用于生产氢的设备和用于操作该设备的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105600750A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510789617.0(22)申请日2015.11.17(30)优先权数据102014116871.22014.11.18DE(71)申请人乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司地址法国巴黎(72)发明人迪特尔·乌尔伯亚历山大·勒施艾哈迈德·萨里扬·科博(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人黄刚车文(51)Int.Cl.C01B3/36(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图2页(54)发明名称用于生产氢的设备和用于操作该设备的方法(57)摘要本发明涉及用于生产氢的设备和用于操作该设备的方法，设备包括：具有炉的蒸汽重整反应器，在该反应器中，水和至少一种碳能量载体反应以形成含氢的粗合成气体；和至少一个清洁装置，用于净化粗合成气体，粗合成气体从蒸汽重整反应器经由至少一个供给管路供给到所述至少一个清洁装置。根据本发明，在所述至少一个清洁装置中的一个清洁装置的上游，至少一个返回管路从供给管路分支，粗合成气体通过所述至少一个返回管路被至少部分地再循环到蒸汽重整反应器的炉中。CN105600750ACN105600750A权利要求书1/3页1.用于生产氢的设备，包括：蒸汽重整反应器(20)，所述蒸汽重整反应器(20)具有炉，在所述反应器中，水和至少一种碳能量载体反应以形成含氢的粗合成气体；和至少一个清洁装置(30、33、35、40)，所述至少一个清洁装置(30、33、35、40)用于净化所述粗合成气体，所述粗合成气体从所述蒸汽重整反应器(20)经由至少一个供给管路(27、32、34、37)被供给到所述清洁装置，其特征在于，在所述至少一个清洁装置(30、33、35、40)中的一个清洁装置的上游，至少一个返回管路(46、47)从所述至少一个供给管路(27、32、34、37)分支，所述粗合成气体通过所述至少一个返回管路(46、47)被至少部分地再循环到所述蒸汽重整反应器(20)的所述炉中。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于至少一个清洁装置(30、33、35、40)是压力摆动吸附器(40)。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述合成气体包含一氧化碳和氢。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于至少一个另外的清洁装置(30、33、35)是用于去除CO2的洗涤器(30)、用于去除水的干燥器(33)或用于分离出CO的低温合成气体分离设备(35)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于用于已经分离出的残留气体的至少一个返回管路(43、44、45、45’)从至少一个清洁装置(30、33、35、40)引导到所述蒸汽重整反应器(20)的所述炉中。6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于在至少一个返回管路(42、43、44、45、45'、46、47)中设置计量装置(51、52)用于计量再循环的气体。7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于提供第一测量装置(61)和第二测量装置(62)，所述第一测量装置(61)用于确定来自至少一个所述清洁装置的再循环的粗合成气体的体积流速(Vm)，所述第二测量装置(62)用于确定被供给到所述蒸汽重整反应器(20)的所述炉中的所述碳能量载体的体积流速(VG)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于提供用于空气进入所述蒸汽重整反应器(20)的所述炉中的供给管路(11)和用于确定所述空气的体积流速的测量装置(63)。9.根据权利要求6和7或6和8所述的设备，其特征在于所述计量装置(51、52)被以如下方式构造，所述方式使得所述计量装置(51、52)基于理论值VS1设定再循环的合成气体的体积，其中其中2CN105600750A权利要求书2/3页并且F具有在0.7和1.2之间的值，或者基于理论值VS2设定再循环的合成气体的体积，其中其中3-1VS2再循环的粗合成气体的体积流速的理论值ms3-1VL所述空气的体积流速ms校正因子-并且a具有在1.05和1.15之间的值。10.用于操作用于生产合成气体的设备的方法，其中水和至少一种碳能量载体在具有炉的蒸汽重整反应器中反应以形成粗合成气体，并且所述粗合成气体然后在至少一个清洁阶段中被净化，其特征在于所述粗合成气体在通过所述至少一个清洁阶段之前至少部分地被再循环到所述炉中。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述粗合成气体以理论值VS1的量被再循环，并且再循环的合成气体的体积的理论值VS1被确定为：其中3CN105600750A权利要求书3/3页其中F具有在0.7和1.2之间的值。12.根据权利要求10所述的方法，其特