专利名称：从低温废热中借助热量回收生成工艺气体的制作方法
从低温废热中借助热量回收生成工艺气体本发明涉及对含烃原料(AusgangsstofTe)进行蒸汽转化(Dampf-reformierung) 的方法，尤其涉及借助低温废热(Niedertemperaturabwarme)中的热量回收
(Warmeriickgewinnung )来生成工艺气体(Prozessgas-erzeugung)。本发明关系至Ll更
好地利用在蒸汽转化过程中生成的、包含工艺气体的氢气和水蒸气中的能量。此外，本发明的目标还应该有一种执行依照本发明的方法的设备(Vorrichtimg)。在蒸汽转化过程中，由水蒸汽和含烃原料组成的反应混合物被转化成富含氢气的工艺气体。该工艺气体以高于100°c的温度离开蒸汽转化过程。大多数情况下，其温度介于 700至1000°C这一范围内。为了进一步加工工艺气体的目的，必须对例如能够通过压力交变吸附或半透膜工艺由氢含量的提纯和/或提高中产生的工艺气体进行冷却。继续加工所要求的温度大多数情况下都介于20°C至50°C的范围内。在每个冷却步骤之间还能够包括其他反应步骤，例如一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气。从专利文献中可知已有各种各样的方式(Ansatze)来利用工艺气体中包含的热量，用来加热反应过程自身需要的材料和/或过程中其他的材料。特别地，所含热量经常被用于借助换热(WSrmeaustausch )锅炉给水(Kesselspeisewasser)来为蒸汽转化过程进行预热。在合成气体设备上所集成的、典型常规的热量回收方法中，工艺气体中的热量一般按以下方式使用，即首先在废热锅炉(AbwSrmeheizkessel)中生成高压蒸汽 (Hochdruckdampf)，并且工艺气体在一氧化碳转化单元(CO-Konversionseinheit)内转化为二氧化碳和氢气。然后，通常要经过各种换热器，例如用来加热含烃原料、锅炉给水和/或补给水(Make-Up wasser)。其余包含在工艺气体中的热量随后大多通过冷却段(KUhlstrecke)排出到周围环境中。掉落在冷却段中的冷凝物将被送到水处理单元 (Wasseraufbereitungseinheit)，在这里与补给水混合在一起，紧接着被导入到锅炉给水预热器内，然后被加热的水流被导入蒸汽生成系统中。热量回收的传统方法的缺点在于，离开一氧化碳转化单元的工艺气体的热量中的大部分是发生在潮湿气体冷凝时产生的热量。冷凝物通过进一步的冷却要承受收缩效应 (Pinch-Effekt)，由此，回收所包含的热量变得十分困难，并且相当大的一部分热量通过冷却段被排到周围环境中。此外，通过两部分流体温度的近似来定义收缩效应，这样一来，避免了两部分流体之间的温度差，还使得热交换的驱动力最小化。由此工艺气体中非常多的能量因为不被利用而白白损失掉。US 2006/0231463 Al公开了避免这一问题的解决方案。其中，水被加热并输送给水处理单元。来自该单元的第一股水流被送到低压蒸汽生成器，第二股水流被送到第一锅炉给水预热器。两个设备部分中均有要进行热交换的工艺气体流过。从第一锅炉给水预热器中流出的、在其中产生的水流被分为两部分水流，并被送到两个另外的锅炉给水预热器， 这两个锅炉给水预热器中的第一个在下文中用锅炉给水预热器1标注，其中同样有要进行热交换的工艺气体流过，而第二个在下文中用锅炉给水预热器2标注，其中有要进行热交换的废气流过。在最后所提到的这两个锅炉给水换热器中生成的水流随后被向着蒸汽生成器弓I导。这套系统的不足之处在于，有工艺气体流过的锅炉给水预热器1中的热交换要承受收缩效应，如此一来，所希望的传热仅在很有限的程度上进行。通常认为，流经该单元的锅炉给水的量越大，能够被利用的热量收益也就越大。然而，在流过锅炉给水预热器1之前将水流分流成有限量的锅炉给水，其流过所述单元，并因此相当一部分包含在工艺气体中的热量通过一般由空气冷却器实现的冷却段排到周围环境中，并且因此未被利用而损失掉。此外，废气中的一部分热量被用来加热锅炉给水。废气中的热量部分不再被用作原来的蒸汽生产。US 2006/0231463 Al中将各个装备件互连的其他缺点在于，应该由包含在工艺气体中的热量来加热那些之后被送到水处理单元的、有待加热的水。水处理单元通常由干馏器构成。其大多工作在近似大气环境下或在轻度超压，典型为小于^ar (绝对压强) 环境下，使得尽可能多的氧气和其他气体从水中分离。在设想中，水处理单元的水输入流 (Wasser -Zulaufstrom)的温度典型地限定在80°C到95°C。在技术上，输入水流能够通过包含在工艺气体的热量加热到大于100°C的温度。因此，在这里就必须提供一控制装置，用来使水处理单元的输入流的温度不超过95°C这个界限。这样工艺气体的热量不能全部被利用，所包含的剩余热量最后不被利用地排到周围环境中。本发明是在上述技术背景下进一步完善的，其中本发明的任务是提出工艺气体的制作方法，该方法中，上述在回收包含在工艺气体中的热量时遇到的问题不再出现，并且将热量回收设计得更有效。此外，在本发明的目标中还要公开一种实施根据本发明的方法的
直O在借助蒸汽对含烃原料进行蒸汽转化时，通过使用利用热量的方法将实现本发明的目的，其中，在蒸汽转化器中生成具有第一热量的工艺气体，以及具有第二热量的废气， 包括至少六个换热器、水处理单元、冷却段、高温转换单元、至少两个用来压力提升的单元、 至少一个负载和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元。所生成的、含有第一热量的工艺气体首先经过高温转换单元，在其中大部分转化生成二氧化碳和氢气，之后生成的含有热量的工艺气体为进一步热传递被导入第一换热器，并在随后流过至少两个其他的换热器，这些换热器被当作锅炉给水预热器、产物冷凝换热器或低压蒸发器工作，并且它们以任意次序彼此相连在一起，其中通过将热能从水处理单元传递到锅炉给水流的一部分上， 从低压蒸发器所得的工艺气体首先被导入进其他锅炉给水预热器，之后，所得工艺气体经过冷却段，在这里工艺气体被进一步冷却并生成冷凝物流，最后被导入至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元。随后，为了加热，将去离子水流导入进第二换热器。来自第二换热器的去离子水流为了排气而被导入水处理单元，来自水处理单元的锅炉给水流经过用于使压力提升的单元并被分流，其中，锅炉给水流的第一部分被导入低压蒸发器，在其中生成低压蒸汽，并且所得低压蒸汽被分流，为了传热将低压蒸汽的第一部分流体输送到水处理单元，低压蒸汽的第二部分流体被导入至少一个负载。低压蒸汽的第二部分流体还能用来预热其他一些应用介质，例如液态的进料，或者提供给在装置之外的应用。为了传输能量的目的将锅炉给水流的第二部分通过第二换热器弓I导，接着为了借助包含在工艺气体中的热量来加热通过一个或多个锅炉给水预热器，并最后被导入蒸汽生成器。水处理单元主要在除氧器中去除掉去离子水中大部分的氧气。接下来还能加入其他一些配量剂(Dosierungsmittel)，例如为了调节pH值而加入氨。在这一处理中所得到的产物被称作锅炉给水。从冷却段得到的冷凝物流为了借助包含在工艺气体中的热量来加热通过用于压力提升的单元被导入产物冷凝换热器中，之后实现冷凝物流的进一步加热。优选地，来自第一换热器的工艺气体首先流过第一锅炉给水预热器，在其中将热能传递给锅炉给水流，之后流过产物冷凝换热器，在其中将热能传递给冷凝物流，并从这里开始将所得工艺气体导入低压蒸发器，在其中借助所包含的热量从锅炉给水流产生低压蒸汽，以便从这里开始继续流过所定义的工艺链。在本发明另一个设计方案中，来自第一换热器的工艺气体首先流过第一锅炉给水预热器，在其中将热能传递给锅炉给水流，之后被导入低压蒸发器，在其中借助所包含的热量由锅炉给水流产生低压蒸汽，并且所得工艺气体从那里流出并流过产物冷凝换热器，在该产物冷凝换热器中将热能传递给冷凝物流，以便从这里开始继续流过所定义的工艺链。来自第一换热器的工艺气体首先流过产物冷凝换热器是有益的，在其中热能被传递到冷凝物流上，工艺气体从产物冷凝换热器流出，并流过第一锅炉给水预热器，在其中热能被传递到锅炉给水流上，之后工艺气体被导入低压蒸发器，在其中借助所包含的热量由锅炉给水流产生低压蒸汽，随后如以上所述，所得工艺气体继续流过所定义的工艺链。在本发明另一个设计方案中，来自产物冷凝换热器的工艺气体首先流过第一锅炉给水预热器， 在其中热能被传递到锅炉给水流上，并在这之后，在工艺气体被导入低压蒸发器以前，通过另外一个产物冷凝换热器，工艺气体从低压蒸发器流出后继续流过所定义的工艺链。本发明设计方案中的另一种可能是，来自第一换热器的工艺气体首先流过产物冷凝换热器，在其中热能被传递到冷凝物流以及锅炉给水流的部分流体上，并从那里流出并被导入低压蒸发器，在其中借助所包含热量由锅炉给水流产生低压蒸汽，所得工艺气体随后继续流过所定义的工艺链。可选地，离开第一换热器的工艺气体为了进一步传热被导入另一个锅炉给水预热器，该锅炉给水预热器由从锅炉给水流的第二部分继续分流所得的另一部分流体供应并被继续加热，所述锅炉给水流经过水处理单元、压力提升单元和第二锅炉给水预热器。优选地，离开第一换热器和/或其他锅炉给水预热器的工艺气体被导入低温转换单元，在其中形成二氧化碳和氢气，该二氧化碳和氢气从低温转换单元流出，并进入所定义的工艺链的其他换热器中的一个。在本发明另一个设计方案中，流过换热器的工艺气体接下来通过分离器 (Separator)引导，并且生成的液态流体被含有热量的工艺气体分离，并且与来自冷却段以及来自其他分离器的冷凝物流汇集，这些混合物通过用于压力提升的单元引导，并且最后通过用于借助包含在工艺气体中的热量进行加热的产物冷凝换热器弓I导。可选地，为了进一步传热，工艺气体继续有目的地通过其他附加的换热器引导，所述换热器分别在流过低压蒸发器之前和之后列入到本方法中。用于借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化的相应设备适合于按照权利要求1所述的方法来实施，其具有有工艺气体流经的系列设备(Apparateabfolge)，其中包括高温转化单元，至少四个换热器，冷却段和至少一个用于进一步加工所得工艺气体的单元，其中为了传导工艺气体，还设有将各个设备通过出气口和进气口彼此相连的传导装置。此外，在用于气体转化的设备中还包含有其他换热器，水处理单元，至少两个压力提升单元，至少一个负载，用于将去离子水流导入其他换热器的设备，用于将去离子水流从其他换热器传送到水处理单元的设备，用于将离开水处理单元的锅炉给水流传送给压力提升单元的设备，用于分流离开压力提升单元的锅炉给水流的设备，其中，为了向低压蒸发器输送锅炉给水流的第一部分而设有第一输送管道auleitimg)，并有从低压蒸发器中排出生成的低压蒸汽的排出管道(Ableitimg)，其包括将生成的低压蒸汽的第一部分流体传送到水处理单元的设备，和其他将生成的低压蒸汽的第二部分流体传送到其他负载的设备， 并且为了将锅炉给水流的第二部分输送到其他换热器而设有第二输送管道，并且在此处引出通向第二锅炉给水预热器的输送管道，并在此处设有通向第一锅炉给水预热器或通向产物冷凝换热器和/或直接通向其他蒸发器的排出管道，并设有用于通过压力提升单元将从冷却段流出的冷凝物流传送到一个或多个产物冷凝换热器的设备。为了工艺气体的流通，系列设备有益地包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、第一锅炉给水预热器、产物冷凝换热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。在本设备的另一个有益设计方案中，为了工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、第一锅炉给水预热器、低压蒸发器、产物冷凝预热器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。为了工艺气体的流通，系列设备最好包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、 产物冷凝换热器、第一锅炉给水预热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。优选地，为了工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、产物冷凝换热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接，其中为了将锅炉给水流的第一部分流体从第二锅炉给水预热器传送到产物冷凝换热器而设有一设备，并且为了将锅炉给水流的第二部分流体从第二锅炉给水预热器中直接输送到其他蒸汽生成器而设有另一设备。本发明的设计方案的另一种可能是，为了工艺气体的流通，在系列设备中设有其他的第三个锅炉给水预热器，其进气口与第一换热器的出气口相连，其出气口与可选的低温转换单元或之后的换热器的进气口相连，并且，用于运输锅炉给水的其他部分流体的设备通入该其他的第三锅炉给水预热器，所述锅炉给水源自水处理单元和第二锅炉给水预热
ο在本设备的另一个实施方式中，为了工艺气体的流通，在系列设备中设有低温转换单元，其进气口与第一换热器或者其他的第三锅炉给水预热器的出气口相连，其出气口与随后的换热器相连。为了工艺气体的流通，在系列设备中有益地设有其他分离机，其进气口与每个之前连接的换热器的出气口相连，并且其出气口与在工艺链中各个之后的换热器相连，并且分别具有用于所产生的液体的排出管道，并且所述液体流入用于将冷凝物流从冷却段输送到产物冷凝换热器的设备中，并通过压力提升单元弓I导。在本发明的另一个实施方式中，第二锅炉给水预热器集成在分离器内，该分离器可选地配备有其他的设备和/或包装，并设有排出管道，该排出管道将生成的工艺冷凝物输送到用于将冷凝物流从冷却段输送到产物冷凝换热器的设备中。根据本发明的设备的另一个可能设计方案是，为了工艺气体的流通，在系列设备中设有另外附加的换热器。有益的是，将用于空气预热的单元用作为负载以便预热环境空气，设有该负载是为了低压蒸汽的流通。此外，还能够有目的地设有压力交变吸附单元或冷却箱作为用于加工所得工艺气体的单元。除此以外可选地，设有其他用于分流低压蒸汽的第二部分流体的设备，从而设有用于空气预热的输送管道，并且到达其他负载的输送管道。随后结合七幅附图进一步示例性地阐明本发明，其中
图1 是在借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化时利用热量的过程的依照本发明的方法的示意图。图2 是如图1所示在借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化时为了利用热量的方法中的换热器的另一种可供选择的连接方式。图3 是在借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化时为了利用热量的另一种有益的方法变体，其中，在第一锅炉给水预热器之前的产物冷凝换热器中通有工艺气体。图4 是所用换热器彼此间连接的又一个实施例。其中，与图1至图3主要的区别在于放弃使用第一锅炉给水预热器。图5 是对图1的补充介绍，在其中连接了例如第三锅炉给水预热器、低温转换单元、附加的可选分离器、和换热器。图6 是根据图1的工艺链中其他产物冷凝换热器的额外集成。图7A至D 工艺气体降温图示介绍(虚线)以及通过发明方法连接的传热器对各个介质的加热表现(横穿线)。图1展示了借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化时利用热量的方法示意图，其中， 生成的含有热量的工艺气体Ia首先流过高温转换单元2，在其中，一氧化碳中的一部分转化成二氧化碳和氢气。生成的含有热量的工艺气体Ib为了接着进一步传热而被导入第一换热器3。接下来含有热量的工艺气体Ic流过第一锅炉给水预热器4，其中，含在工艺气体中的热量传递到已经预热的锅炉给水14e上，该锅炉给水源自水处理单元13，并且已经流过压力提升单元25、换热器16和锅炉给水预热器8。去离子水1 在换热器16中加热，并且已经加热的去离子水12b为了除掉气体而被导入水处理单元3。对去离子水进行预热的好处是，换热器的一面仅承受低压力，并且由低合金钢制成的部分产品就能胜任，如此就节约了成本。从中得到锅炉给水14a，该锅炉给水以上述方式被相应地预热。所得锅炉给水 14f之后为了进一步处理而被导入蒸汽生成器。从锅炉给水预热器4中得到的含有热量的工艺气体Id之后被导入产物冷凝换热器5，在其中将热量给予工艺冷凝物15a，该工艺冷凝物经过压力提升单元27并从冷却段10中流出。已预热的工艺冷凝物1 之后用于进一步加热。工艺冷凝物1 在冷却段10的分离机(Abscheider)中获得，该冷却段例如由空气冷却器和水冷却器共同组成，并在产物冷凝换热器5中被再次加热。这一方法能够在接触器(Kontaktapparat)中实施，该接触器被水冲击，其中通过直接冷却将从工艺气体中分离出来的水蒸气的至少一部分冷凝，这部分随后与用于冷却的水中分离出来。通过应用此类设备，工艺冷凝物还将被进一步预热，其优点在于，工艺冷凝物的预热温度越高，就有越多的热量能够在废气中被其他介质和蒸发器所利用。从产物冷凝换热器5中得到的含有热量的工艺气体Ie随后被导入低压蒸发器6， 在其中，热量传递到在水处理单元13中生成的、经过压力提升的锅炉给水流14c的一部分上。如此获得的低压蒸汽19a以第一部分流体19b的形式重新回到水处理单元13中，与此同时，已加热的锅炉给水19c中的第二部分被供给负载，此处所述负载即为空气预热器18， 该空气预热器加热之后被进一步用作燃烧气体20的环境空气17。由低压蒸发器6得到的含有热量的工艺气体If随后被送到锅炉给水预热器8，在该锅炉给水预热器中，在被送进锅炉给水预热器4之前，水处理单元13中生成的锅炉给水的部分流体14d被进一步预热。由锅炉给水预热器8得到的工艺气体Ig随后流入冷却段 10，在该冷却段中，工艺气体进一步被冷却并生成冷凝物流，冷凝物流1 被导入产物冷凝换热器5。最后，冷凝出的含有热量的工艺气体Ih流过用于进一步加工所得工艺气体11的单元，该单元例如是压力交变吸附单元，在其中，生成的氢气从工艺气体中被分离出来。图2介绍了图1所示方法的一种变体。图1和图2区别之处在于，离开锅炉给水预热器4的、含有热量的工艺气体Id首先流过低压蒸发器6，接着流过产物冷凝换热器5。 各个设备其他互连方式并不受影响。然而值得期待的是，通过图1所示的变体有着更好的能量利用。图3展示了另一个实施例。其与图1的区别是，由换热器3得到的含有热量的工艺气体Ic首先流过产物冷凝换热器5，接着通过锅炉给水预热器4引导。各个设备其他互连方式并不受影响，并相应地与图1所示的系列设备相符。在图4中完全放弃使用锅炉给水预热器4。在这里，来自换热器3的含有热量的工艺气体Ic被导入产物冷凝换热器5，从这里所得含有热量的工艺气体Id流过有锅炉给水预热器8跟随的低压蒸发器6。在锅炉给水预热器8中生成的已经预热的锅炉给水He在本例中被分流，部分流体14f与工艺冷凝物1 一起通过产物冷凝换热器5给出，以便承受进一步的预热。已预热的锅炉给水的第二部分流体14g为了制造蒸汽而给出。图5在连接中采用了其他可选的设备，其对工艺有积极的作用。这通过与图1的区别的描述和说明得到。此处，来自换热器3的含有热量的工艺气体3被导入附加的锅炉给水预热器21，锅炉给水预热器被供应锅炉给水流的另一部分流体14g，而所述锅炉给水流则在锅炉给水预热器8中被预热。从中所得的加热了的锅炉给水14h同样被导向蒸汽生成器，并且由此被利用。在该图所示的实施例中，所得工艺气体从锅炉给水预热器21流出之后被导入低温转换单元22，并在其中形成二氧化碳和氢气。其中所得的含有热量的工艺气体Ie随后如图1所示，流过锅炉给水预热器4和产物冷凝预热器5。从产物冷凝预热器 5得到的工艺气体Ig接下来进入分离器23，在其中生成的工艺冷凝物15c从工艺气体分离出来，并与其他工艺冷凝物流一起作为工艺冷凝物15d通过用于压力提升的单元27被导入
11产物冷凝换热器5。另外，低压蒸发器6和分离器7中有所得的含有热量的工艺气体Ih流过。来自分离器7的冷凝物流15e同样与其他从整个工艺中得到的冷凝物流15d —起导入产物冷凝换热器5。从低压蒸发器6中得到的低压蒸汽19a被分流成三部分。其中，低压蒸汽的部分流体1%被导入水处理单元13，19c被导入空气预热器18，19d被导入另外的负载沈。在分离器7之后，为了进一步传送能量连接有其他换热器M。因此，在图1中描述的工艺链，该工艺链包括锅炉给水预热器8、冷却段10和压力交变吸附单元11。在本实施例中，锅炉给水预热器8和冷却段10之间设有其他换热器9。图6展示了图1的另一种变体。其中，在流过产物冷凝换热器5之前，源自冷凝段 10的工艺冷凝物流1 通过用于压力提升的单元27，并通过其他附加的产物冷凝换热器观传送。这样带来的好处是，产物冷凝会接受更多的热量，这些热量能够被应用到为其他介质进行的加热上。在图5中附加的设备能够以如图5所示的方式组合，但也能以单独的组成部分集成在各个工艺链中。此外，不仅在图1中作为设备集成的基础，还在全部附图中作为集成的基础。由此可见，该工艺提供了许多选择可能性，即令所述各个方法适配设备操作者的每个需求，并将相应的设备配件嵌入已有的设备中的选择。另外，还可能在新设备中实现方法变体的转换。在尺寸合适的情况下，低压蒸发器能够装备有安全翻转装置 (Sicherheitsreverse)，一旦发生断电，工艺气体通过低压蒸汽的生成和排气来冷却。生成的低压蒸汽能够被额外地应用在空气预热和水处理上，如上面所述，还例如能够被应用在 CO2工艺气体清洗中的CO2熬煮(Auskochimg)上。在这里，生成的低压蒸汽的温度最大值为 200"C。随后应该结合计算示例展示改善后的能量利用，其被显示为低压蒸汽、锅炉给水和冷凝物流的总和。此处，由背景技术中的典型连接出发，该连接以最少的设备装配来工作，并出现在背景技术的传统方法中。在这里，从图1开始就放弃使用低压蒸发器6以及锅炉给水预热器8，使得锅炉给水流14d被直接导入锅炉给水预热器4。正如非常明显的那样， 本发明相比于这种典型的连接对能量利用有着很积极的影响，这应根据随后的表格得以展示。在这里，前面描述过的附图中的一些作为计算的基础。此处的出发点是，为了工艺气体的流通，在系列设备中的前四个顺序连接的换热器之后连接有分离器。例如这是以工厂的生产能力为33455Nm3/h的氢气作为出发点的。
权利要求
1.一种在借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化时利用热量的方法，其中，在蒸汽转化器中生成具有第一热量的工艺气体，以及具有第二热量的废气，包括有 至少六个换热器、水处理单元、冷却段、高温转换单元、至少两个用于压力提升的单元、至少一个负载、和至少一个用于进一步加工所得工艺气体的单元，其中， 所生成的、含有第一热量的工艺气体首先经过所述高温转换单元，在其中大部分转化生成二氧化碳和氢气，之后所得的、含有热量的工艺气体为进一步传热被导入第一换热器， 并在随后流过至少两个其他的换热器，所述换热器被当作锅炉给水预热器、产物冷凝换热器或低压蒸发器工作，并且所述换热器以任意次序彼此前后顺序连接，其中通过将热能从所述水处理单元传递到锅炉给水流的一部分上，由所述低压蒸发器所得的工艺气体首先被导入另一个锅炉给水预热器，之后，所得工艺气体经过冷却段，在其中所述工艺气体被进一步冷却并生成冷凝物流，最后被导入至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元， 为了加热，将去离子水流导入第二换热器，来自所述第二换热器的去离子水流为了排去气体而被导入所述水处理单元，来自所述水处理单元的锅炉给水流经过用于压力提升的单元并被分流，其中， 所述锅炉给水流的第一部分被导入所述低压蒸发器，在其中生成低压蒸汽，并且所生成的低压蒸汽被分流，为了传热所述低压蒸汽的第一部分流体传递到所述水处理单元，所述低压蒸汽的第二部分流体被导入至少一个负载，以及 为了传递能量的目的，所述锅炉给水流的第二部分通过所述第二换热器引导，之后为了借助包含在工艺气体中的热量来加热而通过一个或多个锅炉给水预热器，并最后被导入蒸汽生成器， 从冷却段得到的冷凝物流为了借助包含在工艺气体中的热量来加热通过用于压力提升的单元被导入所述产物冷凝换热器中，之后实现进一步加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，来自所述第一换热器的工艺气体首先流过第一锅炉给水预热器，在其中热能被传递到所述锅炉给水流上，之后流过产物冷凝换热器，在其中热能被传递到冷凝物流上，并由此开始将所得工艺气体导入所述低压蒸发器，在其中借助所包含的热量从锅炉给水流产生所述低压蒸汽，以便从所述低压蒸发器开始继续流过所定义的工艺链。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，来自所述第一换热器的工艺气体首先流过所述第一锅炉给水预热器，在其中热能被传递到所述锅炉给水流上，之后被导入所述低压蒸发器，在其中借助所包含的热量由锅炉给水流产生低压蒸汽，并且所得工艺气体从所述低压蒸发器流出，并流过所述产物冷凝换热器，在该产物冷凝换热器中热能被传递到冷凝物流上，以便从所述低压蒸发器开始继续流过所定义的工艺链。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，来自所述第一换热器的工艺气体首先流过所述产物冷凝换热器，在其中热能被传递到所述冷凝物流上，所述工艺气体从所述产物冷凝换热器流出，并流过所述第一锅炉给水预热器，在该所述第一锅炉给水预热器中热量被传递到所述锅炉给水流上，之后所述工艺气体被导入低压蒸发器，在其中借助所包含的热量由所述锅炉给水流产生低压蒸汽，所得工艺气体随后继续流过所定义的工艺链。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，来自所述产物冷凝换热器的工艺气体首先流过所述第一锅炉给水预热器，在其中热能被传递到所述锅炉给水流上，并之后在被导入所述低压蒸发器以前，通过另一个产物冷凝换热器，所述工艺气体从所述低压蒸发器流出后继续流过所定义的工艺链。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，来自所述第一换热器的工艺气体首先流过所述产物冷凝换热器，在其中热能被传递到冷凝物流上以及被传递到所述锅炉给水流的部分流体上，并从所述产物冷凝换热器流出并被导入所述低压蒸发器，在其中借助所包含的热量由所述锅炉给水流产生低压蒸汽，所得工艺气体随后继续流过所定义的工艺链。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，离开所述第一换热器的工艺气体为了进一步传热而被导入另一个锅炉给水预热器，该锅炉给水预热器由从所述锅炉给水流的第二部分继续分流所得的另一部分流体供应并被继续加热，所述锅炉给水流经过所述水处理单元、所述压力提升单元和所述第二锅炉给水预热器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，离开所述第一换热器和/ 或其他锅炉给水预热器的工艺气体被导入低温转换单元，在其中形成二氧化碳和氢气，所述二氧化碳和氢气从所述低温转换单元流出，并进入所定义的工艺链的其他换热器中的一个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，流过换热器的工艺气体接下来通过分离器引导，并且生成的液态流体被含有热量的工艺气体分离，并且与来自所述冷却段以及来自所述其他分离器的冷凝物流汇集，混合物通过用于压力提升的单元引导，并且最后通过用于借助包含在工艺气体中的热量进行加热的产物冷凝换热器弓I导。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，为了进一步传热所述工艺气体通过其他附加的换热器引导，所述换热器分别在流过所述低压蒸发器之前和之后列入到本方法中。
11.一种用于借助蒸汽进行含烃原料的蒸汽转化的设备，适合于按照权利要求1所述的方法来实施，其具有有工艺气体流经的系列设备，其中包括有 高温转化单元， 至少四个换热器， 冷却段，和 至少一个用于进一步加工所得工艺气体的单元，其中，为了传导工艺气体，还设有将各个设备通过出气口和进气口彼此相连的传导装置；此外，还包含有 其他换热器， 水处理单元， 至少两个压力提升单元， 至少一个负载， 用于将去离子水流导入所述其他换热器的设备， 用于将所述去离子水流从所述其他换热器传送到所述水处理单元的设备， 用于将离开所述水处理单元的锅炉给水流传送给所述压力提升单元的设备， 用于分流离开所述压力提升单元的锅炉给水流的设备， 其中， 为了向所述低压蒸发器输送锅炉给水流的第一部分而设有第一输送管道，并有从所述低压蒸发器中排出生成的低压蒸汽的排出管道，其包括将生成的低压蒸汽的第一部分流体传送到所述水处理单元的设备，和其他将生成的低压蒸汽的第二部分流体传送到其他负载的设备， 并且为了将锅炉给水流的第二部分输送到其他换热器而设有第二输送管道，并且在此处引出通向所述第二锅炉给水预热器的输送管道，并此处设有通向所述第一锅炉给水预热器或通向产物冷凝换热器和/或直接通向其他蒸发器的排出管道， 并设有用于通过压力提升单元将从冷却段流出的冷凝物流传送到一个或多个产物冷凝换热器的设备。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、第一锅炉给水预热器、产物冷凝换热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、第一锅炉给水预热器、低压蒸发器、产物冷凝预热器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。
14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、产物冷凝换热器、第一锅炉给水预热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接。
15.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，系列设备包括顺序连接高温转换单元、第一换热器、产物冷凝换热器、低压蒸发器、第二锅炉给水预热器、第二换热器、冷却段和至少一个用来进一步加工所得工艺气体的单元，这些设备依上述顺序连接，其中为了将所述锅炉给水流的第一部分流体从所述第二锅炉给水预热器传送到所述产物冷凝换热器而设有一设备，并且为了将所述锅炉给水流的第二部分流体从所述第二锅炉给水预热器中直接输送到其他蒸汽生成器而设有另一设备。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，在系列设备中设有其他的第三个锅炉给水预热器，其进气口与所述第一换热器的出气口相连，其出气口与可选的低温转换单元或之后的换热器的进气口相连，并且，用于运输锅炉给水的其他部分流体的设备通入所述其他的第三锅炉给水预热器，所述锅炉给水源自所述水处理单元和第二锅炉给水预热器。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，在系列设备中设有低温转换单元，其进气口与所述第一换热器的出气口或者所述其他的第三锅炉给水预热器的出气口相连，其出气口与随后的换热器相连。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的设备，其特征在于，为了所述工艺气体的流通，在系列设备中设有其他分离机，其进气口与每个之前连接的换热器的出气口相连，并且其出气口与在工艺链中各个之后的换热器相连，并且所述分离机分别具有用于所产生的液体的排出管道，并且所述液体流入用于将冷凝物流从冷却段输送到产物冷凝换热器的设备中，并通过压力提升单元引导。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二锅炉给水预热器集成在所述分离器内，该分离器可选地配备有其他的设备和/或包装，并设有排出管道， 该排出管道将生成的工艺冷凝物输送到用于将冷凝物流从冷却段输送到产物冷凝换热器的设备中。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的设备，其特征在于，为了工艺气体的流通，在系列设备中设有另外附加的换热器。
21.根据权利要求11至20中任一项所述的设备，其特征在于，将用于空气预热的单元作为负载以便预热环境空气，设有该负载是为了低压蒸汽的流通。
22.根据权利要求11至21中任一项所述的设备，其特征在于，设有压力交变吸附单元或冷却箱作为用于加工所得工艺气体的单元。
全文摘要
一种在蒸汽转化时利用热量的方法，包括有高温转换单元、第一换热器、随后的锅炉给水预热器、产物冷凝换热器和低压蒸发器、冷却段，工艺气体在冷却段中进一步冷却生成冷凝物流，并且生成的工艺气体为了进一步加工通过至少一个单元引导。此外，去离子水流，水处理单元，其中锅炉给水流的第一部分被导入低压蒸发器，并且生成的低压蒸汽均被分流，低压蒸汽的第一部分为了热传递而被导入水处理单元，低压蒸汽的第二部分则被引导至至少一个负载。锅炉给水流的第二部分将通过换热器和一个或多个锅炉给水预热器引导，并在最后被引导至蒸汽生成器。来自冷却段的冷凝物流通过用于压力提升的单元被导入产物冷凝换热器。
文档编号C01B3/34GK102272039SQ200980154129
公开日2011年12月7日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年11月10日
发明者T·冯特罗塔 申请人:犹德有限公司