
如在图1和图2中的例示性实施方案所示，在穿过变换反应器60之后，可将重整产品25送到任选的换热器70中，其中将烃原料75加热并将重整产品25冷却。因为冠词“一个/种”和“该/所述”是指“一个或多个”，换热器70可包括一个或多个换热器。
来自变换反应器60的重整产品25接着平行地加热至少两种物流。所述重整产品可在任选的换热器70中冷却之后加热所述至少两种物流。
水冷凝物97和锅炉进水86通过与来自变换反应器的重整产品间接热传递平行地加热(在重整产品在换热器70(如果存在的话)中冷却之后)。
水冷凝物97和锅炉进水86可在共用换热器(未示出)中加热或者重整产品可分成在第一换热段56中加热水冷凝物97的第一分开部分和在第二换热段58中加热锅炉进水86的第二分开部分。对于其中使用共用换热器的情况，所述共用换热器有效地包括换热段56和换热段58两者。共用换热器具有与如下两个单独换热器基本相同的作用：一个换热器包括换热段56且一个单独的换热器包括换热段58。所述共用换热器可具有用于保持水冷凝物和锅炉进水86分离的单独换热管，因此重整产品平行地加热水冷凝物和锅炉进水。在共用换热器中，锅炉进水86和水冷凝物97和任选的用于生产氢产物气体的方法的一种或多种另外物流可各自传送通过相应的换热结构，例如相应的管路系统，所述换热结构延伸通过来自变换反应器的重整产品，由此与重整产品平行地间接换热加热锅炉进水86和水冷凝物97和任选的所述一种或多种另外物流。所述重整产品传送通过与换热结构换热接触的共用换热器。
传送待通过共用换热器加热的工艺物流之一的各换热结构为共用换热器的相应换热段。传送水冷凝物97通过共用换热器的换热结构为第一换热段且传送锅炉进水86通过共用换热器的换热结构为共用换热器的第二换热段。每当待加热的工艺物流中的两种或更多种各自在通过输送经过换热器的来自变换反应器的重整产品的未分开物流的单独换热结构中递送时，使用术语“共用换热器”。在共用换热器中，仅使待加热的工艺物流彼此分离，而重整产品作为未分开的重整产品流输送经过换热器。例如，水冷凝物97可在第一换热段56中加热且锅炉进水86可在共用换热器的第二换热段58中加热，而一种或多种另外工艺物流(例如烃原料75和/或变压吸附单元副产物气体115)可各自在用于水冷凝物97和加热锅炉进水86的共用换热器外部的另一换热段中通过与来自变换反应器的重整产品的分开部分间接换热且与这两种工艺物流平行地换热来加热。
在由重整产品加热时，水冷凝物从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，其中T WC,较 低 小于重整产品的露点温度且T WC,较 高 大于重整产品的露点温度。如果来自变换反应器的所有重整产品都加热水冷凝物97和锅炉进水86两者，则在加热水冷凝物97时，重整产品从T 1,较 高 冷却到T 1,较 低 。如果重整产品的第一分开部分加热水冷凝物，则在加热水冷凝物97时，重整产品的第一分开部分从T 1,较 高 冷却到T 1,较 低 。T 1,较 高 大于重整产品的露点温度且T 1,较 低 小于重整产品的露点温度。
露点温度或露点为重整产品中的水蒸汽在其下在相应换热方法中的重整产品的压力下开始从气相中冷凝出来的温度。
对于其中重整产品加热水冷凝物的情况，露点温度为在加热水冷凝物时在重整产品的条件下重整产品的露点温度。同样地，在加热其他物流时，重整产品的露点温度为在加热各相应物流时在重整产品的相应条件下重整产品的露点温度。
在由重整产品25加热时，锅炉进水86从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，其中T BFW,较 低 小于重整产品的露点温度且T BFW,较 高 大于重整产品的露点温度。如果来自变换反应器的所有重整产品都加热水冷凝物97和锅炉进水86两者，则在加热锅炉进水86时，重整产品从T 2,较 高 冷却到T 2,较 低 。如果重整产品的第二分开部分加热锅炉进水86，则在加热锅炉进水86时，重整产品的第二分开部分从T 2,较 高 冷却到T 2,较 低 。T 2,较 高 大于重整产品的露点温度且T 2,较 低 小于重整产品的露点温度。
水冷凝物97和锅炉进水86平行地加热经过重整产品的露点温度。
锅炉进水86可通过经由在换热器80中与重整产品25间接热传递加热进水85(所谓的补给水)来形成，由此在换热器80中冷却重整产品25。进水85可为蒸馏水、处理过的水(脱钙、过滤等)或在本领域中已知的其他合适水。
在换热器80中加热之后，可将进水85送到除气器110中，在其中除去溶解的气体。溶解的气体在除气器110中从进水中汽提出来。可将蒸汽11引入除气器110中或者蒸汽可通过加热或闪蒸就地形成。蒸汽帮助汽提出溶解的气体。将排出物流17从除气器110中取出。排出物流17包含蒸汽和由从进水85中汽提出的溶解气体形成的气体。可将从除气器110中取出的锅炉进水86泵送到较高压力，在换热段58中通过与重整产品或重整产品25的第二部分间接热传递加热并送到蒸汽罐120中。
如果重整产品被分成第一分开部分和第二分开部分，则第一分开部分和第二分开部分的流速可通过一个或多个阀门(未示出)控制。流速可基于例如质量、摩尔或体积的任何基础来控制。可控制流速，使得离开换热段56的重整产品的出口温度和离开换热段58的重整产品的出口温度小于重整产品的露点温度。可控制分开部分的流速，使得被加热的物流的出口温度大于所述露点温度且处于其相应设计温度下。
烃原料75可在换热器(未示出)中通过与加热水冷凝物和锅炉进水两者的重整产品(即以串联方式与加热水冷凝物和锅炉进水两者的重整产品)间接热传递来加热。在加热之后，随后可将烃原料从该换热器送到换热器70中以便进一步加热烃原料。
烃原料75可在换热器(未示出)中通过与来自换热段56的重整产品25的第一部分或来自换热段58的重整产品25的第二部分间接热传递来加热。随后可将原料75从该换热器送到换热器70中以便进一步加热烃原料。
随后冷却包含重整产品或在适用的情况下重整产品(25)的第一和第二部分的混合物。
可将混合物送到换热器80中以加热补给水85，由此冷却混合物。
将混合物在调温冷却器81中以有效冷凝在混合物中的水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却。
贫水重整产物气体的至少一部分作为变压吸附单元进料95送到变压吸附单元100中并在其中分离以形成氢产物气体105和变压吸附单元副产物气体115。
冷凝水在分离器90中与贫水重整产物气体分离以由冷凝水的至少一部分形成水冷凝物97。如果需要，则可将冷凝水的滑流从分离器中除去。
将水冷凝物97从分离器90送到换热段56中且将水冷凝物97的至少一部分从换热段56送到蒸汽罐120中。将水冷凝物97从分离器90送到换热段56，随后将其从换热段56送到蒸汽罐120中。
在图1中，将水冷凝物97从换热段56送到蒸汽汽提器55，之后将水冷凝物97送到蒸汽罐120中。将来自蒸汽罐120或其他来源的蒸汽加到蒸汽汽提器55中以从冷凝物中汽提出有机化合物。将水冷凝物97部分送到蒸汽罐120中。将来自汽提器55的气相蒸汽组分152与脱硫原料76共混且作为重整器进料气体混合物15送到多个含催化剂的管20中。
在图2中，将水冷凝物97从分离器90送到换热器82，以通过与重整产品间接换热来加热，且随后送到除气器111中，在其中将溶解的气体除去。在除气器111中将溶解的气体从冷凝物97中汽提出。可将蒸汽12引入除气器111中或者蒸汽可通过加热或闪蒸就地形成。蒸汽可自蒸汽罐121或任何其他可用的蒸汽来源提供。蒸汽帮助汽提出溶解的气体。排出物流18包含蒸汽和由从冷凝物97中汽提出的溶解气体形成的气体。随后可将冷凝物97泵送并送到换热段56，且随后送到蒸汽罐120。
为了降低来自制氢设施的VOC排放，可将来自除气器110和/或除气器111的除气器排出物流注入重整炉10中，如在以下文献中所述：“Report on Emission Limits for Rule1189-Emissions from Hydrogen Plant Process Vents,” South Coast Air QualityManagement District, 2001年6月7日(http//www3.aqmd.gov/hb/attachments/2002/020620b.doc)和“Final Environmental Assessment: Proposed Rule 1189-Emissionsfrom Hydrogen Plant Process Vents” SCAQMD号1189JDN021199, South Coast AirQuality Management District，1999年12月17日(http://www.aqmd.gov/docs/default-source/ceqa/documents/aqmd-projects/2000/final-ea-for-proposed-amended-rule-1189.doc?sfvrsn=4)。
如在图1中所示，当水冷凝物在换热段56中平行地加热且在汽提器55中通过蒸汽汽提时，可将水冷凝物泵送并直接进料到蒸汽罐中。小型泵能够提供泵送水冷凝物到蒸汽罐中所需要的压头。在将水冷凝物引入蒸汽罐中之前，可将水冷凝物与另一水流共混，使得进入蒸汽罐的水的温度处于所要水平下。
如在图1和图2中所示，重整产品25可平行地加热另外的物流。另外，重整产品可与水冷凝物97和锅炉进水86平行地加热烃原料75和/或变压吸附单元副产物气体115。
水冷凝物97、锅炉进水86和烃原料75可在共用换热器(未示出)中加热，或者重整产品可分成在换热段56中加热水冷凝物97的分开部分、在换热段58中加热锅炉进水86的另一分开部分和在换热段57中加热烃原料75的又一分开部分。
在水冷凝物在第一换热器中的第一换热段56中由重整产品的第一分开部分加热且锅炉进水在第二换热器中的第二换热段58中由重整产品的第二分开部分加热的情况下，烃原料可在第三换热段中加热，其中第三换热段57与第一换热段56在同一换热器中或与第二换热段58在同一换热器中。
烃原料75在由重整产品加热时可从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，其中T HF,较 低 小于重整产品的露点温度且T HF,较 高 大于重整产品的露点温度。如果来自变换反应器的所有重整产品都加热水冷凝物97、锅炉进水86和烃原料75，则在加热烃原料75时，重整产品从T 3,较 高 冷却到T 3,较 低 。如果重整产品的分开部分加热烃原料75，则在加热烃原料75时，重整产品的分开部分从T 3,较 高 冷却到T 3,较 低 。T 3,较 高 大于重整产品的露点温度且T 3,较 低 小于重整产品的露点温度。
如果重整产品被分成多个分开部分，则分开部分的流速可通过一个或多个阀门(未示出)控制。例如，可控制流速，使得离开换热段56的重整产品的出口温度、离开换热段57的重整产品的出口温度和离开换热段58的重整产品的出口温度小于重整产品的露点温度。也可控制分开部分的流速，使得被加热的物流的出口温度大于所述露点温度且处于其相应设计温度下。
对于其中分开部分在换热段57中加热烃原料75的情况，在换热器80中冷却的包含重整产品或加热冷凝物的那部分和加热锅炉进水的那部分的混合物还可包含加热烃原料75的分开部分。
变压吸附单元副产物气体115还可通过与来自变换反应器60的重整产品的分开部分间接热传递来加热(如果存在的话，通过换热器70)。变压吸附单元副产物气体115可在换热段59中加热。
在由重整产品加热时，变压吸附单元副产物气体115可从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，其中T PSA,较 低 小于重整产品的露点温度且T PSA,较 高 大于重整产品的露点温度。如果来自变换反应器的所有重整产品都加热水冷凝物97、锅炉进水86和变压吸附副产物气体115，则在加热变压吸附副产物气体115时，重整产品从T 4,较 高 冷却到T 4,较 低 。如果重整产品的分开部分加热变压吸附副产物气体115，则在加热变压吸附单元副产物气体115时，重整产品的分开部分从T 4,较 高 冷却到T 4,较 低 ，其中T 4,较 高 大于重整产品的露点温度且T 4,较 低 小于重整产品的露点温度。
如果重整产品被分成多个分开部分，则分开部分的流速可通过一个或多个阀门(未示出)控制。例如，可控制流速，使得离开换热段56的重整产品的出口温度、离开换热段57的重整产品(如果存在的话)的出口温度、离开换热段58的重整产品的出口温度和离开换热段59的重整产品的出口温度小于重整产品的露点温度。可控制所述流速，使得被加热的物流的出口温度大于露点温度且处于其相应设计温度下。
对于其中分开部分在换热段59中加热变压吸附单元副产物气体115的情况，在换热器80中冷却的包含重整产品或加热冷凝物的那部分和加热锅炉进水的那部分的混合物还可包含加热变压吸附单元副产物气体115的分开部分。
如在图1和图2中所示，重整产品或包含重整产品的分开部分的组合物流在换热器80中加热补给水85。还可存在由重整产品加热其他物流的其他换热器，例如产生低压蒸汽以供除气器使用的换热器(未示出)和/或加热将作为在所述方法中的加热介质使用的再循环锅炉进水的换热器(未示出)。所有这些物流，在图2中的补给水＋水冷凝物，可以许多不同方式由已经通过加热在换热器56中的水冷凝物97、锅炉进水86和任选烃原料75和/或变压吸附单元副产物115冷却之后的重整产品加热。例如，它们可由重整产品或重整产品的所有分开部分的组合物流串联加热。或者，它们可在各种串联和/或并联排列中由四种、三种或两种重整产品物流加热，这取决于用于加热在换热器56中的水冷凝物97及锅炉进水86和任选的烃原料75和/或变压吸附单元副产物115的分开部分的数目和这些分开部分如何重新组合以形成组合的重整产品物流。
可将在与来自变换反应器60的重整产品的至少一部分间接热传递加热之后的烃原料75送到加氢脱硫单元300，以从所述烃原料中除去硫。如本领域中周知，硫可使所述方法中的催化剂中毒。可在加热烃原料75之前或之后将用于加氢脱硫的氢气106加到原料中。氢产物105可用于提供氢气106。可将脱硫原料的至少一部分76与蒸汽151、152共混，且随后在重整器10的对流段45中通过燃烧产物气体35进一步加热，之后将其作为重整器进料气体混合物15引入含催化剂的重整器管20中。
燃料5可在使燃料5有效燃烧的条件下在所述多个含催化剂的重整器管20外部的重整炉10的燃烧段30中用氧化剂气体3燃烧以形成包含CO2和H2O的燃烧产物气体35。任何合适的燃烧器都可用以将燃料5和氧化剂气体3引入燃烧段30中。用氧化剂气体3燃烧燃料5产生热以供应能量，从而使重整器进料气体混合物15在所述多个含催化剂的重整器管20内反应。将燃烧产物气体35从重整炉10的燃烧段30中取出并将其送到重整炉的对流段45，以将热供应到其他工艺物流。重整炉的燃烧段(也称作辐射点、辐射或辐射段)为含有所述多个含催化剂的重整器管的重整炉的那部分。重整炉的对流段为除所述多个含催化剂的重整器管外含有换热器的重整炉的那部分。在对流段中的换热器可用于加热除重整产品外的工艺流体，例如水/蒸汽、空气、变压吸附单元副产物气体、重整器进料气体，之后将其引入含催化剂的重整器管等。
有效燃烧燃料的条件可包括600℃-1500℃的温度和99kPa-101.4kPa的压力(绝对)。所述温度可如通过热电偶、光学高温计或本领域中已知用于测量炉温的任何其他校准的温度测量装置所测量。所述压力可如由例如自Mensor购得的压力计的本领域已知的任何合适压力传感器所测量。
燃料5可包含来自变压吸附器100的副产物气体115和补充燃料118。来自变压吸附器的副产物气体常称为变压吸附器尾气，且补充燃料常称为调温燃料。可加热副产物气体115和补充燃料118，之后将其用作燃料5。可将副产物气体115和补充燃料118共混并经燃烧器一起引入燃烧段，或者它们可单独地经在燃烧器中的不同端口引入。或者，副产物气体可经主燃烧器引入而补充燃料可经燃烧器附近的喷枪引入。
氧化剂气体3为含有氧气的气体且可为空气、富氧空气、贫氧空气，例如燃气涡轮机废气、工业级氧气或已知在重整炉中用于燃烧的任何其他含氧气体。例如，如在图1和图2中所示，空气130可在强制通风机135中压缩，在对流段45中由燃烧产物气体35加热并作为氧化剂气体3送到重整炉中。
燃烧产物气体35可在重整炉10的对流段45中加热许多不同的工艺物流。燃烧产物气体35可以各种不同构造加热物流(加热顺序)。
图1示出加热重整器进料气体混合物15、然后使来自蒸汽罐120的蒸汽125过热的燃烧产物气体35。过热蒸汽的一部分可用以形成重整器进料气体混合物15且另一部分用以形成蒸汽产物150(即，输出蒸汽)。在加热蒸汽之后，燃烧产物气体随后在换热器中加热来自蒸汽罐120的锅炉进水127的一部分，以形成蒸汽和水的两相混合物，其至少一部分返回到蒸汽罐120中。所述燃烧产物气体随后加热燃烧氧化剂3。随后可将燃烧产物气体35送到引风机140中并排出。
图2示出加热重整器进料气体混合物15、然后使来自蒸汽罐121的蒸汽125过热的燃烧产物气体35。过热蒸汽的一部分可用以形成重整器进料气体混合物15且另一部分用以形成蒸汽产物150(即，输出蒸汽)。所述燃烧产物气体随后加热来自蒸汽罐121的锅炉进水127的一部分以形成蒸汽和水的两相混合物，其至少一部分返回到蒸汽罐121中。在加热来自蒸汽罐121的锅炉进水之后，所述燃烧产物气体加热来自蒸汽罐120的水冷凝物以形成蒸汽和水的两相混合物，其返回到蒸汽罐120中。所述燃烧产物气体随后加热燃烧氧化剂3。随后可将燃烧产物气体35送到引风机140中并排出。
实施例
实施例说明本发明换热网络与现有技术换热网络相比的益处。其中，本发明方法的益处为制氢的热能消耗降低、换热器投资成本降低和耗电量降低。制氢的热能消耗可使用单位为J/Nm3的净比能量(net specific energy, NSE)比较，其可定义为：
，
其中：
HHV 燃 料 为引入燃烧段的补充燃料的较高热值(J/Nm3)，
F 燃 料 为燃料的流速(Nm3/h)，
HHV 进 料 为引入重整器的重整器原料的较高热值(J/Nm3)，
F 进 料 为重整器原料的流速(Nm3/h)，
ΔH为在25℃下在输出蒸汽和水之间的焓差(J/kg)，
F 蒸 汽 为输出蒸汽的质量流量(kg/h)，且
HPR为制氢速率(Nm3/h)。
换热器投资成本可通过所有换热器的换热表面积之和(总面积)测算。所有四个实施例的NSE、总面积和耗电量汇总于表1中。两个比较实施例的NSE、总面积和耗电量设定成100以在归一化基础上进行比较。
使用Aspen Technology, Inc.的Aspen Plus®来模拟在实施例中描述的方法。使用用于工业催化蒸汽-烃重整的典型条件，例如天然气原料、2.7的蒸汽：碳比率和865℃的离开含催化剂的管的重整产品温度。各实施例包括高温变换反应器，而不包括预重整器。在高温变换反应器下游的重整产品的露点为约175℃。
实施例1(比较例)
实施例1的换热网络示于图3中。重整产品25在417℃下离开高温变换反应器60。在重整产品中的热随后通过加热各种物流回收。首先，重整产品在换热器70中冷却到352℃，同时将烃原料75从147℃加热到371℃。重整产品随后在锅炉进水换热器78中进一步冷却到158℃，其中重整产品达到其露点温度(175℃)且在重整产品中的蒸汽开始冷凝。锅炉进水86在换热器78中从109℃加热到232℃。在换热器78中在热物流和冷物流之间的温差达到其容许的设计最小值(例如，11℃)，或者紧压(pinch)重整产品物流的露点。重整产品随后在换热器77中将原料75从37℃加热到147℃，且所述原料随后在换热器70中由重整产品加热到371℃。
该实施例示出锅炉进水和烃原料两者需要从低于重整产品的露点温度加热到高于该露点温度，且这通过夹在换热器70中的烃原料加热与换热器77中的烃原料加热之间的在换热器78中的锅炉进水加热的串联配置来实现。已知，对于蒸汽重整方法，在高于重整产品的露点的热物流和低于露点的冷物流之间的换热(“交叉换热器”)将损害热效率(或增加NSE)，且需要最小化。在实施例1的串联配置中，在锅炉进水和重整产品之间的换热高效地进行，因为换热器78紧压在重整产品的露点，指示“交叉换热”最小化。然而，在换热器70中在重整产品和原料之间的换热并不有效，因为远高于露点(例如，大于352℃)的重整产品用以加热远低于露点(例如，低至147℃)的原料。该交叉换热产生更大的NSE。并且，显然交叉换热在串联配置中无法避免。
此外，在图3的换热网络中，变压吸附单元副产物气体115通过辅助热源(热锅炉进水)从32℃加热到221℃，所述热锅炉进水通过例如重整产品和烟气的主热源加热。水冷凝物97在换热器53中自身加热并冷却，与锅炉进水共混，在换热器76中加热，送到除气器110中，在换热器78中由重整产品加热并送到蒸汽罐120中。用于加热变压吸附单元副产物气体和水冷凝物的“反复性”加热步骤不仅产生热效率损失或更大的NSE，而且产生较高的投资成本。
该比较换热网络的性能汇总于表1中，作为与实施例2的结果比较的基础，实施例2利用根据本发明的改进的换热器网络。
表1：不同换热器网络的比较
实施例2
实施例2的换热网络示于图1中。在该实施例中使用任选的换热器57和59。
重整产品25在417℃下离开高温变换反应器60。在重整产品中的热随后通过加热各种物流回收。首先，重整产品在换热器70中冷却到368℃，由此将烃原料75从208℃加热到371℃。随后将重整产品分成四部分。重整产品的第一分开部分在换热器56中冷却到129℃，由此将水冷凝物97从38℃加热到247℃。重整产品的第二分开部分在换热器58中冷却到154℃，由此将锅炉进水86从109℃加热到229℃。重整产品的第三分开部分在换热器57中冷却到58℃，由此将烃原料75从37℃加热到208℃。重整产品的第四分开部分在换热器59中冷却到104℃，由此将变压吸附单元副产物气体115从32℃加热到224℃。第一部分、第二部分、第三部分和第四部分的分开分数分别为0.27、0.55、0.07和0.11。
重整产品在高于重整产品的露点下进入这四个换热器且在低于重整产品的露点下离开各换热器。所有四种冷物流都从低于重整产品的露点加热到高于重整产品的露点。所有四种换热器都紧压重整产品的露点的设计最小值。这些结果表示在重整产品和这四种冷物流之间的换热在最低交叉换热的情况下或以可实现的最有效方式进行，因此，如在表1中所示，与在实施例1中的换热网络相比较，引起NSE降低0.6%。通过主热源(重整产品)加热水冷凝物和变压吸附单元副产物气体也促进NSE降低，且与在实施例1中的换热网络相比较，引起总面积或换热器投资成本降低9.8%。与实施例1相比较，耗电量也降低0.4%，因为消除了与重复加热工艺冷凝物和变压吸附单元副产物气体关联的泵送。
实施例3-用双蒸汽罐的对比例
该比较实施例的方法示于图4中。关于换热，在该比较实施例和比较实施例1之间的主要差别在于水冷凝物97和补给锅炉进水86单独由重整产品25加热。实施例3利用多个蒸汽罐120和121以分开含水冷凝物的锅炉进水与仅由补给水制成的锅炉进水。由补给水制成的蒸汽用以制成输出蒸汽150。重整产品25在416℃下离开高温变换反应器60并用以按以下顺序串联地加热以下冷物流：在换热器70中的烃原料75、在换热器79中的水冷凝物、在换热器78中的补给锅炉进水、在换热器77中的烃原料75和在换热器76中的水冷凝物97。表2汇总了在这些换热器中的每一个的冷端和热端的热物流和冷物流的温度。
表2：实施例3的温度汇总
与在实施例1中的比较性情况类似，所有四种冷物流需要最终加热到高于重整产品的露点(175℃)，这由换热器的串联布置实现。如在表2中所示，在所有5种换热器中，仅补给锅炉进水换热器78经历重整产品的露点，这表示在重整产品和补给锅炉进水之间的有效热传递。明显交叉换热在换热器70和79中发生，这产生热效率损失或高NSE。此外，显然该交叉换热对于串联布置的换热器是不可避免的。这可通过使用原料(交换器77和70)和水冷凝物(换热器76和79)的分级加热减轻，但是分级会增加换热投资成本或总面积。
与实施例1类似，在该实施例中的变压吸附单元副产物气体115并非由主热源加热，而是由热锅炉进水从16℃加热到221℃。该重复性加热耗费NSE和总面积两者。
该比较性换热网络的性能汇总于表1中，作为与实施例4的结果比较的基础，实施例4利用根据本发明的改进的换热器网络。
实施例4
实施例4的换热网络示于图2中。这与实施例2非常类似，因为水冷凝物在此已经独立于补给锅炉进水被加热。重整产品25在417℃下离开高温变换反应器60。在重整产品中的热随后通过加热各种物流回收。首先，重整产品在换热器70中冷却到368℃，由此将烃原料75从222℃加热到371℃。随后将重整产品分成四部分。重整产品物流的第一分开部分在换热器56中冷却到162℃，由此将水冷凝物97从115℃加热到242℃。重整产品物流的第二分开部分在换热器58中冷却到162℃，由此将锅炉进水从110℃加热到250℃。重整产品物流的第三部分在换热器57中冷却到18℃，由此将原料75从5℃加热到222℃。重整产品的第四分开部分在换热器59中冷却到114℃，由此将变压吸附单元副产物气体115从16℃加热到232℃。第一部分、第二部分、第三部分和第四部分的分开分数分别为0.36、0.45、0.08和0.11。
与实施例2类似，在重整产品和这四种冷物流之间的换热以可实现的最有效方法进行。如在表1中所示，与在实施例3中的对比例相比较，该换热网络的益处包括NSE降低0.6%，总面积减小0.2%且耗电量降低4.9%。

Claims (20)

1.生产氢产物气体的方法，所述方法包括：
(a) 从变换反应器中取出重整产品，所述重整产品包含H2O、H2、CO和CO2；
(b) 通过与来自所述变换反应器的重整产品或其第一分开部分间接热传递加热水冷凝物，在由所述重整产品或第一分开部分加热时，所述水冷凝物从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热所述水冷凝物时，所述重整产品或第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
(c) 通过与来自所述变换反应器的重整产品或其第二分开部分间接热传递加热锅炉进水，在由所述重整产品或第二分开部分加热时，所述锅炉进水从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热所述锅炉进水时，所述重整产品或第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；
其中：
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T 1,较 低 和T 2,较 低 小于从所述变换反应器中取出的重整产品的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T 1,较 高 和T 2,较 高 大于从所述变换反应器中取出的重整产品的露点温度；
(d) 冷却混合物，所述混合物在所述重整产品加热所述水冷凝物和所述锅炉进水时包含所述重整产品的至少一部分或在第一分开部分加热所述水冷凝物且第二分开部分加热所述锅炉进水时包含第一分开部分的至少一部分和第二分开部分的至少一部分，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
(e) 在分离器中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成所述水冷凝物；
(f) 将所述水冷凝物从所述分离器送到第一换热段，用于通过与所述重整产品或第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，且将所述水冷凝物的至少一部分从第一换热段送到蒸汽罐中；和
(g) 在变压吸附单元中分离包含所述贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料以形成所述氢产物气体和变压吸附单元副产物气体。
2.权利要求1的方法，其中所述水冷凝物在第一换热段中由第一分开部分加热且所述锅炉进水在第二换热段中由第二分开部分加热。
3.权利要求1的方法，所述方法还包括：
将从所述变换反应器中取出的所述重整产品送到加热原料的换热器以在所述加热原料的换热器中通过与所述重整产品间接热传递加热烃原料并从所述加热原料的换热器中取出所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的重整产品在步骤(b)中加热所述水冷凝物且在步骤(c)中加热所述锅炉进水，则在步骤(b)中加热所述水冷凝物且在步骤(c)中加热所述锅炉进水的来自所述变换反应器的重整产品为从所述加热原料的换热器中取出的重整产品；且
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分在步骤(b)中加热所述水冷凝物且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分在步骤(c)中加热所述锅炉进水，则来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的第一分开部分且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的第二分开部分。
4. 权利要求1的方法，其中所述水冷凝物由来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分加热，所述方法还包括：
通过与第一分开部分间接热传递加热烃原料，在由第一分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ；其中
T HF,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T HF,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度。
5. 权利要求1的方法，其中所述锅炉进水由来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分加热，所述方法还包括：
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分间接热传递加热烃原料，在由第二分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ；其中
T HF,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T HF,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度。
6. 权利要求1的方法，所述方法还包括：
(h) 通过与来自所述变换反应器的所述重整产品或所述重整产品的分开部分间接热传递加热烃原料，在由所述重整产品或所述分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热所述烃原料时，所述重整产品或分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；其中
T HF,较 低 和T 3,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T HF,较 高 和T 3,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；
其中在所述重整产品还加热所述烃原料时所述混合物包含所述重整产品的至少一部分，或其中在所述分开部分加热所述烃原料时所述混合物还包含加热所述烃原料的所述重整产品的分开部分的至少一部分。
7.权利要求6的方法，其中所述烃原料在第三换热段中由所述分开部分加热。
8.权利要求6的方法，所述方法还包括：
将从所述变换反应器中取出的所述重整产品送到加热原料的换热器以在所述加热原料的换热器中与所述重整产品间接热传递加热烃原料并从所述加热原料的换热器中取出所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品在步骤(b)中加热所述水冷凝物、在步骤(c)中加热所述锅炉进水且在步骤(h)中加热所述烃原料，则在步骤(b)中加热所述水冷凝物、在步骤(c)中加热所述锅炉进水且在步骤(h)中加热所述烃原料的来自所述变换反应器的所述重整产品为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品；
其中，如果来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分在步骤(b)中加热所述水冷凝物，且来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分在步骤(c)中加热所述锅炉进水，且来自所述变换反应器的所述重整产品的分开部分在步骤(h)中加热所述烃原料，则来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的第一分开部分，且第二分开部分为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的第二分开部分，且所述分开部分为从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的分开部分；且
其中所述烃原料在步骤(h)中加热，之后在所述加热原料的换热器中加热。
9. 权利要求1的方法，所述方法还包括：
通过与用于加热所述变压吸附单元副产物气体的来自所述变换反应器的所述重整产品的分开部分间接热传递加热所述变压吸附单元副产物气体，在由用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分加热时，所述变压吸附单元副产物气体从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热所述变压吸附单元副产物气体时，用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ；其中
T PSA,较 低 和T 4,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T PSA,较 高 和T 4,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；
其中所述混合物还包含加热所述变压吸附单元副产物气体的所述重整产品的分开部分的至少一部分。
10.权利要求9的方法，其中所述变压吸附单元副产物气体由所述分开部分加热，所述分开部分在第四换热段中加热所述变压吸附单元副产物气体。
11. 权利要求9的方法，所述方法还包括：
将从所述变换反应器中取出的所述重整产品送到加热原料的换热器中以在所述加热原料的换热器中通过与所述重整产品间接热传递加热所述烃原料并从所述加热原料的换热器中取出所述重整产品；和
其中加热所述变压吸附单元副产物气体的所述重整产品的分开部分为加热所述变压吸附单元副产物气体的从所述加热原料的换热器中取出的所述重整产品的分开部分。
12.权利要求1的方法，其中步骤(f)包括将所述水冷凝物从所述分离器送到除气器，从所述除气器送到第一换热段；和从第一换热段送到所述蒸汽罐，所述方法还包括：
将在步骤(c)中加热之后的所述锅炉进水送到第二蒸汽罐。
13.权利要求1的方法，其中步骤(f)包括将所述水冷凝物从第一换热段送到蒸汽汽提器，且从所述蒸汽汽提器送到所述蒸汽罐，所述方法还包括：
将在步骤(c)中加热之后的所述锅炉进水送到所述蒸汽罐。
14.权利要求1的方法，其中：
来自所述变换反应器的所述重整产品被分成第一分开部分和第二分开部分和任选的来自所述变换反应器的一种或多种另外分开部分，第一分开部分具有一种流速，第二分开部分具有一种流速，且如果存在的话，所述一种或多种另外分开部分各自具有相应的流速；
所述水冷凝物在步骤(b)中由第一分开部分加热且所述锅炉进水在步骤(c)中由第二分开部分加热；且其中
控制来自所述变换反应器的第一分开部分的流速和第二分开部分的流速及来自所述变换反应器的任选的所述一种或多种另外分开部分的流速，使得T WC,较 高 和T BFW,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度且T 1,较 低 和T 2,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度。
15.权利要求14的方法，其中来自所述变换反应器的所述一种或多种另外分开部分包含用于加热烃原料的分开部分，所述方法还包括：
通过与用于加热烃原料的所述分开部分间接热传递加热所述烃原料，在由用于加热烃原料的所述分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热所述烃原料时，用于加热烃原料的所述分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ，其中T HF,较 低 和T 3,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度，且T HF,较 高 和T 3,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度，
其中控制用于加热所述烃原料的所述分开部分的流速，使得T HF,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度且T 3,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度。
16.权利要求14的方法，其中来自所述变换反应器的所述一种或多种另外分开部分包含用于加热所述变压吸附单元副产物气体的分开部分，所述方法还包括：
通过与用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分间接热传递加热所述变压吸附单元副产物气体，在由用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分加热时，所述变压吸附单元副产物气体从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热所述变压吸附单元副产物气体时，用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ，其中T PSA,较 低 和T 4,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度，且T PSA,较 高 和T 4,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度，
其中控制用于加热所述变压吸附单元副产物气体的所述分开部分的流速，使得T PSA,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度，且T 4,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度。
17.生产氢产物气体的方法，所述方法包括：
从变换反应器中取出重整产品；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分间接热传递加热水冷凝物，在由第一分开部分加热时，所述水冷凝物从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热所述水冷凝物时，第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分间接热传递加热锅炉进水，在由第二分开部分加热时，所述锅炉进水从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热所述锅炉进水时，第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第三分开部分间接热传递加热烃原料，在由第三分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热所述烃原料时，第三分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；
其中：
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T HF,较 低 、T 1,较 低 、T 2,较 低 和T 3,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T HF,较 高 、T 1,较 高 、T 2,较 高 和T 3,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；
冷却混合物，所述混合物包含第一分开部分的至少一部分、第二分开部分的至少一部分和第三分开部分的至少一部分，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的所述水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
在分离器中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成所述水冷凝物；
将所述水冷凝物从所述分离器送到第一换热段以用于通过与第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，并将所述水冷凝物的至少一部分从第一换热段送到蒸汽罐，其中将所述水冷凝物从所述分离器送到第一换热段，之后将其从第一换热段送到所述蒸汽罐；和
在变压吸附单元中分离包含所述贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料以形成所述氢产物气体和变压吸附单元副产物气体。
18. 权利要求17的方法，其还包括：
将从所述变换反应器中取出的所述重整产品送到加热原料的换热器中以在所述加热原料的换热器中通过与所述重整产品间接热传递加热所述烃原料并从所述加热原料的换热器中取出所述重整产品；和
将来自所述加热原料的换热器的所述重整产品分开以形成来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分、来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分和来自所述变换反应器的所述重整产品的第三分开部分。
19.生产氢产物气体的方法，所述方法包括：
从变换反应器中取出重整产品；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分间接热传递加热水冷凝物，在由第一分开部分加热时，所述水冷凝物从较低温度T WC,较 低 加热到较高温度T WC,较 高 ，且在加热所述水冷凝物时，第一分开部分从较高温度T 1,较 高 冷却到较低温度T 1,较 低 ；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分间接热传递加热锅炉进水，在由所述第二分开部分加热时，所述锅炉进水从较低温度T BFW,较 低 加热到较高温度T BFW,较 高 ，且在加热所述锅炉进水时，第二分开部分从较高温度T 2,较 高 冷却到较低温度T 2,较 低 ；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第三分开部分间接热传递加热烃原料，在由第三分开部分加热时，所述烃原料从较低温度T HF,较 低 加热到较高温度T HF,较 高 ，且在加热所述烃原料时，第三分开部分从较高温度T 3,较 高 冷却到较低温度T 3,较 低 ；
通过与来自所述变换反应器的所述重整产品的第四分开部分间接热传递加热所述变压吸附单元副产物气体，在由所述第四分开部分加热时，所述变压吸附单元副产物气体从较低温度T PSA,较 低 加热到较高温度T PSA,较 高 ，且在加热所述变压吸附单元副产物气体时，所述第四分开部分从较高温度T 4,较 高 冷却到较低温度T 4,较 低 ；
其中：
T WC,较 低 、T BFW,较 低 、T HF,较 低 、T PSA,较 低 、T 1,较 低 、T 2,较 低 、T 3,较 低 和T 4,较 低 小于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；且
T WC,较 高 、T BFW,较 高 、T HF,较 高 、T PSA,较 高 、T 1,较 高 、T 2,较 高 、T 3,较 高 和T 4,较 高 大于从所述变换反应器中取出的所述重整产品的露点温度；
冷却包含第一分开部分的至少一部分、第二分开部分的至少一部分、第三分开部分的至少一部分和所述第四分开部分的至少一部分的混合物，所述混合物以有效冷凝在所述混合物中的所述水的至少一部分以形成冷凝水和贫水重整产物气体的量冷却；
在分离器中将所述冷凝水与所述贫水重整产物气体分离，由此由所述冷凝水的至少一部分形成所述水冷凝物；
将所述水冷凝物从所述分离器送到第一换热段以用于通过与第一分开部分间接热传递加热所述水冷凝物的步骤，并将所述水冷凝物的至少一部分从第一换热段送到蒸汽罐，其中所述水冷凝物从所述分离器送到第一换热段，之后将其从第一换热段送到所述蒸汽罐；和
在变压吸附单元中分离包含所述贫水重整产物气体的至少一部分的变压吸附单元进料以形成所述氢产物气体和变压吸附单元副产物气体。
20. 权利要求19的方法，其还包括：
将从所述变换反应器中取出的所述重整产品送到加热原料的换热器中以在所述加热原料的换热器中通过与所述重整产品间接热传递加热所述烃原料并从所述加热原料的换热器中取出所述重整产品；和
将来自所述加热原料的换热器的所述重整产品分开以形成来自所述变换反应器的所述重整产品的第一分开部分、来自所述变换反应器的所述重整产品的第二分开部分、来自所述变换反应器的所述重整产品的第三分开部分和来自所述变换反应器的所述重整产品的第四分开部分。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111217331A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 通过蒸汽重整和co转化生产氢气的方法
CN112303603A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 气体产品与化学公司 氢生产设施中的分隔的蒸汽系统和工艺
CN112484008A (zh) * 2019-09-11 2021-03-12 气体产品与化学公司 蒸汽产生工艺和系统
CN113620241A (zh) * 2021-08-20 2021-11-09 四川恒重清洁能源成套装备制造有限公司 一种天然气制氢系统及其工艺

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018087694A1 (en) 2016-11-09 2018-05-17 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for power production with integrated production of hydrogen
CA3082075A1 (en) 2017-11-09 2019-05-16 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide
ES2831352T3 (es) 2018-09-06 2021-06-08 Air Prod & Chem Doble producción de H2 y CO con regulación de CO
US10961121B2 (en) * 2018-11-09 2021-03-30 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for improving thermal efficiency of steam production
US10933394B2 (en) * 2018-11-09 2021-03-02 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L 'exploitation Des Procedes Georges Claude Apparatus for improving thermal efficiency of steam production
US11859517B2 (en) 2019-06-13 2024-01-02 8 Rivers Capital, Llc Power production with cogeneration of further products
ES2899122T3 (es) 2019-08-02 2022-03-10 Air Prod & Chem Sistema y proceso de vapor segregado en una instalación de producción de hidrógeno
KR20240101705A (ko) 2021-11-18 2024-07-02 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 수소 생산 방법
WO2025078974A2 (en) 2023-10-09 2025-04-17 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for producing hydrogen with integrated capture of carbon dioxide

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030110694A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Drnevich Raymond Francis Method for oxygen enhanced syngas production
CN101538013A (zh) * 2008-03-17 2009-09-23 气体产品与化学公司 具有有限蒸汽输出的蒸汽烃重整方法
WO2012078299A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Praxair Technology, Inc. Steam methane reforming process
US20120294783A1 (en) * 2009-12-18 2012-11-22 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated Hydrogen Production and Hydrocarbon Extraction
WO2014091098A1 (fr) * 2012-12-13 2014-06-19 L'air Liquide, Société Anonyme pour l'Étude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procédé pour une production d'hydrogène par reformage d'hydrocarbures utilisant de la vapeur, associé à une capture de dioxyde de carbone et à une production de vapeur
EP2865639A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-29 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated process for the production of hydrogen and water
CN104555924A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 气体产品与化学公司 具有高输出蒸汽的氢生产方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8828107B2 (en) 2006-01-31 2014-09-09 Linde Process Plants, Inc. Process and apparatus for synthesis gas heat exchange system
US8323365B2 (en) * 2007-05-22 2012-12-04 Praxair Technology, Inc. Dual mode reactor SMR integration
US20110085967A1 (en) 2009-10-14 2011-04-14 Troy Michael Raybold Hydrogen product method and apparatus
ES2687104T3 (es) 2013-10-23 2018-10-23 Air Products And Chemicals, Inc. Procedimiento de producción de hidrógeno con vapor de exportación en alta
US9309130B2 (en) * 2013-10-23 2016-04-12 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated process for the production of hydrogen and water

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030110694A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Drnevich Raymond Francis Method for oxygen enhanced syngas production
CN101538013A (zh) * 2008-03-17 2009-09-23 气体产品与化学公司 具有有限蒸汽输出的蒸汽烃重整方法
US20120294783A1 (en) * 2009-12-18 2012-11-22 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated Hydrogen Production and Hydrocarbon Extraction
WO2012078299A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Praxair Technology, Inc. Steam methane reforming process
WO2014091098A1 (fr) * 2012-12-13 2014-06-19 L'air Liquide, Société Anonyme pour l'Étude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procédé pour une production d'hydrogène par reformage d'hydrocarbures utilisant de la vapeur, associé à une capture de dioxyde de carbone et à une production de vapeur
EP2865639A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-29 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated process for the production of hydrogen and water
CN104555924A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 气体产品与化学公司 具有高输出蒸汽的氢生产方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111217331A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 通过蒸汽重整和co转化生产氢气的方法
CN112303603A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 气体产品与化学公司 氢生产设施中的分隔的蒸汽系统和工艺
CN112303603B (zh) * 2019-08-02 2023-03-28 气体产品与化学公司 氢生产设施中的分隔的蒸汽系统和工艺
CN112484008A (zh) * 2019-09-11 2021-03-12 气体产品与化学公司 蒸汽产生工艺和系统
CN113620241A (zh) * 2021-08-20 2021-11-09 四川恒重清洁能源成套装备制造有限公司 一种天然气制氢系统及其工艺

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