[发明专利]用于增加合成气的氢含量的方法

权利要求书

1.一种用于增加含有一种或多种硫化合物的合成气的氢含量的方法，所述合成气包含氢、碳氧化物和蒸汽，并且具有定义为R＝(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)的比率R≤0.6和蒸汽与一氧化碳比率≤1.8，该方法包括步骤：(i)加热合成气，(ii)将至少一部分的经加热的合成气在第一变换容器中进行水煤气变换的第一阶段，以形成预变换气流，第一变换容器含有第一耐硫水煤气变换催化剂并通过与沸水热交换来进行冷却，和(iii)通过将至少一部分的预变换气流在第二变换容器中进行水煤气变换的第二阶段以形成变换气流，第二变换容器含有第二耐硫水煤气变换催化剂并通过与包含合成气的气流热交换来进行冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，其中含有一种或多种硫化合物的合成气通过以下来形成：在升高的温度和压力气化含碳原料，随后冷却，任选过滤，和清洗所形成的气流以除去微粒材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中气化在气化器中，在煤粉或者含水浆体上，使用氧或空气和在蒸汽存在下，在高至约85巴的绝压和高至约1450℃的出口温度进行。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中蒸汽与一氧化碳比率是0.2-1.8，优选0.7-1.8。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其中R比率是0.1-0.6，优选0.2-0.6。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中流过耐硫水煤气变换催化剂的第一床的合成气的空速≥6,000h^-1，优选≥12,500h^-1，更优选≥15,500h^-1，最优选≥17,500h^-1，特别是≥20,000h^-1。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中水煤气变换催化剂的第一床的入口温度是190-350℃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中通过将合成气送过位于第二催化剂床内的多个管、盘管或者板来加热合成气。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中合成气在负载的钴-钼水煤气变换催化剂上进行水煤气变换反应。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其中在水煤气变换催化剂的第一床上的水煤气变换反应在190-420℃的温度进行。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其中预变换容器是径向流动蒸汽上升容器，其包括沸水从中经过的多个管。

12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其中将经加热的合成气分成第一和第二流，并且第一流经过变换催化剂的第一床，第二流绕过变换催化剂的第一床，由此形成催化剂旁路流。

13.根据权利要求12所述的方法，其中将旁路流供给到预变换气流、变换气流或者分别地到下游过程中的一个或多个。

14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其中第二水煤气变换阶段在含有负载的钴-钼水煤气变换催化剂的容器中进行。

15.根据权利要求1-14任一项所述的方法，其中水煤气变换的第二阶段在250-420℃的温度进行。

16.根据权利要求1-15任一项所述的方法，其中耐硫水煤气变换催化剂的第二床中的空速≥6000h^-1，优选6000h^-1-12000h^-1。

17.根据权利要求1-16任一项所述的方法，其中将合成气在与流过第二变换容器的预变换气流的流动逆流或者并流的方向上送过该容器中的管。

18.根据权利要求1-17任一项所述的方法，其中变换气流经过一个或多个另外的水煤气变换阶段，并且任选地在每个随后的阶段之前冷却变换合成气。

19.根据权利要求1-18任一项所述的方法，其进一步包括步骤：

(i)将获自一个或多个水煤气变换的另外阶段的变换气流或者变换气流和旁路流的混合物冷却到露点以下以冷凝水，

(ii)分离其中所得到的冷凝物，以形成干燥的变换气流，

(iii)将干燥的变换气流供给到依靠逆流溶剂流动来操作的气体清洗装置，以产生富氢的产物合成气，和

(iv)从清洗装置收集产物合成气。