电加热重整设备中的尾气利用

技术领域

提供了一种设备和方法，其中包含烃的第一进料经受电蒸汽甲烷重整(e-SMR)以产生第一合成气流。提质段接收合成气流并从合成气流产生第一产物流和尾气流。发电机接收来自提质段的至少一部分尾气流和/或一部分所述第一产物流和/或一部分所述第一进料，并产生第二电流。至少一部分第二电流被布置为向e-SMR反应器提供至少一部分第一电流。这一技术使电力驱动的化工设备能够具有不同程度的电力输入，因此其能够应对可再生电力供应中的波动。

背景技术

从合成气生产大宗化学品(如甲醇和氢气)通常以产生大量尾气为代价。典型的重整设备使用燃烧重整器，其中尾气通常被用作产生合成气本身所需的蒸汽的燃料。此外，尾气用作燃烧重整器的燃烧器的燃料。

电加热的蒸汽重整器是已知的，例如从Wismann等人，Science 2019：第364卷,第6442期,第756-759页；WO2019/228798和WO2019/228795可知。如果用电加热的重整器代替燃烧蒸汽重整装置，则不再需要用于加热重整过程的燃料。因此，用于加热目的所需的尾气的体积显著减少，并且过量的尾气产生可能是一个问题。

目前的技术旨在接近发生电加热蒸汽重整的设备中的整体质量和能量平衡。特别地，本技术旨在利用这种设备中可能产生的过量尾气。此外，本技术旨在处理可再生电力供应中的波动，并且在电力供应切断的情况下在化工设备中建立独立的合成气供应。

发明内容

在下文中，参考本发明的实施方案。然而，应当理解，本发明不限于具体描述的实施方案。与之相比，以下特征和元件的任何组合，无论是否与不同的实施方案有关，都被设想为实现和实践本发明。

提供了一种设备，所述设备包括：

-包含烃的第一进料，

-一种或多种共反应物进料

-电蒸汽甲烷重整(e-SMR)反应器，其中所述e-SMR反应器布置为通过第一电流加热，并且其中所述e-SMR反应器布置为接收至少一部分包含烃的所述第一进料和至少一部分所述一种或多种共反应物进料，并且生成第一合成气流，

-提质段，其布置为接收合成气流并从所述合成气流产生至少第一产物流和尾气流，

-发电机，其布置为接收来自所述提质段的至少一部分所述尾气流和/或一部分所述第一产物流，并产生第二电流，

其中至少一部分所述第二电流被布置为向e-SMR反应器提供至少一部分第一电流。

还提供了通过本文所述的设备从包含烃的第一进料提供产物流的方法。

还提供了一种用于操作如本文所述的设备的方法，所述方法包括从设备操作模式A切换到设备操作模式B(或反之亦然)的步骤，如本文进一步描述的。

本技术的其他细节在以下描述文本、从属权利要求和附图中列出。

附图简要说明

图1-7示出了根据本发明的各种设备布局，所有附图均包括e-SMR反应器、提质段、发电机、各种气体进料/流和各种电流。

发明详述

目前的技术描述了使用燃气发动机将过量尾气转化为电力之间的协同作用，其中产生的电力反而可以直接用于电重整器。这为平衡小型化工设备提供了解决方案，无需来自设备的未使用的工艺流，从而减少了副产物形成。

这一技术的一部分范围是电力驱动的化工设备，其电力输入量低或为零，并且可以应对可使用的可再生电力水平的波动。电力驱动的合成气生产设备对运行电加热蒸汽甲烷重整器的电力需求非常高。这种设备的稳定运行容易受到来自外部电源的电力供应的波动，特别是电力供应故障的影响。本发明提供了仅通过使用设备内部产生的电力来运行设备的可能性。因此本发明基于这样的认识，即首先通过向设备添加发电机，其次通过在其中使用设备的过量尾气流的至少一部分和/或烃进料的一部分和/或产物流的一部分产生电力，可以在设备本身内部产生用于运行设备所需的高水平电力。

在下文中，除非另有规定，否则所有百分比均以体积％表示。术语“基本上纯的”应理解为是指大于80％纯度，理想地大于90％，例如大于99％纯度。

因此，提供了如附图中示意性所示的设备。一般而言，设备包括：

-包含烃的第一进料，

-一种或多种共反应物进料

-电蒸汽甲烷重整(e-SMR)反应器，

-提质段，以及

-发电机。

第一进料

第一进料包含烃。在该上下文中，术语“包含烃的第一进料”是指含有一种或多种烃以及可能的其他成分的气体。因此，包含烃的第一进料气体通常包含烃气体，例如CH

第一进料可另外包含蒸汽、氢气和可能的其他成分(如一氧化碳、二氧化碳、氮气和氩气)，或与一种或多种共反应物进料混合。通常，第一进料具有预定比例的烃、蒸汽和氢气，以及可能的二氧化碳。

在一个方面，第一进料是沼气进料。沼气是有机物质在没有氧气的情况下分解产生的气体混合物。沼气可以从诸如农业废弃物、粪肥、城市垃圾、植物材料、污水、园林垃圾或食物垃圾的原料中产生。沼气主要是甲烷(CH

当烃的第一进料到达e-SMR反应器时，它将至少经过蒸汽添加(作为共反应物进料存在)和任选的预处理(在下文中更详细地描述)。

共反应物进料

该设备包括一种或多种共反应物进料。共反应物进料适当地选自蒸汽进料、氢气进料或CO

如果设备包括在e-SMR反应器上游的预处理段，可以在预处理段的不同位置添加共反应物进料，例如可以在加氢脱硫上游添加氢气以促进氢化反应，和/或可以在预重整器上游添加蒸汽以促进重整反应，和/或可将CO

e-SMR反应器

设备包括电蒸汽甲烷重整(e-SMR)反应器。e-SMR反应器以第一进料和任何共反应物进料进行蒸汽甲烷重整反应。

e-SMR反应器被布置为接收至少一部分包含烃的所述第一进料和至少一部分所述一种或多种共反应物进料，并从所述第一进料生成第一合成气流(与共反应物进料混合)。

术语“蒸汽重整”或“蒸汽甲烷重整反应”是指根据一种或多种以下反应的重整反应：

反应(i)和(ii)为蒸汽甲烷重整反应，而反应(iii)为干甲烷重整反应。

对于高级烃，即C

其中n≥2，m≥4。

通常，蒸汽重整伴随水煤气变换反应(v)：

术语“蒸汽甲烷重整”和“蒸汽甲烷重整反应”是指包括反应(i)和(ii)，术语“蒸汽重整”是指包括反应(i)、(ii)和(iv)，而术语“甲烷化”包括反应(i)的逆反应。在大多数情况下，所有这些反应(i)-(v)在重整反应器出口处处于平衡或接近平衡。

由于电加热的重整反应器是电加热的，因此与燃烧的蒸汽甲烷重整反应器相比，发生较少的总能量消耗，因为避免了重整反应器的高温烟道气。此外，如果用于加热电加热重整反应器和可能的合成气设备的其他单元的电力由可再生能源提供，则用于合成气设备的烃的总消耗被最小化，并且CO

e-SMR反应器被布置为通过第一电流加热。在一个实施方案中，合成气设备的电加热重整反应器包括：

-压力壳，其容纳布置为加热第一催化剂的电加热单元，其中第一催化剂包括催化活性材料，该催化活性材料可操作用于催化进料气的第一部分的蒸汽重整，其中压力壳的设计压力在5至50巴之间，

-与压力壳内部的至少一部分相邻的隔热层，以及至少两个导体，该导体电连接到电加热单元和位于压力壳外部的供电电源，

其中所述供电电源的尺寸设计为通过使电流通过所述电加热单元将至少部分所述第一催化剂加热到至少500℃的温度。

电加热重整反应器的一个重要特征是能量在重整反应器内部供应，而不是通过热传导、对流和辐射(例如通过催化剂管)从外部热源供应。在具有通过导体连接到供电电源的电加热单元的电加热重整反应器中，重整反应的热量由电阻加热提供。电加热重整反应器的最热部分将在电加热重整反应器的压力壳内。优选地，压力壳内的供电电源和电加热单元的尺寸设计为使得至少部分电加热单元达到850℃，优选900℃，更优选1000℃或甚至更优选1100℃的温度。

在一个实施方案中，电加热重整器包括作为催化剂颗粒(例如丸粒)床的第一催化剂，通常为负载在高面积载体上的催化活性材料的形式，其中导电结构嵌入催化剂颗粒床中。或者，催化剂可以是负载在宏观结构(例如整料结构)上的催化活性材料。

当电加热重整反应器包括与压力壳内部的至少一部分相邻的隔热层时，在电加热单元和压力壳之间获得适当的热和电绝缘。典型地，隔热层将存在于压力壳内部的很大一部分，以在压力壳和电加热单元/第一催化剂之间提供绝热；然而，需要隔热层中的通道，以便提供电加热单元和供电电源之间的导体连接，以及提供气体进出电加热重整反应器的入口/出口。

在压力壳和电加热单元之间存在隔热层有助于避免压力壳的过度加热，并有助于减少电加热重整反应器周围的热损失。电加热单元的温度可达到高达约1300℃，至少在其某些部分，但通过在电加热单元和压力壳之间使用隔热层，压力壳的温度可保持在明显较低的温度，例如500℃或甚至200℃。这是有利的，因为典型的结构钢材料不适用于高温下的承压应用，例如高于1000℃。此外，压力壳和电加热单元之间的隔热层有助于控制重整反应器内的电流，因为隔热层也是电绝缘的。隔热层可以是一层或多层固体材料，例如陶瓷、惰性材料、耐火材料或气体阻挡层或其组合。因此，也可以设想吹扫气体或受限气体构成或形成隔热层的一部分。

由于操作期间电加热重整反应器的最热部分是电加热单元，其将被隔热层包围，因此压力壳的温度可以保持显著低于最高工艺温度。这使得压力壳具有相对低的设计温度，例如压力壳的温度为700℃或500℃，或优选为300℃或200℃，同时最大工艺温度为800℃或900℃，或甚至1100℃或甚至高达1300℃。

另一个优点是，与燃烧SMR相比，较低的设计温度意味着在某些情况下可以减小压力壳的厚度，从而节省成本。

应注意，术语“隔热材料”是指热导率为约10W·m

e-SMR的其他细节在Wismann et al,(2019)“Electrified methane reforming:Acompact approach to greener industrial hydrogen production”Science Vol.364,Issue 6442,pp.756-759中描述，其内容通过引用并入本文。

可以设想，e-SMR与SMR、自热重整器(ATR)和/或热交换重整器(HTER)并联或串联放置。在共同待决的申请PCT/EP2020/055173、PCT/EP2020/055174和PCT/EP2020/055178中描述了这种布置，这些申请通过引用并入本文。在一个实施方案中，e-SMR可与ATR、SMR和/或HTER并联/串联工作，以根据本发明产生第一合成气流。

提质段

该设备包括提质段，其布置为接收合成气流并从所述合成气流产生至少第一产物流和尾气流。第一产物流可以例如是氢气、一氧化碳气体、高级烃、合成燃料、甲醇或氨。

供应至提质段的合成气流可以是e-SMR中产生的合成气流。因此，提质段可布置为接收由e-SMR反应器产生的合成气流(以及适当地整个合成气流)。

氢气和甲醇提质段是优选的，因为在它们的经典配置中，它们具有大量的尾气副产物。

在一个优选方面，

-提质段是氢气纯化段，

-第一产物流是富氢气流，并且

-尾气流是来自氢气纯化段的尾气流。

在一个实施方案中，氢气纯化段可以是摆动吸附单元，例如变压吸附(PSA单元)或变温吸附(TSA单元)。来自氢气纯化段的尾气流可包括CH

摆动吸附是指吸附选定化合物的单元。在这种类型的设备中，气体分子在吸附材料上的吸附和解吸之间建立了动态平衡。气体分子的吸附可由空间效应、动力学效应或平衡效应引起。确切的机制将由使用的吸附剂决定，并且平衡饱和度将取决于温度和压力。通常，吸附材料在混合气体中处理，直到最重化合物接近饱和，随后需要再生。可以通过改变压力或温度来进行再生。在实践中，这意味着使用具有至少两个单元的方法，首先在一个单元中在高压或低温下饱和吸附剂，然后切换单元，现在通过降低压力或提高温度从同一单元中解吸吸附的分子。当单元在变化的压力下运行时称为变压吸附单元，而当单元在变化的温度下运行时称为变温吸附单元。变压吸附可产生99.9％或以上的氢气纯度。

在其他方面，还优选的是，

-提质段是甲醇合成段，

-第一产物流是富含甲醇的流，并且

-尾气流是来自甲醇合成段的尾气流。

甲醇合成段可如J.B.Hansen,P.E.H.Nielsen,Methanol Synthesis,Handbook ofheterogeneous catalysis,John Wiley&Sons,Inc.,New York,2008,pp.2920-2949中所描述的。来自甲醇合成段的尾气流可包含CO、H

在另一方面，

-提质段是CO冷箱，

-提质段被布置为接收合成气流并产生第一产物流、第二产物流和来自所述CO冷箱的尾气流，所述第一产物流是基本上纯的CO流，且所述第二产物流是基本上纯的H

CO冷箱可如Ronald Pierantozzi的Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology ECT(线上)中的“Carbon Monoxide”,2000中描述的。来自CO冷箱的尾气流可包括CH

在又一方面，

-提质段是氨回路，

-所述产物流是基本上纯的氨流，并且

-尾气流是来自氨回路的尾气流。

氨回路可如I.

在其他方面，

-提质段是费-托段，

-产物流是高级烃流，以及

-尾气流是来自费-托段的尾气流。

费-托段可如Dry,M.E.(2008)；The Fischer–Tropsch(FT)SynthesisProcesses.In Handbook of Heterogeneous Catalysis(eds.G.Ertl,H.

在设备的一个方面，提质段被布置为接收e-SMR反应器产生的合成气流；即直接接受，而不改变合成气组成。

e-SMR反应器产生的合成气流也可能在到达提质段之前通过一个或多个额外的反应器或单元(见下文)。

发电机

目前的技术基于这样一种认识，即富含燃料的尾气流很少具有任何商业价值。然而，它们通常是可燃的，因此可以相应地用于设备本身。

因此，所述设备包括发电机，其布置为接收来自所述提质段的至少一部分(并且优选全部)所述尾气流和/或一部分所述第一产物流，并产生第二电流，

优选地，发电机布置为接收来自提质段的至少一部分尾气流并产生第二电流。这种布置优化了设备中尾气流的使用。

除了尾气流和/或第一产物流之外，还可以输入外部燃料以驱动发电机，即输入燃料。输入燃料可以从另一化工设备或天然气、沼气或类似产品中作为副产物获得。

发电机还可以布置为接收包含烃的第一进料的一部分并产生第二电流。与蒸汽等混合的进料不供给发电机。

如上所述，发电机从可燃气体流提供电力。本领域技术人员可以知道发电机的各种布置。合适的发电机可以是发电机组，其中第一模块(例如内燃机)将可燃气体转换成机械能(例如旋转能)。第二模块(例如发电机)耦合到第一模块，以便将机械能转换成电能。燃料电池，例如氢燃料电池，也可以用作发电机。发电机的一个具体示例是热电联产(CHP)机组。发电机的另一个示例是燃气轮机。

可以想象的是，在设备中包括储气罐，以允许在高产量期间收集尾气，并以此方式平衡发电机的运行，甚至有时会出现该单元的停止-启动情况。这归结于单元的实际操作，在某些情况下，当燃油过低时运行，可能会变得效率低下。

技术人员将能够根据例如可用的特定气流输入和期望的电流输出来选择特定的发电机及其操作参数。

电流

(来自发电机的)第二电流的至少一部分，优选全部，被布置为向e-SMR反应器提供至少一部分，优选全部第一电流。

以此方式，尾气流和/或第一产物流的有效利用是可能的。此外，该配置提高了操作的灵活性。在一个特定方面，当可再生电力用于化学品生产时，核心问题是电力供应的安全性，本发明允许在电力中断的情况下继续运行。

电力供应单元可布置为接收来自发电机的第二电流，以及任选地接收外部电流，并向e-SMR反应器提供第一电流。电力供应单元允许根据每种电流的可用性来平衡第二电流和外部电流的相对比例，特别是当外部电流由可再生电力源提供时。

在一个方面，外部电流可布置为向e-SMR反应器提供一部分第一电流。因此，例如在其中第二电流的发电不足以驱动e-SMR反应器的情况下，该外部电流可为e-SMR反应器补充第二电流。

在一个有用的方面，布置可再生电力源以提供所述外部电流。这不仅减少了本发明的环境影响，而且允许(来自发电机的)第二电流用于补偿来自可再生能源的外部电流的变化。

第二电流可以构成加热e-SMR反应器所需的整个第一电流。因此，可以避免外部电流，从而降低设备的总体电力需求。

任选地，由发电机产生的第二电流大于第一电流。以这种方式，可以避免外部电流，并且设备可以将电力输出到设备外部的其他用途或设备中的其他电力驱动设施(例如压缩机和泵)。

附加反应器

如上所述，设备可包括布置在e-SMR反应器和提质段之间的一个或多个附加反应器或单元。通常，这些附加反应器或单元被布置为调整合成气的含量，从而使其最适合于其将被使用的特定提质段。

在一个方面，设备还包括布置在e-SMR反应器下游的至少一个水煤气变换(WGS)反应器。所述至少一个WGS反应器布置为接收来自e-SMR反应器的至少一部分第一合成气流，并从所述第一合成气流产生第二合成气流。然后将至少一部分所述第二合成气流进料到提质段。两个WGS反应器非常常用，与级间冷却串联布置。也可以设想串联的三个WGS反应器。

设备还可以包括布置在e-SMR反应器和提质段之间的一个或多个气体调节单元。这些一个或多个气体调整单元可以选自：闪蒸分离单元、CO

此外，根据温度控制和能量优化的需要，热交换器可包括在设备布局中。也可以相应地使用蒸汽发生器(锅炉)。

设备可包括e-SMR反应器上游的预处理段。预处理段布置为在将第一烃进料供给到e-SMR反应器之前预处理该第一烃进料。预处理段通常包括一个或多个预处理单元，所述预处理单元选自气体调节单元、加热单元、加氢脱硫(HDS)单元和预重整单元。

“气体调整单元”被理解为用于调整气体组成的单元操作。此类单元的示例可以是：聚合物膜、陶瓷膜、变压吸附(PSA)单元或变温吸附(TSA)单元。气体调整单元可用于部分去除进料气中的不期望组分。例如，膜可用于从含烃气体中部分去除CO

在预处理段包括加热单元的情况下，来自提质段的一部分尾气流可布置为返回到预处理段并用作所述加热单元的燃料。这可以减少用于加热的外部燃料的量，并能够有助于优化尾气流的用途。

方法

本技术还提供了一种利用上述设备的方法。

因此，提供了一种从包含烃的第一进料提供产物流的方法。所述方法包括以下步骤：

-提供根据前述权利要求中任一项所述的设备，

-将至少一部分包含烃的第一进料供给到电蒸汽甲烷重整(e-SMR)反应器，并用第一电流加热所述e-SMR反应器以从所述第一进料产生合成气流，

-将合成气流供给到所述提质段，并从所述合成气流至少产生产物流和尾气流，

-将来自所述提质段的至少一部分所述尾气流和/或一部分所述第一产物流和/或一部分所述第一进料供给到所述发电机，并产生第二电流，

-供给至少一部分所述第二电流以向所述e-SMR反应器提供至少一部分第一电流。

以上提供的关于本发明的设备的所有细节与本发明的方法同样相关，加上必要的修改。

目前的技术使设备能够应对可用的电力水平的波动。特别地，当外部电力由具有高波动的可再生电源提供时，这是一个重要方面。因此，描述了一种用于操作设备的方法，其中：

-在第一设备操作模式A中，到e-SMR反应器的第一电流包括第一比例(A1)的第二电流和第一比例(A2)的外部电流；

-在第二设备操作模式B中，到e-SMR反应器的第一电流包括第二比例(B1)的第二电流和第二比例(B2)的外部电流；

-其中在第一设备操作模式A中第二电流的第一比例(A1)小于在第二设备操作模式B中第二电流的第二比例(B1)；

-并且其中在第一设备操作模式A中外部电流的第一比例(A2)大于在第二设备操作模式B中外部电流的第二比例(B2)；

所述方法包括从设备操作模式A切换到设备操作模式B(反之亦然)的步骤。

在第二设备操作模式B中，第一电流中第二电流的第二比例(B1)可以是75％或更高、80％或更高、90％或更高，或100％。在第二设备操作模式B中，到e-SMR反应器的第一电流可以由第二电流组成；并且外部电流的第二比例(B2)为零。换句话说，在这些方面，来自发电机的第二电流构成第一电流的大部分，或甚至全部。

在该方法的一个方面，第二设备操作模式B中的第一电流低于第一设备操作模式A中的第一电流。

从设备操作模式A切换到设备操作模式B的步骤可以至少部分地通过增加提质段中的尾气产量而获得。尾气产量的增加会导致第二电流的增加，其可减少所需的外部电流的比例。

从设备操作模式A切换到设备操作模式B的步骤可以至少部分地通过将第一进料的一部分直接供给到发电机来获得。

从设备操作模式A切换到设备操作模式B的步骤也可以至少部分地通过减少所述第一电流来获得。

在外部电流由可再生电力源提供的情况下，当可从所述可再生电力源获得的外部电流下降到低于预定水平时，可以进行从设备操作模式A切换到设备操作模式B的步骤。此外，当外部电流由可再生电力源提供时，当可从所述可再生电力源获得的外部电流升高到高于预定水平时，可以进行从设备操作模式B切换到设备操作模式A的步骤。同样，这种布置允许设备对可用的可再生能源的量的变化做出反应。

操作模式A和B之间的切换(反之亦然)通常在前一次切换之后的2小时内，更优选在1小时内，最优选在0.5小时内进行。这对应于可再生能源(例如风能或太阳能)的变化可以准确预测的时间段。

附图的详细描述

图1示出了设备100的布局。将包含烃的第一进料1和一种或多种共反应物进料2进料到电蒸汽甲烷重整(e-SMR)反应器10。e-SMR反应器10布置为由第一电流31加热。e-SMR反应器布置为接收至少一部分第一进料1和至少一部分共反应物进料2。进而，在e-SMR反应器10中从第一进料1和共反应物进料2产生第一合成气流11。

提质段20布置为接收合成气流11。提质段20从合成气流11、13a产生至少第一产物流21和尾气流22。

发电机30布置为接收来自提质段20的(在本实施方案中是全部)尾气流22并产生第二电流31’。

第二电流31’从发电机30提供给电力供应单元60。(任选的)外部电流40也被提供给电力供应单元60。然后，电力供应单元60向e-SMR反应器10提供第一电流31。

图2的布局与图1的布局相似。在图2中，第一产物流21的一部分也提供给发电机30，并用于产生第二电流31’。当外部电流不足以用于e-SMR的操作时，有利地使用该实施方案。

图3的布局与图1的布局相似。在图3中，水煤气变换反应器13布置在e-SMR反应器10的下游。WGS反应器13布置为接收来自e-SMR反应器10的第一合成气流11，并从所述第一合成气流11中产生第二合成气流13a，13a通常比第一合成气流11含更丰富的氢气。如图所示，至少一部分第二合成气流13a被进料到提质段20。

图4的布局与图1的布局相似。在图4中，加热单元形式的预处理段50布置在e-SMR反应器10的上游，并在第一进料1供给到e-SMR反应器10之前，预处理与一种或多种共反应物进料2组合的第一烃进料1。同样在该布局中，来自提质段20的尾气流22的一部分22a被供给到预处理段50，并用作加热所述预处理段50的燃料。该实施方案可用于通过利用尾气流进行预热并将电力供应单元作为平衡单元来优化工设备的总体能源效率。在这种配置中，预热的过程控制可以通过调节进入电力供应单元的燃料量来实现。

图5的布局与图1的布局相似。在图5中，第一进料1的一部分被提供给发电机30，并有助于产生第二电流31’。当外部电流不足以用于e-SMR的操作时，有利地使用该实施方案。

图6示出了氢气设备的更详细的实施方案。首先预热包含烃和一些氢气的第一进料1，并将其送至氢化和硫吸附的第一预处理步骤50’。将主要包含蒸汽的共反应物进料2混合到流出物中，并在进入第二预处理步骤50”之前加热合并的气体，以促进气体中高级烃的预重整。流出物被转移到e-SMR反应器10。这会升高温度，并根据蒸汽重整和水煤气变换平衡将其转化为包含CO、H

发电机30布置为接收来自PSA 20”’的(在本实施方案中是全部)尾气流22并产生第二电流31’。第二电流31’从发电机30提供给电力供应单元60。外部电流40也被提供给电力供应单元60。然后，电力供应单元60向e-SMR反应器10提供第一电流31。

图7示出了甲醇设备的更详细的实施方案。首先预热包含烃和一些氢气以及理想情况下还包含二氧化碳的第一进料1，并将其送至氢化和硫吸附的第一预处理步骤50’。将主要包含蒸汽的共反应物进料2混合到流出物中，并在进入第二预处理步骤50”之前加热合并的气体，以促进气体中高级烃的预重整。流出物被转移到e-SMR反应器10。这会升高温度，并根据蒸汽重整和水煤气变换平衡将其转化为包含CO、H

发电机30布置为接收来自甲醇合成20”的(在本实施方案中是全部)尾气流22并产生第二电流31’。将第二电流31’从发电机30提供给电力供应单元60。外部电流40也被提供给电力供应单元60。然后，电力供应单元60向e-SMR反应器10提供第一电流31。

实施例1

实施例1显示了使用主要由CH

实施例2

在另一个示例中，考虑与实施例1中所示相同的设备和工艺，具有相同的原料流和e-SMR的类似操作。然而，在这种情况下，设备已经切换到第二设备操作模式B，其中外部电流(40)可用。表2总结了这种情况。在这种情况下，切换再循环气体和尾气之间的比率，现在将60％的气体输送到发电机(30)，而不是实施例1中的20％。因此，尾气流侧增加。热值为3090kcal/Nm

实施例3

在另一个示例中，考虑与实施例1中所示相同的设备和工艺，并且具有相同的原料流和e-SMR的类似操作。然而，在这种情况下，设备已经切换到另一设备操作模式B，其中外部电流(40)可用。表3总结了这种情况。在这种情况下，将设备的烃原料分流成进料(1)和燃料气，分别占实施例1中使用的全部原料的73％和27％。在设备负载降低的情况下，当以90％的能源效率运行时，在给定示例中，e-SMR使用2037kW作为第一电流(31)。此外，切换再循环气体和尾气之间的比率，现在将60％的气体输送到发电机(30)，而不是实施例1中的20％。因此，与实施例1相比，尾气流的量增加。燃料气的热值为6388kcal/Nm

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