(57)【要約】【課題】すす形成なしの水蒸気リフォーミング方法、そのための装置及び同装置の始動方法を提供すること。【解決手段】炭化水素と水蒸気との原料混合物を含むガスフィード流を加熱する工程；オキシダントガスを含む第２流を加熱する工程；フィードライン中の加熱されたガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第２流と共に、オートサーマル・リフォーマーに供給する工程；オートサーマル・リフォーマーからシンガス流出流を回収する工程；シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、ガスフィード流中に導入して、水素を含むフィード混合物を得る工程を含む水蒸気リフォーミング方法であって、リサイクルガス：ガスフィード流の比率が０．２〜１であり、該オートサーマル・リフォーマーが３．６未満の水蒸気：炭素比率で操作される方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
　炭化水素と水蒸気との原料混合物を含むガスフィード流を加熱する工程；
　オキシダントガスを含む第２流を加熱する工程；
　フィードライン中の加熱されたガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第２流と共に、オートサーマル・リフォーマーに供給する工程；
　オートサーマル・リフォーマーからシンガス流出流を回収する工程；
　シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、ガスフィード流中に導入して、水素を含むフィード混合物を得る工程：
　を含む水蒸気リフォーミング方法であって、リサイクルガス：ガスフィード流の比率が０．２〜１であり、
　該オートサーマル・リフォーマーを３．６未満の水蒸気：炭素比率で操作する方法。
【請求項２】
　リサイクルガスが、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターに、推進流体としてガスフィード流を用いて導入される、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項３】
　リサイクルガスが、加熱されたガスフィード流よりも高温である、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項４】
　炭化水素が天然ガスを含む、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項５】
　オキシダントガスが、酸素、酸素富化空気及び空気から選択される、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項６】
　第２流が水蒸気を包含する、請求項５記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項７】
　フィード混合物が、５〜５０モル％の水素を含む、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項８】
　原料混合物が０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項９】
　シンガス流出流を冷却し、冷却されたシンガス流出流からリサイクルガスを取り出す工程をさらに含む、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１０】
　シンガス流出流が廃熱ボイラー中で冷却される、請求項９記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１１】
　シンガス流出流がリフォーミング交換器中で冷却される、請求項９記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１２】
　リサイクルガス：ガスフィード流の比率が０．３〜０．７であり、フィード混合物が２０〜４０モル％の水素を含む、請求項１記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１３】
　炭化水素と水蒸気との原料混合物を含む、第１ガスフィード流及び第２ガスフィード流を加熱する工程；
　オキシダントガスを含む第３流を加熱する工程；
　フィードライン中の第１加熱ガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第３流と共に、オートサーマル・リフォーマーに供給する工程；
　オートサーマル・リフォーマーから第１シンガス流出流を回収する工程；
　第２加熱ガスフィード流を、リフォーミング交換器における管中の吸熱触媒転化のためにリフォーミング交換器に供給して、第２シンガス流出流を形成する工程；
　第１シンガス流出流を第２シンガス流出流と混合して、シンガス混合物を形成する工程；
　シンガス混合物をリフォーミング交換器における管を横切って、該管と熱交換させながら、通過させて、冷却されたシンガス生成物をシンガス生成物ラインに供給する工程；
　シンガス生成物の一部をリサイクルガスとして、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて第１ガスフィード流中に、推進流体として第１ガスフィード流を用いて導入して、水素を含むフィード混合物を得る工程：
　を含む水蒸気リフォーミング方法であって、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であり、
　該オートサーマル・リフォーマーが３．６未満の水蒸気：炭素比率で操作される方法。
【請求項１４】
　リサイクルガスがフィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて、推進流体としてガスフィード流を用いて、導入される、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１５】
　リサイクルガスが、加熱されたガスフィード流よりも高温である、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１６】
　炭化水素が天然ガスを含む、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１７】
　オキシダントガスが、酸素、酸素富化空気及び空気から選択される、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１８】
　第３流が水蒸気を包含する、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項１９】
　フィード混合物が５〜５０モル％の水素を含む、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項２０】
　原料混合物が０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する、請求項１３記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項２１】
　リサイクルガス：推進流体の比率が０．３〜０．７であり、フィード混合物が２０〜４０モル％の水素を含む、請求項２０記載の水蒸気リフォーミング方法。
【請求項２２】
　炭化水素及び水蒸気の原料混合物を含むガスフィード流を加熱するための手段；
　オキシダントガスを含む第２流を加熱するための手段；
　フィードライン中の加熱されたガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第２流と共にオートサーマル・リフォーマーに供給するための手段；
　オートサーマル・リフォーマーからシンガス流出流を回収するための手段；
　水素を含むフィード混合物を得るために、ガスフィード流を推進流体として用いて、シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であるように、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいてガスフィード流中に導入するための手段；
　３．６未満の水蒸気：炭素比率でオートサーマル・リフォーマーを操作するための手段：
　を含む水蒸気リフォーミング装置。
【請求項２３】
　炭化水素が天然ガスを含む、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
　オキシダントガスが、酸素、酸素富化空気及び空気から選択される、請求項２２記載の装置。
【請求項２５】
　第２流が水蒸気を包含する、請求項２２記載の装置。
【請求項２６】
　フィード混合物が５〜５０モル％の水素を含む、請求項２２記載の装置。
【請求項２７】
　原料混合物が０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する、請求項２２記載の装置。
【請求項２８】
　シンガス流出流を冷却するための手段及び冷却されたシンガス流出流からリサイクルガスを取り出すための手段をさらに含む、請求項２２記載の装置。
【請求項２９】
　シンガス流出流冷却手段が廃熱ボイラーを含む、請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
　シンガス流出流冷却手段がリフォーミング交換器を含む、請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
　リサイクルガス：推進流体の比率が０．３〜０．７であり、フィード混合物が２０〜４０モル％の水素を含む、請求項２２記載の装置。
【請求項３２】
　炭化水素及び水蒸気の原料混合物を含む第１及び第２ガスフィード流を加熱するための手段；
　オキシダントガスを含む第２流を加熱するための手段；
　フィードライン中の加熱された第１ガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第３流と共にオートサーマル・リフォーマーに供給するための手段；
　オートサーマル・リフォーマーから第１シンガス流出流を回収するための手段；
　第２加熱ガスフィード流を、リフォーミング交換器における管中の吸熱触媒転化のためにリフォーミング交換器に供給して、第２シンガス流出流を形成するための手段；
　第１シンガス流出流を第２シンガス流出流と混合して、シンガス混合物を形成するための手段；
　シンガス混合物をリフォーミング交換器における管を横切って、該管と熱交換させながら、通過させて、冷却されたシンガス生成物をシンガス生成物ラインに供給するための手段；
　水素を含むフィード混合物を得るために、第１ガスフィード流を推進流体として用いて、シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であるように、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて第１ガスフィード流中に導入するための手段；
　３．６未満の水蒸気：炭素比率でオートサーマル・リフォーマーを操作するための手段：
　を含む水蒸気リフォーミング装置。
【請求項３３】
　炭化水素が天然ガスを含む、請求項３２記載の装置。
【請求項３４】
　オキシダントガスが、酸素、酸素富化空気及び空気から選択される、請求項３２記載の装置。
【請求項３５】
　第３流が水蒸気を包含する、請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
　フィード混合物が５〜５０モル％の水素を含む、請求項３２記載の装置。
【請求項３７】
　原料混合物が０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する、請求項３２記載の装置。
【請求項３８】
　リサイクルガス：推進流体の比率が０．３〜０．７であり、フィード混合物が２０〜４０モル％の水素を含む、請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
　請求項２８記載の装置を連続操作のために始動させる方法であって：
　（ａ）第３流を開始する前に、添加水素を本質的に含まない、第１フィード流及び第２フィード流を加熱する工程；
　（ｂ）それぞれ、オートサーマル・リフォーマー、リフォーミング交換器又はそれらの組み合わせ中で分解されて、水素ガスを形成する、第１流、第２流又は前記第１流と第２流との組み合わせ中に水素発生化合物を導入する工程；
　（ｃ）リフォーミング交換器からのシンガス生成物を第１ガスフィード流中にリサイクルさせる工程；
　（ｄ）第１ガスフィード流がオートサーマル・リフォーマー入口においてその最低自己発火温度に達する又はこの温度を越えるときに、第３流を始動させて、オートサーマル・リフォーマー中で自己発火を生じさせる工程；及び
　（ｅ）自己発火が達成された後に、工程（ｂ）を停止する工程：
　を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、アンモニア、メタノールの製造、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ合成、石油アップグレーディング及びその他のプロセスに用いられるシンガス(syngas)を製造するための、水蒸気及び炭化水素のオートサーマル・リフォーミングに関し、より詳しくは、すす形成なしに、低い水蒸気：炭素比率を容易にするためにシンガスの一部をリサイクルさせるオートサーマル・リフォーミングに関する。
【背景技術】
【０００２】
　オートサーマル水蒸気リフォーミングは周知であり、上首尾に商業化されている。水蒸気と炭化水素との混合物が、空気、酸素富化空気又は酸素と共にオートサーマル・リフォーマーに供給されて、頂部入口において特別に適合したバーナーを用いた部分燃焼を経験する。この部分燃焼生成物は固定触媒上で反応して、通常、水蒸気、水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を包含するシンガスを形成する。この方法は、シンガス製造のための基本的に簡単で、信頼できる、費用効果的なテクノロジーを意味する。
【０００３】
　しかし、改良が望ましい、１つの操作上の特徴は、オートサーマル・リフォーマーが始動時に自己発火のために、例えばフィード中５モル％の外部水素供給にも依存しうることである。他の特徴は、すすの無い操作を確実にするために、比較的高い水蒸気−炭素比率が一般に用いられることである。高い水蒸気−炭素比率は、リフォーマーへのフィードを加熱して供給するために並びにリフォーマー流出物から廃熱を回収するために、比較的大きい装置が必要であるので、資本コストの増加を招来する可能性がある。シングル−トレイン・プロセス及び規模の経済を達成するために、最小化された装置サイズが必要である近代的なメガシンガス・プラント(megasyngas plant)では、高い水蒸気−炭素比率は魅力的ではない。フィード混合物の比較的高い予熱温度も、無すす操作を容易にすることが知られているが、これも同様に、高い資本コスト及びエネルギー消費量を付随する可能性がある。
【０００４】
　最近、オートサーマル・リフォーマーへの水蒸気−天然ガス混合物のフィード流にプレリフォーマー(pre-reformer)を加えることが提案されている。これは、炭化水素の含有量を減じ、オートサーマル・リフォーマー・フィード中に若干の水素を与えて、水蒸気−炭素比率の幾らかの減少を容易にする。まだ、水蒸気−炭素比率を減少させることのより大きな改善が望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　本発明は、オートサーマル・リフォーマー流出物の小部分を水蒸気−炭化水素フィード流中へ、好ましくは、推進流体(motive fluid)として予熱されたフィード混合物を用いる熱圧縮エジェクターによって、リサイクルさせることを包含する。高温操作に適合したエジェクターは、０．２〜１のシンガス(syngas)リサイクル−推進流体モル比率を達成することができる。したがって、リサイクルガス流量は、炭化水素−水蒸気フィード混合物に比例し、該フィード混合物は、エジェクターの出口で、一貫した、充分に混合された水素−水蒸気富化を生じる。特定の用途のために全体の構成を最適化するように、リサイクル：推進流体の正確な比率を選択することができる。
【０００６】
　該リサイクルは、水素及び水蒸気の両方を、好都合には高温において、オートサーマル・リフォーマーのフィード中に導入する。エジェクターを出る混合物は、高い水蒸気−炭素比率を有するが、リサイクルからの水素をも含有し、高いフィード温度を有する（リサイクルが高温である場合に）ので、リフォーマーを無すす状況で操作して、触媒床及び下流装置の閉塞を避けることができる。原料フィードの水蒸気−天然ガス混合物とリフォーマー混合物との間には、エジェクターを横切っての損失のために、原料フィードの水蒸気−天然ガス混合物とリフォーマー混合物との間に僅かな圧力低下が存在し、このことは、原料フィード混合物をやや高い圧力で供給することを必要とするが、これは、リサイクルなしの先行技術に比べて、前方端部における水蒸気量が低いためにプロセス・ヒーター及び他の上流装置における圧力低下が低いことによって、相殺される。プロセス・ヒーターも、低い負荷(reduced duty)を有することができ、資本コスト及びエネルギー消費量を低下させることができる。リフォーマー流出物中の水蒸気の割合が小さいので、下流装置のサイズを縮小することができ、例えば、小型廃熱ボイラー及び／又はリフォーミング交換器を用いることができ、その他の小型の廃熱回収及び冷却装置を用いることができる。その一方で、総シンガス生成物を基準としたオートサーマル・リフォーマーのサイズは、流出物リサイクル無しの操作のために必要なサイズに比べて、ほぼ同じである。
【０００７】
　１実施態様では、本発明は、（ａ）炭化水素と水蒸気との原料混合物を含むガスフィード流を加熱すること；（ｂ）オキシダントガスを含む第２流を加熱すること；（ｃ）フィードライン中の加熱されたガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の加熱された第２流と共に、オートサーマル・リフォーマーに供給すること；（ｄ）オートサーマル・リフォーマーからシンガス流出流を回収すること；（ｅ）シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、ガスフィード流中に導入して、水素を含むフィード混合物を得ること；（ｆ）リサイクルガス：ガスフィード流の比率が０．２〜１であること；及び（ｇ）該オートサーマル・リフォーマーを３．６未満の水蒸気：炭素比率で操作することを包含する水蒸気リフォーミング方法を提供する。リサイクルガスを、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて、推進流体としてガスフィード流を用いて導入する。リサイクルガスは、好ましくは、ガスフィード流よりも高温である。該炭化水素は好ましくは天然ガスである。オキシダントガスは、酸素、酸素富化空気及び空気から選択することができる。第２流は水蒸気を包含することができる。フィード混合物は、５〜５０モル％の水素を含む。原料混合物は０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する。該リフォーミング方法は、シンガス流出流を冷却し、冷却されたシンガス流出流からリサイクルガスを取り出すことをさらに包含することができる。シンガス流出流は、廃熱ボイラー又はリフォーミング交換器中で冷却することができる。好ましくは、リサイクルガス：推進流体の比率は、０．３〜０．７であり、フィード混合物は２０〜４０モル％の水素を含む。該方法はさらに、好ましくはガスフィード流を加熱する前に、エジェクターから上流で、ガスフィード流をプレリフォーミングすることをさらに包含することができる。
【０００８】
　他の実施態様では、本発明は、（ａ）炭化水素と水蒸気との原料混合物を含む、第１ガスフィード流及び第２ガスフィード流を加熱すること；（ｂ）オキシダントガスを含む第３流を加熱すること；（ｃ）フィードライン中の第１加熱ガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第３流と共に、オートサーマル・リフォーマーに供給すること；（ｄ）オートサーマル・リフォーマーから第１シンガス流出流を回収すること；（ｅ）第２加熱流を、リフォーミング交換器における管中の吸熱触媒転化のためにリフォーミング交換器に供給して、第２シンガス流出流を形成すること；（ｆ）第１シンガス流出流を第２シンガス流出流と混合して、シンガス混合物を形成すること；（ｇ）シンガス混合物をリフォーミング交換器内の管を横切って、該管と熱交換させながら、通過させて、冷却されたシンガス生成物をシンガス生成物ラインに供給すること；（ｈ）シンガス生成物の一部をリサイクルガスとして、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて第１ガスフィード流中に、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であるように、導入して、水素を含むフィード混合物を得ること；及び（ｉ）該オートサーマル・リフォーマーを３．６未満の水蒸気：炭素比率で操作することを包含する、水蒸気リフォーミング方法を提供する。このことは、この実施態様において、水素及び水蒸気の富化並びにフィード温度の任意の上昇のために可能である。
【０００９】
　この実施態様では、リサイクルガスが好ましくは、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいて、推進流体としてガスフィード流を用いて、導入される。リサイクルガスは好ましくは、ガスフィード流よりも高温である。該炭化水素は好ましくは天然ガスである。該オキシダントガスは、酸素、酸素富化空気及び空気から選択することができる。第３流は水蒸気を包含することができる。フィード混合物は好ましくは、５〜５０モル％の水素を含む。原料混合物は好ましくは、０．６〜３の水蒸気：炭素比率を有する。好ましくは、リサイクルガス：第１ガスフィード流の比率は０．３〜０．７であり、フィード混合物は２０〜４０モル％の水素を含む。該方法は、好ましくは、ガスフィード流を加熱する前に、エジェクターから上流で、ガスフィード流をプレリフォーミングすることをさらに包含することができる。
【００１０】
　他の実施態様では、本発明は、水蒸気リフォーミング装置を提供する。該装置は、炭化水素及び水蒸気の原料混合物を含むガスフィード流を加熱するための手段及びオキシダントガスを含む第２流を加熱するための手段を包含する。フィードライン中の加熱されたガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第２流と共にオートサーマル・リフォーマーに供給するための手段が備えられる。オートサーマル・リフォーマーからシンガス流出流を回収するための手段が備えられる。水素を含むフィード混合物を得るために、ガスフィード流を推進流体として用いて、シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であるように、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいてガスフィード流中に導入するための手段が備えられる。３．６未満の水蒸気：炭素比率でオートサーマル・リフォーマーを操作するための手段が備えられる。本発明はまた、好ましくはガスフィード流を加熱する前に、エジェクターから上流でガスフィード流をプレリフォーミングするためのプレリフォーマーをさらに包含することができる。
【００１１】
　他の実施態様では、本発明は、炭化水素及び水蒸気の原料混合物を含む第１及び第２ガスフィード流を加熱するための手段、オキシダントガスを含む第３流を加熱するための手段、フィードライン中の第１加熱ガスフィード流を、オキシダント供給ライン中の第３流と共にオートサーマル・リフォーマーに供給するための手段、オートサーマル・リフォーマーから第１シンガス流出流を回収するための手段、リフォーミング交換器における管中での吸熱触媒転化のためにリフォーミング交換器に第２加熱流を供給して、第２シンガス流出流を形成するための手段、第１シンガス流出物を第２シンガス流出物と混合して、シンガス混合物を形成するための手段、シンガス混合物をリフォーミング交換器中の管を横切って、該管と熱交換させながら、通過させて、冷却されたシンガス生成物をシンガス生成物ラインに供給するための手段、水素を含むフィード混合物を得るために、ガスフィード流を推進流体として用いて、シンガス流出流の一部をリサイクルガスとして、リサイクルガス：推進流体の比率が０．２〜１であるように、フィードライン中に配置された熱圧縮エジェクターにおいてガスフィード流中に導入するための手段、並びに３．６未満の水蒸気：炭素比率でオートサーマル・リフォーマーを操作するための手段を包含する水蒸気リフォーミング装置を提供する。本発明はさらに、好ましくはガスフィード流を加熱するための手段の前に、エジェクターから上流でガスフィード流をプレリフォーミングするためのプレリフォーマーを包含することもできる。
【００１２】
　本発明のさらに他の実施態様は、連続操作のために、直前に記載した装置を始動させるための方法を提供する。この方法は、（ａ）第３流を開始する前に、本質的に添加水素を含まない第１及び第２ガスフィード流を加熱する工程；（ｂ）それぞれ、オートサーマル・リフォーマー、リフォーミング交換器又はそれらの組み合わせ中で分解されて、水素ガスを形成する、第１流、第２流又は前記第１流と第２流との組み合わせ中に水素発生化合物を導入する工程；（ｃ）リフォーミング交換器からのシンガス生成物を第１ガスフィード流中にリサイクルさせる工程；（ｄ）第１ガスフィード流がオートサーマル・リフォーマー入口においてその最低自己発火温度に達する又はこの温度を越えるときに、第３流を始動させて、オートサーマル・リフォーマー中で自己発火を生じさせる工程；及び（ｅ）自己発火が達成された後に、工程（ｂ）を停止する工程を包含する。
【００１３】
　　（詳細な説明）
　図１に関して、本発明の１実施態様によるオートサーマル水蒸気リフォーミング方法を示す。炭化水素及び水蒸気の混合物はライン１００を介して供給され、オキシダントガスはライン１０２を介して供給される。炭化水素は、任意の水蒸気リフォーミング可能な炭化水素でありうるが、通常はナフサ若しくはプレリフォーミング済みナフサ、又は好ましくは天然ガスである。オキシダントガスは、例えば、空気、酸素富化空気又は酸素のような、任意の酸素含有ガスでありうる。“酸素”とは、慣用的な空気分離ユニットから得られるような、本質的に純粋な酸素、例えば、９５〜９９％酸素、典型的には約９８％酸素を意味する。
【００１４】
　該混合物及びオキシダントガスは、慣用的なプロセス・ヒーター１０４又は任意の、他の慣用的煙道ガス廃熱回収系（例えば、ガスタービン排気）中で加熱されてから、ライン１０６、１０８を介して、当業者に周知の方式でリフォーミング触媒を含有するオートサーマル・リフォーマー１１０中のバーナーに供給される。次に、リフォーマー１１０からの流出ライン１１２が、廃熱ボイラー１１４中で冷却されて、ライン１１６を介して冷却器１１８に供給され、当該技術分野で周知であるように、シンガス生成物がライン１２０中に回収される。非限定的な、１つの典型的な例として、ライン１０６、１０８中のオキシダント及び天然ガス−水蒸気混合物は約５００℃に加熱され、流出流１１２は約９８０〜１０００℃であり、廃熱ボイラー１１４からの放出物は約３５０〜７００℃であり、シンガス生成物ライン１２０中の温度は約５０〜３５０℃である。
【００１５】
　本発明の原理によると、シンガス流出物の一部は、リフォーマー１１０からの下流で回収され、ライン１２２及び熱圧縮エジェクター１２４を介して、ライン１０６中にリサイクルされる。熱圧縮エジェクターは商業的に入手可能であり、ライン１０６及び１１２中の温度で操作することができる。熱圧縮エジェクター１２４はライン１０６中の流体を用いて、ライン１２２からリサイクルガスを、ライン１０６Ａ中へ、一定の比率で、連続的に抽出する。同時に、エジェクター１２４はこれらの流れを完全に混合して、連続燃焼のための、リフォーマー１１０中のバーナーへの導入を容易にする。
【００１６】
　ライン１２２中のリサイクルの、ライン１０６中のヒーター流出物に対する比率は、リフォーマー１１０中でのすす形成を避けるように、エジェクター１２４から下流のライン１０６Ａ中に充分な水素含量を維持するために充分であるべきであり、ライン１０６Ａ中において、乾量基準で、好ましくは５〜５０モル％水素、より好ましくは２０〜４０モル％水素であるべきである。ライン１２２中の流体：ライン１０６中の流体のモル比率は、好ましくは０．２〜１．０、より好ましくは０．３〜０．６である。ライン１０６Ａ中の水素の存在は、リサイクルからの水蒸気及び温度の上昇と同様に、したがって、リフォーマー１１０を、先行技術のオートサーマル・リフォーマーにおけるよりも低い水蒸気：炭素比率で、即ち、約３．６未満、好ましくは０．６〜３．０で、連続的に操作することを可能にする。このようにして、下流プロセスの必要性のために、リフォーマー流出物の組成を最適化するように特定の水蒸気：炭素比率が選択される、即ち、メタノール合成、リファイナリー又はＦｉｓｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈのための水素発生等とは対照的に、アンモニア合成のために異なる比率を用いることができる。
【００１７】
　リサイクルガスを導入する推進力を供給するための、エジェクター１２４を横切っての、ライン１０６とライン１０６Ａとの間の圧力低下は、典型的に約１５０〜３００ｋＰａである。したがって、ライン１０６中の、ヒーター１０４からの放出物は、通常、リサイクルなしの場合よりも１５０〜３００ｋＰａ高くなる。さらに、ライン１２２中のリサイクルガスはライン１０６中の原料フィード混合物よりも高温でありうるので、ヒーター１０４へ負荷を減ずることができる。リサイクルガスはリフォーマー１１０から下流のいずれにおいても、ライン１２２中のリサイクルガスに望ましい温度及び圧力に依存して、ライン１２６、１２８、１３０又は１３２を介して取り出すことができる。一般に、リサイクルを取り出すのが下流であればあるほど、温度及び圧力並びに水蒸気含量は低く、水素含量は高くなる。例えば、ライン１１２及び１２６中のガスはリフォーマー１１０から直接の高温流出物を含有するが、ライン１２０及び１３２中の生成物ガスは、ライン１０６におけるよりも非常に低い温度及び低い圧力であり、水凝縮及び分離のために、ライン１１２におけるよりも少ない水蒸気と多い水素を含有する。交換器１１８から上流でライン１１６及び１３０は、ライン１２０、１３０よりも高い温度及びやや高い圧力である。ライン１２８は、リサイクルガスを廃熱ボイラー１１４からも、望ましい温度に応じて、適当な位置において取り出すことができることを示す。リサイクルを複数の位置から、結果として生じるリサイクルガス混合物の望ましい温度、圧力及び組成のために各それぞれの位置から望ましい割合を得るように、適当な弁調節（図示せず）によって取り出すこともできる。
【００１８】
　図２に関して、リフォーミング交換器における吸熱リフォーミング反応のための熱を供給するためにオートサーマル・リフォーマーからの流出物を用いる、付加的なシンガス生成のためのリフォーミング交換器を組み入れた、好ましい実施態様を示す。炭化水素／水蒸気混合物を燃焼プロセス・ヒーター２００に、２つの異なるライン２０２、２０４で供給して、それぞれ、ライン２０６、２０８中の予熱済みフィード混合物を得る。ライン２０６中のフィード混合物は、ライン２３６からリサイクルガスを抽出するための熱圧縮エダクター(thermo-compressor eductor)２１４に推進流体として用いられ、これから得られる混合物はライン２１６を介してオートサーマル・リフォーマー２１８に供給される。水蒸気及びオキシダントガスの混合物は、ライン２２２を介して供給され、プロセス・ヒーター２００中で加熱され、図１に関して既述したと同様に、ライン２２４を通って、オートサーマル・リフォーマー２１８に達する。オートサーマル・リフォーマー２１８からライン２２０を介して、高温シンガス流出物が得られる。
【００１９】
　ライン２０８中のフィード混合物は、慣用的なリフォーミング交換器２２６に供給され、そこで、このフィード混合物は、複数の管２２８の各々中に典型的に配置されたリフォーミング触媒を通過する。リフォーミング済みガスは管２２８を出て、このときに、オートサーマル・リフォーマー２１８からライン２２０を介しての高温リフォーミング済みガスとシェルサイド(shellside)混合される。結果として生じた混合物は次に、管２２８を横切ってシェルサイド通過して、管２２８内で行なわれる吸熱リフォーミング反応のための熱を供給する。混合され、部分的に冷却されたシンガス生成物がシェルサイド放出ライン２３０を介して得られ、これは対流熱交換ユニット２３２中でさらに冷却して、ライン２３４を介して回収することができる。リサイクルガスは好ましくは、ライン２３０から取り出されて、図１に関して既述したと同様に、ライン２３６を介してエジェクター２１４に供給される。ライン２３６は、代替的に及び／又は付加的に、温度及び圧力を最適化するために、リフォーミング交換器２２６のシェルの任意の箇所から取り出すことができる。
【００２０】
　この実施態様では、水蒸気−炭素比率が減少するので、リサイクルから流量(flow)が増加するにも拘わらず、リサイクルなしの先行技術に比べて、オートサーマル・リフォーマー２１８のプロセス負荷(process duty)並びにリフォーミング交換器２２６のプロセス負荷を増大する必要は通常ない。
【００２１】
　図２の実施態様はさらに、任意のプレリフォーミングを示し、このプレリフォーミングでは、ライン２０７中のプレフィード混合物(pre-feed mixture)を触媒プレリフォーマー２１０に通して、上述したように、該ガスをライン２０２を介してヒーター２００に供給する前に、水素及び炭素酸化物への部分転化を促進する。代替的に、プレリフォーマー２１０を、ヒーター２００から上流のライン２０４中に又はヒーター２００後のライン２０６中に、熱圧縮エジェクター２１４から上流で配置することもできる。
【００２２】
　オートサーマル・リフォーマー２１８の始動は、本発明の１実施態様の好ましい方法に従って、有利に行なうことができる。ライン２０２、２０４中の水蒸気／天然ガス混合物をプロセス・ヒーター２００中で加熱して、リフォーミング交換器２２６及びオートサーマル・リフォーマー２１８に供給し、ライン２１６中のフィードがその自己発火温度を越えるまでオキシダントガスをオートサーマル・リフォーマー２１８に供給しない。プロセス・ヒーター２００の燃焼増強によって、温度は可能な限り高く、例えば５５０℃まで上昇する。例えば、１〜５％のメタノール及び／又はアンモニアのような、水素発生化合物をライン２３８を介して、ヒーター２００から上流のライン２０２及び／又は２０４中に、好ましくは、少なくともライン２０４中に導入することによって、該温度はさらに上昇し、自己発火温度は低下する。プレリフォーマー２１０、オートサーマル・リフォーマー２１８及び／又はリフォーミング交換器２２６中では水素が形成され、これを次にエジェクター２１４を通してオートサーマル・リフォーマー・フィードライン２１６中にリサイクルさせて、エジェクター２１４を標準の操作条件に比べて高いリサイクル：推進流体比率で操作して、ライン２１６中の水素含量を最大化することができる。プレリフォーマー２１０を用いる場合には、水素発生化合物の全て又は一部をライン２０６に、プレリフォーマーの上流で加えることが好ましい（図示せず）。この始動スキームは有利には、オートサーマル・リフォーマーへのフィード中に直接水素を導入することを必要とする、リサイクルなしの先行技術の通常のスキームを回避する。
【実施例】
【００２３】
　図２の実施態様によるリフォーミングのための操作条件の幾つかの特定実施例を、種々な総合水蒸気−炭素比率及びオキシダントに関して、表１に示す：
【００２４】
2004115365.tif 000002
【００２５】
　上記に例示した実施態様によって、本発明を説明したが、本発明の多くの変化及び変更は当業者に明らかであろう。添付（特許請求の範囲）の範囲及び要旨内のこのような変化及び変更の全ては、本発明に当然包含されるように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、シンガスを廃熱ボイラー内で冷却する、本発明の１実施態様によるオートサーマル水蒸気リフォーミング方法の簡略化した概略図である。
【図２】図２は、リフォーミング交換器をオートサーマル・リフォーマーと共に用いる、本発明の１実施態様によるオートサーマル水蒸気リフォーミング方法の簡略化した概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
　１０４　プロセス・ヒーター
　１１０　オートサーマル・リフォーマー
　１１４　廃熱ボイラー
　１１８　冷却器
　１２４　熱圧縮エジェクター
　２００　燃焼プロセス・ヒーター
　２１０　プレリフォーマー
　２１４　熱圧縮エジェクター
　２１６　オートサーマル・リフォーマー・フィードライン
　２１８　オートサーマル・リフォーマー
　２２６　リフォーミング交換器
　２２８　管
【図１】
2004115365.tif 000003
【図２】
2004115365.tif 000004