C - Chemistry – Metallurgy – 07 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
07
C
C07C 1/04 (2006.01) B01J 12/00 (2006.01) C01B 3/38 (2006.01) F23C 6/04 (2006.01) F23R 3/34 (2006.01) F23R 3/36 (2006.01)
Patent
CA 2240320
A system and process are provided for converting a light hydrocarbon gas to a synthetic heavier hydrocarbon liquid. The system includes an autothermal reformer, a Fischer-Tropsch reactor and a Brayton cycle that are structurally and functionally integrated. In the practice of the process, a mixture of a hydrocarbon feed gas, a compressed air feed and process steam is fed to the autothermal reformer to produce a synthesis gas. The synthesis gas is fed to the Fischer-Tropsch reactor where it is catalytically reacted to produce heavy hydrocarbons. The outlet from the Fischer-Tropsch reactor is separated into water, a low heating value tail gas, and the desired hydrocarbon liquid product. The water is pressurized and heated to generate process steam. The tail gas is heated and fed with compressed air and steam to the Brayton cycle having a combustor and a series of power turbines and compressors. The tail gas and air feed are burned in the combustor to produce a combustion gas that is used to drive a power turbine linked by a shaft to an air compressor, thereby driving the air compressor. The system further includes a plurality of heat exchangers that enable heat to be recovered from the outlet of the autothermal reformer. The recovered heat is used to make the process steam as well as to preheat the hydrocarbon feed gas before it is fed to the autothermal reformer, preheat the synthesis gas before it is fed to the Fischer-Tropsch reactor and preheat the tail gas before it is fed to the combustor.
L'invention a trait à un système ainsi qu'au procédé correspondant permettant de convertir du gaz d'hydrocarbure léger en hydrocarbure liquide synthétique plus lourd. Le système comporte un dispositif de reformage autothermique, un réacteur Fischer-Tropsch et une turbine à cycle Brayton, intégrés structurellement et fonctionnellement. Selon ce procédé, on approvisionne le dispositif de reformage autothermique en un mélange constitué de gaz d'hydrocarbure d'alimentation, d'air comprimé et de vapeur industrielle, afin de produire un gaz de synthèse. Ce dernier est alors amené dans le réacteur Fischer-Tropsch où il subit une réaction catalytique donnant des hydrocarbures lourds. On dissocie le produit issu du réacteur Fischer-Tropsch pour obtenir de l'eau, des gaz résiduaires de faible valeur calorifique et l'hydrocarbure liquide désiré. On met l'eau sous pression et on la chauffe pour produire de la vapeur industrielle, on chauffe les gaz résiduaires et l'on alimente, avec ces gaz et de l'air comprimé, la turbine à cycle Brayton pourvue d'une chambre de combustion, d'une série de turbines de puissance et de compresseurs. Les gaz résiduaires et la charge d'air sont brûlés dans la chambre de combustion pour produire un gaz de combustion utilisé pour entraîner une turbine de puissance reliée par un arbre à un compresseur d'air et, partant, faire fonctionner ce compresseur. Ce système comporte, de surcroît, plusieurs échangeurs de chaleur permettant de récupérer de la chaleur à la sortie du dispositif de reformage autothermique. On emploie cette chaleur récupérée pour produire de la vapeur industrielle ainsi que pour préchauffer le gaz d'hydrocarbure d'alimentation avant son introduction dans le dispositif de reformage autothermique, préchauffer le gaz de synthèse avant son introduction dans le réacteur Fischer-Tropsch ainsi que pour préchauffer le gaz résiduaire avant son introduction dans la chambre de combustion.
Macrae & Co.
Marathon Oil Company
LandOfFree
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