РИФОРМИНГ С КАТАЛИТИЧЕСКИМ НЕПОЛНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ

1. Способ получения синтез-газа, включающий:
неполное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов в условиях, достаточных для неполного сжигания части первого углеводорода, для получения диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла;
риформинг, по меньшей мере, части несгоревшего первого углеводорода в присутствии, по меньшей мере, части тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода; и
косвенный теплообмен с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий охлаждение первого синтез-газа в результате прямого теплообмена, косвенного теплообмена или и того, и другого при использовании теплопередающей среды перед косвенным теплообменом с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий смешивание, по меньшей мере, части первого синтез-газа и, по меньшей мере, части второго синтез-газа для получения синтез-газа как продукта.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество; и
отделение, по меньшей мере, части водорода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения водородного продукта.
5. Способ по п.4, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду; и
проведение реакции, по меньшей мере, между частью второго водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
8. Способ по п.7, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода, по меньшей мере, в части первого синтез-газа, второго синтез-газа или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 моль.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
проведение реакции, по меньшей мере, между частью высушенного водородного продукта и азотом в присутствии одного или нескольких третьих катализаторов для получения аммиачного продукта.
10. Способ по п.9, дополнительно включающий проведение реакции, по меньшей мере, между частью аммиачного продукта и одним или несколькими реагентами для получения одного или нескольких производных аммиака.
11. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
очистку, по меньшей мере, части высушенного водородного продукта для получения четвертого водородного продукта, содержащего водород, где очистка включает отделение, по меньшей мере, части каких-либо остаточных газов, где остаточные газы содержат одно или несколько соединений, выбираемых из монооксида углерода, диоксида углерода, воды и инертных соединений.
12. Способ по п.1, дополнительно включающий:
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или их смеси с образованием диоксида углерода для получения подвергнутого конверсии синтез-газа, содержащего 5 мол.% и менее монооксида углерода при расчете на сухое вещество;
отделение, по меньшей мере, части диоксида углерода от подвергнутого конверсии синтез-газа для получения первого водородного продукта, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода;
проведение реакции, по меньшей мере, для части монооксида углерода и диоксида углерода в первом водородном продукте для получения второго водородного продукта, содержащего водород, метан и воду;
отделение, по меньшей мере, части метана и воды от второго водородного продукта для получения высушенного водородного продукта; и
очистку, по меньшей мере, части высушенного водородного продукта для получения очищенного водородного продукта, содержащего водород и азот при молярном соотношении в диапазоне от приблизительно 2,7 до приблизительно 3,3, где очистка включает отделение, по меньшей мере, части каких-либо остаточных газов и избыточного азота, где остаточные газы содержат одно или несколько соединений, выбираемых из монооксида углерода, диоксида углерода, воды и инертных соединений, где окислитель содержит воздух, избыточный воздух, обогащенный азотом воздух или их смеси.
13. Способ по п.1, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.
1
20
14. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород содержат один или несколько С-С углеводородов.
15. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород содержат природный газ, обессеренный природный газ, метан, обессеренный метан или их смесь.
16. Способ по п.1, где первый углеводород и второй углеводород являются различными.
17. Способ получения синтез-газа, включающий:
неполное окисление первого углеводорода в присутствии окислителя и одного или нескольких первых катализаторов в зоне первой реакции в условиях, достаточных для неполного сжигания, по меньшей мере, части первого углеводорода, для получения диоксида углерода, несгоревшего первого углеводорода и тепла;
по меньшей мере, неполный риформинг несгоревшего углеводорода в зоне первой реакции в присутствии, по меньшей мере, части тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода; и
косвенный теплообмен с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду в зоне второй реакции для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода.
18. Способ по п.17, дополнительно включающий охлаждение первого синтез-газа в результате прямого теплообмена, косвенного теплообмена или и того, и другого при использовании теплопередающей среды перед косвенным теплообменом с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду.
19. Способ по п.17, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.
20. Способ по п.17, где зона первой реакции, зона второй реакции или и та, и другая включают два и более слоя, содержащих катализатор.
21. Способ по п.17, где зона второй реакции включает одну или несколько труб, каждая из которых содержит второй катализатор.
22. Система получения синтез-газа, включающая:
первый реактор, адаптированный для неполного окисления первого углеводорода в присутствии окислителя в условиях, достаточных для неполного сжигания, по меньшей мере, части первого углеводорода для получения диоксида углерода, несгоревшего углеводорода и тепла, и адаптированный, по меньшей мере, для неполного риформинга несгоревшего углеводорода в присутствии тепла, генерированного на стадии неполного окисления, и одного или нескольких первых катализаторов для получения первого синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород; и
второй реактор, адаптированный для косвенного теплообмена с передачей тепла от первого синтез-газа второму углеводороду для риформинга, по меньшей мере, части второго углеводорода в присутствии водяного пара и одного или нескольких вторых катализаторов для получения второго синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород.
23. Система по п.22, дополнительно включающая зону смешивания, адаптированную для смешивания, по меньшей мере, части первого синтез-газа и второго синтез-газа для получения синтез-газа.
24. Система по п.22, дополнительно включающая один или несколько конвертеров, адаптированных для превращения, по меньшей мере, части монооксида углерода в первом синтез-газе, втором синтез-газе или смеси первого синтез-газа и второго синтез-газа в диоксид углерода для получения синтез-газа, содержащего менее чем 2 мол.% монооксида углерода при расчете на сухое вещество.
25. Система по п.22, дополнительно включающая одну или несколько систем удаления диоксида углерода, адаптированных для удаления, по меньшей мере, части диоксида углерода в синтез-газе для получения синтез-газа, обедненного диоксидом углерода, и побочного продукта на основе диоксида углерода.
26. Система по п.22, где один или несколько первых катализаторов, вторых катализаторов или и тех, и других включают два и более катализатора.