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DE2911669A1 - Hydrogen mfr. from hydrocarbon(s) by steam reforming and adsorption - with combustion and/or recirculation of purging gas after carbon di:oxide sepn. - Google Patents

Hydrogen mfr. from hydrocarbon(s) by steam reforming and adsorption - with combustion and/or recirculation of purging gas after carbon di:oxide sepn.

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Publication number
DE2911669A1
DE2911669A1 DE19792911669 DE2911669A DE2911669A1 DE 2911669 A1 DE2911669 A1 DE 2911669A1 DE 19792911669 DE19792911669 DE 19792911669 DE 2911669 A DE2911669 A DE 2911669A DE 2911669 A1 DE2911669 A1 DE 2911669A1
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DE
Germany
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hydrogen
gas
purge gas
separated
steam reforming
Prior art date
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DE19792911669
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German (de)
Inventor
Allan Dipl Chem Dr Watson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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Publication date
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents

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Abstract

H2 prodn. by steam reforming of hydrocarbons includes adsorptive sepn. of components other than H2 from the reformed gas mixt. and regeneration of the adsorber to give a purging gas contg. the sepd. components. This gas is freed from CO2 and then (partly) burnt for heating the reformer and/or recycled to an earlier process stage, pref. (partly) to the reformed gas before adsorption or the hydrocarbons to be reformed. The economy of the process is improved.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff Process for producing hydrogen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff durch Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen mit einer adsorptlven Abtrennung der von Wasserstoff verschiedenen Komponenten aus dem reformierten Gasgemisch, wobei während einer Regenerierphase der Adsorber ein die abgetrennten Komponenten enthaltendes Spülgas anfällt.The invention relates to a method for producing hydrogen by steam reforming of hydrocarbons with an adsorptive separation the components other than hydrogen from the reformed gas mixture, where during a regeneration phase of the adsorber containing the separated components Purge gas occurs.

Bei der Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung von Wasserstoff werden die eingesetzten Kohlenwasserstoffe mit Dampf vermischt und üblicherweise in einem Röhrenreaktor in Anwesenheit eines Katalysators umgesetzt.In the steam reforming of hydrocarbons to produce Hydrocarbons used are mixed with steam and usually hydrogen reacted in a tubular reactor in the presence of a catalyst.

Die für die endotherme Reaktion erforderliche Energie wird durch äußere Beheizung der Reaktionsrohre bereitgestellt.The energy required for the endothermic reaction is provided by external Heating of the reaction tubes provided.

Als Kohlenwasserstoff wird bevorzugt Methan eingesetzt, da es einen höheren Wasserstoffanteil a'fweist als schwerere Kohlenwassserstoffe, doch kommen auch andere Einsätze wie beispielsweise C- oder C4-Kohlenwasserstoffe oder Naphtha als Einsatz in trage.Methane is preferably used as the hydrocarbon because it has a higher hydrogen content than heavier hydrocarbons, but come also other uses such as C or C4 hydrocarbons or naphtha as an insert in wear.

Das bei einer Dampfreformierung gebildete Gasgemisch besteht im wesentlichen aus Wasserstoff, Oxiden des Kohlen- stoffs und enthält darüber hinaus noch geringe Mengen an Methan. Es ist deshalb erforderlich, den Wasserstoff als gewünschtes Verfahrensprodukt von den übrigen Komponenten zu befreien. Ein übliches Verfahren hierfür ist eine Druckwechseladsorption, der meist noch eine CO-Konvertierung vorgelagert ist, um bei hoher Temperatur unter Zugabe von Wasserdampf den Kohlenmonoxidgehalt unter Bildung von Wasserstoff und CO2 herabzusetzen. Bei der Druckwechseladsorption werden mehrere, parallel zueinander angeordnete Adsorber verwendet, von denen stets einige in einer Adsorptionsphase und andere in einer Regenerierphase betrieben werden.The gas mixture formed during steam reforming essentially consists from hydrogen, oxides of carbon substance and also contains still small amounts of methane. It is therefore necessary to use the hydrogen as to free the desired process product from the remaining components. A common one The process for this is a pressure swing adsorption, which is usually also a CO conversion is upstream to the carbon monoxide content at high temperature with the addition of water vapor with the formation of hydrogen and CO2. With pressure swing adsorption several adsorbers arranged parallel to one another are used, of which always some are operated in an adsorption phase and others in a regeneration phase.

Die bei der Adsorption zurückgehaltenen, den Wasserstoff begleitenden Komponenten des reformierten Gasgemisches werden während der aegenerierphase durch Druckabsenkung und durch Spülen mit einem Spülgas, meist ein Teilstrom des gereinigten Wasserstoffs, wieder aus dem Adsorber freigesetzt und abgeführt. Da dieses Gas ethan, Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält, ist es gebräuchlich, es zu verbrennen und damit einen Teil Ges Energiebedarfs für die endotherme Reaktion der Dampfreformierung bereitzustellen.Those retained during adsorption accompanying the hydrogen Components of the reformed gas mixture are through during the aegenerierphase Pressure reduction and by purging with a purging gas, mostly a partial flow of the cleaned Hydrogen, released again from the adsorber and discharged. Since this gas is ethane, Containing carbon monoxide and hydrogen, it is common to burn it as well thus part of the total energy requirement for the endothermic reaction of steam reforming provide.

Der Erflndung liegt die Aufgabe zugrunde, eln Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß dessen Wirtschaftlichkeit erhöht wird.The invention is based on the object of a method of the initially to further develop said type in such a way that its profitability is increased.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aus dem Spülgas CO2 abgetrennt wird und das dabei anfallende CO2-arme Spülgas meistens teilweise zur Beheizung des Dampfreformers verbrannt und/oder in eine vorhergehende Verfahrensstufe zurückgeführt wird.This object is achieved in that CO2 is separated from the flushing gas and the resulting low-CO2 purge gas is mostly used for heating of the steam reformer burned and / or returned to a previous process stage will.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit eine Weiterbehandlung des Spülgases vorgeschlagen, nach der ein weitgegend vcn COn befreites Gas vorliegt, das auf einer Rückführungsbasis innerhalb der Verfahrens wieder verwendet wer- den kann. Sofern diese Rückführung darin besteht, daß eine Verbrennung im Reformierofen vorgesehen ist, erweist sich die Entfernung des CO@ als günstig, da diese Komponente bei aer Verbrennung einen inerten Ballaststoff darstellt, der lediglich durch die Verbrennung anderer Komponenten mit eufgeheizt werden muß. Durch die erfindungsgemäße Abtrennung des CO ergibt sich somit ein Spülgas mit einem höheren Heizwert und damit ein günstigerer Brennstoffverbrauch im Reformierofen.The method according to the invention thus enables further treatment of the purge gas proposed, after which a gas largely freed from COn is present, that will be reused on a return basis within the procedure the can. If this return consists in the fact that a combustion in the reforming furnace is provided, the removal of the CO @ proves to be beneficial, since this component when burned is an inert dietary fiber that is only consumed by the Combustion of other components must be heated with e. By the invention Separation of the CO thus results in a flushing gas with a higher calorific value and thus cheaper fuel consumption in the reforming furnace.

ra nach der CO2-Abtrennung das Spülgas praktisch nur noch aus Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid besteht, wird dieses Gas i einer anderen Ausgestaltung der Erfindung mindestens teilweise in eine vorhergehende Verfahrensstufe zurückgeführt, um auf diese Weise die Wasserstoffausbeute des esar.tverfahrens zu erhöhen. Das CO2-arme Spülgas kann dabei an verschiedenen Stelle in das Verfahren zurückgeführt werden. Die ::!ahl dieser Stelle hängt im Einzelfall hauptsächlich vom speziellen Verfahrensablauf und von der Zusammensetzung des Spülgases ab. Sollte das Spülgas beispielsweise einen hohen Anteil an Wasserstoff aufweisen, kann es güns@ig sein, eine Rückführung vor die Druckwechseladsorptionsanlage zur Abtrennung des Wasserstoffs vcrzunehmen. Bei hohem CO-Gehalt kann es dagegen günstiger sein, eine Rückführung vor eie zwischen der Dampfreformierung und der Wasserstoffabtrennung vorgesehene CO-Konvertierungsstufe vorzunehmen, um eine weitere umsetzung des C mit Wasserdampf und damit eine höhere Wasserstoffausbeute anzustreben. Schließlich kann das C02-arme Spülgas auch mit frischem Einsatzmaterial vermengt und erneut in die Dampf reformierung geführt werden, was sich insbesondere bei einem hohen Methangehalt im Spülgas als günstig erweisen kann.ra after the CO2 separation the purge gas practically only consists of hydrogen, Methane and carbon monoxide consists of this gas in a different configuration the invention at least partially returned to a previous process stage, in order to increase the hydrogen yield of the esar.t process in this way. That Low-CO2 purge gas can be fed back into the process at various points will. The choice of this point mainly depends on the specific case Procedure and on the composition of the purge gas. Should the purge gas for example have a high proportion of hydrogen, it can be cheap to a return upstream of the pressure swing adsorption system to separate the hydrogen to accept. If the CO content is high, on the other hand, it may be more beneficial to recirculate it in front of the one provided between the steam reforming and the hydrogen separation Carry out CO conversion stage in order to further convert the C with water vapor and thus to strive for a higher hydrogen yield. After all, the C02-poor Purge gas is also mixed with fresh feedstock and reformed again in the steam be performed, which turns out to be particularly in the case of a high methane content in the purge gas can prove favorable.

Die Abtrennung des CO2 aus dem Spülgas kann wiederum durch ein Adsorptionsverfahren oder durch eie Wäsche erfolgen.The separation of the CO2 from the purge gas can in turn by a Adsorption process or by washing.

Geeignet sind beispielsweise Druckwechseladsorptionsverfahren oder Wäschen mit Nonoäthanolamin (MEA) oder anderen geeigneten Waschmitteln. Die Wahl des speziellen Verfahrens hängt dabei sowohl von der beabsichtigten Verwendung des C02-armen Spülgases als auch des abgetrennten Kohlendioxids ab und bestimmt sich im speziellen Einzelfall aus Wirtschaftlichkeitsüberlegungen.For example, pressure swing adsorption processes or are suitable Washes with nonethanolamine (MEA) or other suitable detergents. The vote the specific procedure depends on both the intended use of the C02-poor purge gas as well as the separated carbon dioxide and is determined in special individual cases for economic reasons.

Das aus dem Spülgas abgetrennte CO2 enthält bei Abtrennung durch eine Druckwechseladsorption zwischen 5 und 10 % der unreinigungen, bei einer MEA-Wäsche ergeben sich Verunreinigungen von etwa 0,1 Co. n einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dieses CO2einer Feinreinigung zu unterziehen, beispielsweise um CO2 von Lebensmittelqualität zu erhalten. Auf diese Weise wird ein weiteres verwertbares Produkt gewonnen und damit die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage erhöht, Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachrolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Figuren in schematischer Weise dargestellt sind.The CO2 separated from the purge gas contains when separated by a Pressure swing adsorption between 5 and 10% of the impurities in an MEA wash impurities of about 0.1 Co. result in a further embodiment of the The method according to the invention is intended to subject this CO2 to a fine purification, for example to get food grade CO2. That way will gained another usable product and thus the profitability of the Overall system increased, Further details of the method according to the invention will be given subsequently described with reference to two exemplary embodiments, which are shown in the figures in are shown schematically.

Es zeigen: Figur 1 eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Spülgas für die Behei zung des Reformierofens verwendet wird und Figur 2 eine Vervahrensführung, bei der das Spülgas anderweitig in den Prozeß zurückgeführt wird und bei der außerdem das abgetrennte CO weiter aufbereitet wird.They show: FIG. 1 an embodiment of the method according to the invention, in which the purge gas is used to heat the reforming furnace and Figure 2 shows a procedure in which the purge gas is returned to the process in some other way and in which the separated CO is further processed.

In Figur 1 wird über Leitung 1 Erdgas herangeführt, das mit Dampf aus Leitung ° vermischt und einem Reformleroien = zu- geleitet wird. Die katalysatorgefüllten Reaktionsrohre 4 werden von Brennern 5 beheizt, um die endotherme Reaktion aufrechtzuerhalten.In Figure 1, natural gas is brought in via line 1, with steam from leadership ° mixed and a Reformleroien = to- is directed. The catalyst-filled reaction tubes 4 are heated by burners 5 to the Maintain endothermic reaction.

Das heiße Gasgemisch verläßt den Reformierofen 3 über Leitung 6 und tritt zunächst in ein Abhitzesystem 7 ein, in dem es beispielsweise unter Dampferzeugung abgekühlt wird.The hot gas mixture leaves the reforming furnace 3 via line 6 and first enters a waste heat system 7, in which it generates steam, for example is cooled.

Das Gasgemisch, das im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan besteht, gelangt anschließend über Leitung 8 in eine Konvertierungsstufe 9, in der der Kohlenmonoxidgehalt durch Reaktion mit Wasserdampf unter Bildung weiteren Wasserstoffs herabgesetzt wird. Der für die Konvertierungg benötigte Wasserdampf kann über Leitung 10 herangeführt oder auch bereits über Leitung 2 ganz oder teilweise dem Erdgas in Leitung 1 zugesetzt werden.The gas mixture, which consists essentially of hydrogen, carbon monoxide, There is carbon dioxide and methane, then passes via line 8 to a conversion stage 9, in which the carbon monoxide content by reaction with water vapor with the formation of further Hydrogen is reduced. The water vapor required for the conversion can be brought in via line 10 or already in whole or in part via line 2 are added to the natural gas in line 1.

Das konvertierte as gelangt anschließend über Leitung 11 In eie Kühlzone 7a und dann über Leitung lia als Rohwasserstoff in eine Druckwechseladsorptionsanlage 12. Hier werden die den Wasserstoff begleitenden Komponenten adsorbiert, so daß über Leitung 15 gereinigter Wasserstoff als Verfahrensprodukt abgezogen werden kann Die Druckwechseladsorptionsanlage 12 besteht aus einer Mehrzahl von Adsorbern, die in Ublicher weise wechselweise In einer Adsorptionsphase und in einer Besorptions- oder Regenerierphase betrieben werden. Bei der Regenerierung fall dabei ein Spülgas an, das die während einer Acsorptionsphase gebundenen Komponenten enthält und das über Leitung 14 abgezogen wird. Es gelangt in die Trennstufe 15, in der das CO2 aus dem Spülgas abgetrennt und über Leitung 16 abgeführt wird, während das verbleibende CO2-arme Spülgas über Leitung 17 zur Beheizung des Reformierofens 3 zu den Brennern 5 zurückgeführt wird und damit den über Leitung 18 von außen herangeführten Brennstoffbedarf reduziert.The converted as then passes through line 11 into a cooling zone 7a and then via line lia as raw hydrogen in a pressure swing adsorption system 12. Here the components accompanying the hydrogen are adsorbed so that purified hydrogen can be withdrawn as process product via line 15 The pressure swing adsorption system 12 consists of a plurality of adsorbers which usually alternately in an adsorption phase and in an adsorption or regeneration phase. A purge gas falls during the regeneration that contains the components bound during an absorption phase and that is withdrawn via line 14. It reaches the separation stage 15, in which the CO2 is separated from the purge gas and discharged via line 16, while the remaining Low-CO2 purge gas via line 17 for heating the reforming furnace 3 to the burners 5 is fed back and thus the fuel requirement brought in from the outside via line 18 reduced.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten Verfahren wird das bei der C02-Abtrennung 15 gewonnene C02 über Leitung 16 einer weiteren Reinigungsstufe 19 zugeführt. Hier wird das CO2, das beispielsweise bei einer adsorptiven Abtrennung 15 aus dem Spülgas noch etwa 10 % Verunreinigungen enthalten kann, durch eine weitere Adsorptionsbehandlung oder durch eine Wäsche gereinigt und über Leitung 20 beispielsweise als CO2 von Lebensmittelqualität abgezogen. Die noch im CO2 enthaltenen Verunreinigungen werden über Leitung 21 abgeführt. Dieses Restgas kann in der gleichen Weise verwendet werden wie das CO2-arme Spülgas aus Leitung 17.In the case of the method shown in FIG. 2, this is the case with the CO 2 separation 15 C02 recovered is fed to a further purification stage 19 via line 16. here is the CO2, which, for example, in an adsorptive separation 15 from the purge gas may still contain about 10% impurities through a further adsorption treatment or cleaned by washing and removed via line 20, for example as CO2 Food quality deducted. The impurities still contained in the CO2 are Discharged via line 21. This residual gas can be used in the same way like the low-CO2 purge gas from line 17.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Verfahren wird weiterhin das CO2-arme Spülgas aus Leitung 17 wieder in das Verfahren zurückgeführt. Dazu ist es zunachst erforderlich, das bei der Druckwechseladsorption 12 unter niedrigerem Druck anfallende Spülgas wieder zu komprimieren, wozu der Verdichter 22 vorgesehen ist. Das verdichtete C02-arme Gas wird dann über Leitung 2) vor die Druckwechseladsorption 12 zurückgeführt, um auf diese WeIse den im Spülgas noch enthaltenen Wasserstoff weitgehend zu gewinnen. Um zu zu vermeiden, daß das im Spülgas befindliche Methan und Kohlenmonoxid dauernd im Kreislauf geführt, sich anreichert und damit zu einer Belastung der nlage wird, ist es bei einer solchen Verfahrens führung jedoch erforderlich, einen Teil des Spülgases kontinuierlich oder intervallweise über Leitung 24 abzuziehen und anderweitig zu verwenden, beispielsweise wiederum als Heizgas.In the case of the method shown in FIG. 2, the low-CO2 one continues to be used Purge gas from line 17 fed back into the process. To do this it is first required, the resulting in the pressure swing adsorption 12 under lower pressure To compress the flushing gas again, for which the compressor 22 is provided. That condensed C02-poor gas is then returned via line 2) to the pressure swing adsorption 12, in order to largely recover the hydrogen still contained in the flushing gas in this way. In order to avoid the methane and carbon monoxide in the flushing gas from becoming permanent circulated, accumulates and thus becomes a burden on the system, it is necessary in such a procedure, however, a part of the Purge gas to be withdrawn continuously or at intervals via line 24 and otherwise to be used, for example again as heating gas.

Andere Rückführungsmöglichkeiten sind in der Figur 2 durch dIe gestrichelte Linie 25 bzw. die strichpunktierte Linie 26 angedeutet. Dabei wird im einen Fall das verdichte@e CO2-arme Spülgas über Leitung 25 vor die CO-Konvertierung @ zurückgeführt, um das im Spülgas enthaltene Kohlenmonoxid möglichst weitgehend zu Wasserstoff umzusetzen. Während sich diese Yerfahrensführung bei hohem CO-Gehalt des Spülgases empfiehlt, ist es bei hohem Methangehalt vorteilhaft, das Spülgas über Leitung 26 vor die Dampfreformierung zurückzuführen, um auf diese Weise die Wasserstoffausbeute des Verfarrens zu erhöhen.Other feedback possibilities are indicated by the dashed lines in FIG Line 25 or the dash-dotted line 26 indicated. In one case the compressed @ e low-CO2 purge gas is returned to the CO conversion @ via line 25, in order to convert the carbon monoxide contained in the purge gas as much as possible into hydrogen. While This process is carried out with a high CO content of the purge gas recommends, if the methane content is high, it is advantageous to pass the purge gas via line 26 before the steam reforming, in order to reduce the hydrogen yield in this way of lingering.

Die Rückführung des C02-armen Spülgases erfordert in jedem Fall eine Verdichtung auf den Verfahrensdruck einer vorhergehenden Stufe und ist somit mit einem zusätzlichen Energieaufwand verbunden, dem jedoch eine erhöhte Wasserstoffausbeute des Gesamtverfahrens entgegensteht. Ob sich im speziellen Einzelfall eie Rückführung lohnt und an welche Stelle die Rückführung dabei vorzunehmen ist oder ob es günstiger ist, das CO2-arme Spülgas direkt als Heizgas für den Reformierofen 3 zu verwenden, kann jeweils auf Grundlage von Wirtschaftlichkeitsäberlegungen einfach ermittelt werden.The recirculation of the low-CO2 purge gas always requires a Compression to the process pressure of a previous stage and is thus with associated with an additional expenditure of energy, which, however, has an increased hydrogen yield of the overall proceedings. Whether there is a repatriation in a special individual case worthwhile and where the repatriation is to be carried out or whether it is cheaper is to use the low-CO2 purge gas directly as heating gas for the reforming furnace 3, can easily be determined on the basis of economic considerations will.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens sei abschließend anhand eines Zahlenbeispiels noch weiter verdeutlicht. Ausgegangen wird dabei von einem durch Dampfreformierung von Erdgas und anschließender CO-Konvertierung gewonnenen Rohwasserstoff, der 70,6 Vol.-% Wasserstoff, 3,0 Vol.-% CO, 22,1 Vol.-% CO2 und 4,3 Vol.-% CH4 enthält und der in Leitung 11 unter einem Druck von eta 18 bar und in einer Menge von 4475 Nm3/h anfällt. In der Druckwechseladsorption 12 werden aus diesem Gasgemisch 2322 Nm3/h Produktgas abgezogen, das zu 99,9 Vol.-% aus Wasserstoff besteht und daneben nur noch 0,1 Vol.-% CH4 enthält. Bei der Regenerierung der @dsorber fallen stündlich 2153 Nm3Spülgas unter einem Druck von 2,5 bar an. Dieses Gas enthält 39,0 Vol.-% Wasserstoff, 6,24 Vol.-% CO, 45,93 Vol.-% CO2 und 8,83 Vol.-% CH4. Es wird einer weiteren Adsorptionsbehandlung unterzogen, wonach ?oo Nm3/h abgetrennt es CO2 unter einem Druek k von 1 bar gewonnen werden, das noch 2 Vol.-% Wasserstoff, 2 Vol.- CO und 6 Vol.-% CH4 als Verunreinigung enthält. Das CO2-arme Spülgas wird bei der Regenerierung des Adsorbers bei zwei verschiedenen Druckstufen gewonnen. Der größere Teil von 1100 Nm3/h fällt unter einem Druck von 2 bar an und besteht aus 57,33 Vol.-% Wasserstoff, 9,38 Vol.-% CO, 22,35 Vol.-% CO2 und 10,94 Vol.-% CH4, während der andere Tellstrom stündlich 25) m3 Restgas unter einem Druck von 1 bar liefert, das 76,) Vol.-% H2, 6,9 Vol.-% CO, 9,1 Vol.-% CO2 und 8,6 Vol.-% CH4 enthält. Die Beiden Teilströme des CO2-armen Spülgases können anschließend zusammengeführt und einer gemeinsame weiteren Verwertung zugeleitet werden oder gegebenenfalls auch unabhängig voneinander weiterbehandelt werden. Wegen des hohen Wasserstoffgehalts des kleineren Teilstroms ist es ln diesem speziellen Fall günstig, dieses Gas unmittelbar in die Druckwechseladsorptionsanlage zurückzuführen, um die Wasserstoffausbeute des Verfahrens zu erhöhen.The mode of operation of the method according to the invention is final further clarified using a numerical example. It is assumed that one obtained by steam reforming natural gas and subsequent CO conversion Raw hydrogen containing 70.6% by volume of hydrogen, 3.0% by volume of CO, 22.1% by volume of CO2 and Contains 4.3 vol .-% CH4 and the in line 11 under a pressure of about 18 bar and is obtained in an amount of 4475 Nm3 / h. In the pressure swing adsorption 12 are off 2322 Nm3 / h of product gas are withdrawn from this gas mixture, 99.9% by volume of which consists of hydrogen and also contains only 0.1% by volume of CH4. When regenerating the @dsorber per hour, 2153 Nm3 purging gas is produced at a pressure of 2.5 bar. This gas contains 39.0% by volume hydrogen, 6.24% by volume CO, 45.93% by volume CO2 and 8.83% by volume CH4. It is subjected to a further adsorption treatment, after which? oo Nm3 / h is separated CO2 can be obtained under a pressure of 1 bar, which is still 2% by volume Hydrogen, Contains 2 vol. CO and 6 vol.% CH4 as impurities. The low-CO2 purge gas is obtained during the regeneration of the adsorber at two different pressure levels. The greater part of 1100 Nm3 / h falls under a pressure of 2 bar and exists from 57.33% by volume hydrogen, 9.38% by volume CO, 22.35% by volume CO2 and 10.94% by volume CH4, while the other partial flow 25) m3 per hour of residual gas under a pressure of 1 bar delivers 76) vol .-% H2, 6.9 vol .-% CO, 9.1 vol .-% CO2 and 8.6 vol .-% Contains CH4. The two partial flows of the low-CO2 purge gas can then be merged and forwarded to a joint further recovery or, if necessary, also can be further treated independently of each other. Because of the high hydrogen content of the smaller partial flow, it is advantageous in this special case to use this gas directly to the pressure swing adsorption system to reduce the hydrogen yield of the procedure.

Claims (1)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff durch Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen mit einer adsorptiven Abtrennung der von Wasserstoff verschiedenen Komponenten aus dem reformierten Gasgemisch, wobei während einer Regenerierphase der Adsorber ein die abgetrennten Komponenten enthaltendes Spülgas anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Spülgas CO2 abgetrennt wird das das dabei anfallende CO2-arme Spülgas mindestens teilweise zur Beheizung des Dampfreformers verbrannt und/oder in eine vorhergehende Verfahrensstufe zurückgeführt wird. Claims 1. A method for generating hydrogen by Steam reforming of hydrocarbons with adsorptive separation of the Hydrogen various components from the reformed gas mixture, whereby during a regeneration phase of the adsorber containing the separated components Flushing gas is obtained, characterized in that CO2 is separated from the flushing gas the resulting low-CO2 purge gas at least partially for heating the Steam reformer burned and / or returned to a previous process stage will. f. errahrpn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das C02-arme Spülgas mindestens teilweise dem reformierten Gasgemisch vor der Stufe der adsorptiven Abtrennung zugeführt wird.f. errahrpn according to claim 1, characterized in that the C02-poor Purge gas at least partially the reformed gas mixture before the adsorptive stage Separation is fed. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß das CO2-arme Spülgas mindestens teilweise den der Dampfreformierung zu unterziehenden Kohlenwasserstoffen zugeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized. that the low carbon Purge gas at least partially the hydrocarbons to be subjected to the steam reforming is fed. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 durch ein Druckwechseladsorptionsverfahren aus dem Spülgas abgetrennt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the CO2 is separated from the purge gas by a pressure swing adsorption process will. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 durch eine Wäsche aus dem Spülgas abgetrennt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in, that the CO2 is separated from the purge gas by washing. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte CO2 einer Feinreinigung unterzogen wIrd.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the separated CO2 is subjected to a fine purification.
DE19792911669 1979-03-24 1979-03-24 Hydrogen mfr. from hydrocarbon(s) by steam reforming and adsorption - with combustion and/or recirculation of purging gas after carbon di:oxide sepn. Withdrawn DE2911669A1 (en)

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