C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 3/38 (2006.01) C01B 3/48 (2006.01) C01B 31/20 (2006.01)
Patent
CA 2672164
A process for the production of carbon dioxide in concentrated form and electricity from a hydrocarbon feedstock said process comprising the steps of: a) introducing an air feed stream comprising air and optionally steam and a fuel feed stream comprising methane and optionally hydrogen and/or steam to an autothermal reactor unit (ATR) for the production of synthesis gas wherein (i) the temperature of the fuel feed stream is in the range 350 to 7000C; and (ii) the molar ratio of oxygen contained in the air feed stream to carbon (in hydrocarbons) in the fuel feed stream is from 0.45:1 to 0.85:1, preferably 0.6:1 to 0.7:1; b) withdrawing a synthesis gas stream comprising methane, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen and optionally steam from the ATR and heat exchanging the synthesis gas stream with a water stream for the production of steam and subsequently heat exchanging the synthesis gas stream with at least one process stream selected from the group consisting of a hydrocarbon feedstock, a pre-reformer feed stream, the fuel feed stream, a hydrogen stream, boiler feed water, the air feed stream, and steam for the production of superheated steam; c) if necessary, introducing steam to the synthesis gas stream before passing at least a portion of the synthesis gas stream to a shift converter unit where the synthesis gas reacts with steam to generate additional carbon dioxide and hydrogen; d) withdrawing a shift converted gas stream from the shift converter unit and heat exchanging the shift converted gas stream with at least one process stream selected from the group consisting of a hydrocarbon feedstock, a pre-reformer feed stream, the fuel feed stream, a hydrogen stream, boiler feed water, the air feed stream, water for the production of steam, and steam for the production of superheated steam; e) passing the shift converted gas stream to a carbon dioxide separation unit for the separation of a concentrated carbon dioxide stream from a hydrogen stream comprising hydrogen and nitrogen; f) combusting at least part of the hydrogen stream in a gas turbine wherein the gas turbine drives an electric generator thereby producing electricity and wherein combustion of the hydrogen stream generates an exhaust gas.
L'invention concerne un procédé pour la fabrication de dioxyde de carbone sous forme concentrée et d'électricité à partir d'une charge d'alimentation d'hydrocarbures, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : a) introduire un courant d'alimentation en air comprenant de l'air et facultativement de la vapeur d'eau et un courant d'alimentation en combustible comprenant du méthane et facultativement de l'hydrogène et/ou de la vapeur d'eau dans une unité de réacteur auto-thermique (ATR) pour la fabrication de gaz de synthèse, (i) la température du courant d'alimentation en combustible se situant dans la plage de 350 à 700°C; et (ii) le rapport molaire de l'oxygène contenu dans le courant d'alimentation en air au carbone (dans les hydrocarbures) dans le courant d'alimentation en combustible étant de 0,45:1 à 0,85:1, de préférence 0,6:1 à 0,7:1; b) retirer un courant de gaz de synthèse comprenant du méthane, de l'hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'azote et facultativement de la vapeur d'eau à partir de l'ATR et échanger la chaleur du courant de gaz de synthèse avec une vapeur d'eau pour la production de vapeur d'eau et ultérieurement échanger la chaleur du courant de gaz de synthèse avec au moins un courant de traitement choisi dans le groupe constitué par une charge d'alimentation en hydrocarbures, un courant d'alimentation de pré-réformeur, le courant d'alimentation en combustible, un courant d'hydrogène, de l'eau d'alimentation de chaudière, le courant d'alimentation en air, et la vapeur d'eau pour la production d'une vapeur d'eau surchauffée ; c) si nécessaire, introduire de la vapeur d'eau dans le courant de gaz de synthèse avant de faire passer au moins une fraction du courant de gaz de synthèse dans une unité de conversion catalytique où le gaz de synthèse réagit avec de la vapeur d'eau pour générer du dioxyde de carbone et de l'hydrogène supplémentaires ; d) soutirer un courant de gaz de conversion catalytique à partir de l'unité de conversion catalytique et échanger la chaleur du courant de gaz de conversion catalytique avec au moins un courant de traitement choisi dans le groupe constitué par une charge d'alimentation en hydrocarbures, un courant d'alimentation de pré-réformeur, le courant d'alimentation en combustible, un courant d'hydrogène, de l'eau d'alimentation de chaudière, le courant d'alimentation en air, de l'eau pour la fabrication de vapeur d'eau, et de la vapeur d'eau pour la fabrication d'une vapeur d'eau surchauffée ; e) faire passer le courant de gaz de conversion catalytique dans une unité de séparation du dioxyde de carbone pour la séparation d'un courant de dioxyde de carbone concentré à partir d'un courant d'hydrogène comprenant de l'hydrogène et de l'azote ; f) faire brûler au moins une partie du courant d'hydrogène dans une turbine à gaz, la turbine à gaz entraînant un générateur électrique, permettant ainsi de produire de l'électricité, et la combustion du courant d'hydrogène générant un gaz d'échappement.
Brook Peter Holroyd
Skinner Geoffrey Frederick
Fetherstonhaugh & Co.
Hydrogen Energy International Limited
LandOfFree
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