[发明专利]水煤气变换方法

权利要求书

1.一种提高粗合成气的氢含量的方法，所述粗合成气包含氢和碳氧化物并且含有一种或多种硫化合物，所述方法包括步骤：

(i)加热粗合成气，和

(ii)将至少部分的经加热的粗合成气和蒸汽送过含有酸性变换催化剂的反应器以形成经变换的气流，

其中通过将合成气以与所述合成气通过催化剂的流动逆流的方向送过位于所述催化剂内的多个管来加热合成气。

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，并清洗产生的气流以除去颗粒物质。

3.根据权利要求2所述的方法，其中气化在至多约85巴绝压和至多约1450℃的出口温度，在气化器中使用氧或空气并在蒸汽存在下对煤粉或煤的含水浆料进行。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中合成气中蒸汽与一氧化碳的比率在0.2至1.8的范围内，优选为0.7至1.8。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中合成气原料中定义为R＝([H₂]-[CO₂])/([CO]+[CO₂])的R比率≤0.6，优选为0.1至0.6，更优选为0.2至0.6。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中通过使用合成气冷却逆流冷却反应器下游的水煤气变换反应器中的反应气体来预热合成气。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中经加热的合成气在送至催化剂之前被冷却。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中水煤气变换催化剂的入口温度在190-350℃的范围内。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中经加热的粗合成气被分成第一流和第二流，其中第一流经过变换催化剂，第二流绕过变换催化剂从而形成催化剂旁路流。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中在变换阶段的上游，含有一种或多种硫化合物的粗合成气被分成第一流和第二流，其中第一流供料至变换反应器，在变换反应器中被加热并且至少一部分经过酸性变换催化剂，第二流绕过反应器从而形成反应器旁路流。

11.根据权利要求9和10所述的方法，其中催化剂旁路流与反应器旁路流合并，从而形成合并旁路流。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中催化剂旁路流和反应器旁路流各自≤粗合成气流的10vol％。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其中在进一步的下游处理之前，通过使旁路流经过COS水解催化剂而进行硫化羰(COS)水解步骤。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的方法，其中旁路流与经变换的气流混合。

15.根据权利要求14所述的方法，其中混合的旁路流和经变换的气流经过一个或多个水煤气变换阶段，以进一步提高合成气的氢含量。

16.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，还包括步骤：

(i)冷却经变换的气流至低于露点以冷凝水，

(ii)从中分离产生的冷凝物以形成干燥的经变换的气流，

(iii)将干燥的经变换的气流供料至依靠逆流溶剂流操作的气体清洗装置，以产生产物合成气，和

(iv)从清洗装置收集产物合成气。

17.根据权利要求14或15所述的方法，还包括步骤：

(i)合并经变换的气流和旁路流，所述旁路流选自催化剂旁路流、反应器旁路流或合并旁路流，

(ii)任选对产生的混合物进行一个或多个变换阶段以提高其中的氢含量，

(iii)冷却产生的混合物至低于露点以冷凝水，

(iv)从中分离产生的冷凝物以形成干燥的气体混合物，

(v)将干燥的气体混合物供料至依靠逆流溶剂流操作的气体清洗装置，以产生产物合成气，和

(vi)从清洗装置收集产物合成气。