СПОСОБ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА С ВОДЯНЫМ ПАРОМ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ДВЕ КАМЕРЫ СЖИГАНИЯ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ГОРЯЧИЕ ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ, ПЕРЕНОСЯЩИЕ ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ, НЕОБХОДИМУЮ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, И СОЕДИНЕННЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНО

2
1. Способ конверсии природного газа с водяным паром, в котором применяют реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000), реактор конверсии CO в CO (3001), называемый реактором WGS, и блок очистки водорода способом PSA (4300), для производства синтез-газа, постепенно обогащаемого водородом на установках WGS (3001) и очистки (4300), и в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением и дополняемой второй камерой сжигания (3200), соединенной последовательно или параллельно по отношению к первой камере сжигания, так чтобы производить поток водяного пара в теплообменнике (1007) за счет дымовых газов, выходящих из первой и второй камер сжигания, для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200), причем водяной пар, генерируемый в технологическом процессе, позволяет достигать молярного соотношения S/C на уровне реактора-теплообменника конверсии с водяным паром (3000) в интервале от 1,5 до 5 и предпочтительно от 2 до 4.
2. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно в интервале от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C и затем нагреваются во второй камере сжигания (3200), в которую подают вспомогательное топливо для подъема их температуры до значения в интервале от 450 до 1250°C, то есть до температуры, которая позволяет получать водяной пар в теплообменнике (1007) за счет нагретых дымовых газов для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200).
3. Способ конверсии природного газа с водяным паром для производства синтез-газа по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C и затем объединяются с дымовыми газами (440), выходящими из второй камеры сжигания (3200), для получения потока смешанных дымовых газов (441) с температурой в интервале от 450 до 1250°C, то есть с температурой, которая позволяет получать водяной пар в теплообменнике (1009) за счет нагретых дымовых газов для удовлетворения одновременно потребностей в водяном паре для реакции конверсии с водяным паром и работы паровой турбины (6000), обеспечивающей привод компрессора подачи воздуха (5200).
4. Способ конверсии природного газа с водяным паром для производства синтез-газа по п. 1, в котором тепловая энергия, необходимая для реакции конверсии с водяным паром, поступает с дымовыми газами, генерируемыми в первой камере сжигания (3100), работающей под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар и предпочтительно в интервале от 2 до 3 бар, причем дымовые газы поступают в реактор-теплообменник конверсии с водяным паром (3000) с температурой в интервале от 950 до 1300°C, при этом дымовые газы передают свою тепловую энергию технологическому потоку в реакторе-теплообменнике конверсии с водяным паром, выходят из реактора-теплообменника (3000) с температурой в интервале от 450 до 750°C, с образованием первого потока дымовых газов (410), при этом:
первый поток дымовых газов (410), выходящий из реактора-теплообменника (3000), поступает в теплообменник (1007) для перегрева входящего потока пара (630) для получения потока перегретого пара (631) и потока охлажденных дымовых газов (415), который поступает в зону теплообмена (1009) для подогрева воздуха-окислителя (301), где образуется поток подогретого сжатого воздуха (310) и поток охлажденных дымовых газов (416), при этом охлажденные дымовые газы (416) находятся под давлением в интервале от 1 до 2 бар с температурой в интервале от 130 до 300°C;
второй поток дымовых газов (450), выходящий из второй камеры сжигания (3200), работающей параллельно первой камере сжигания (3100), находится при температуре в интервале от 900 до 1500°C и предпочтительно в интервале от 950 до 1300°C и под давлением в интервале от 1,5 до 4 бар, при этом второй поток дымовых газов (450) поступает на теплообмен (1008) при контакте с потоком котловой воды (730) для испарения ее части (731), в результате чего получают частичный поток пара (731) и поток частично охлажденных дымовых газов (451), причем поток охлажденных дымовых газов (451) поступает в теплообменник (1010) для получения потока нагретой воды для питания котлов (511), при этом поток охлажденных дымовых газов (452) находится под давлением в интервале от 1 до 2 бар с температурой в интервале от 130 до 300°C.
5. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором топливо, применяемое в первой камере сжигания (3100), преобладающим образом состоит из продувочного газа установки очистки способом PSA синтез-газа, выходящего из реактора-теплообменника конверсии с водяным паром.
6. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором вспомогательное топливо применяют в первой камере сжигания (3100), причем это топливо представляет собой легкий горючий газ, имеющийся по месту нахождения установки.
7. Способ конверсии природного газа с водяным паром по п. 1, в котором вспомогательное топливо, применяемое в первой и во второй камерах сжигания, является одним и тем же.