[實用新型]一種提高HyCO工廠中CO產品純度的裝置

有效

• 申請號: 201521017851.3
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN205241246U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 李現民;王乘東;項吳定;鐘華;錢海玲;宋孝林;沈偉;唐青;蔣旭;高嵩;曹生;付學江;朱意成
• 申請（專利權）人: 上海華林工業氣體有限公司
• 主分類號: C01B31/18
• 分類號: C01B31/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型涉及合成氣分離工藝，具體涉及一種提高HyCO工廠中CO產品純度的裝置。

背景技術

HyCO即氫氣與一氧化碳的混合氣。狹義的HyCO是同時生產氫氣和一氧化碳的化工過程。由于一氧化碳通常情況下都是和氫氣同時生產的，因此在氣體行業中人們用HyCO來表示主要產品是氫氣和/或一氧化碳和/或氫氣、一氧化碳混合氣的化工生產裝置或者生產工藝，氫氣與一氧化碳的混合氣也可稱作合成氣或Syngas。

HyCO生產、純化工藝主要有SMR、POx、Gasification、冷箱、PSA等。

HyCO分離裝置主要是根據不同物質的沸點不同而使不同的物質進行分離，一般的使用一個分離罐、兩塔分離，一塔主要去除溶解在液態CO中的H₂，二塔去除N₂和CH₄。采用兩塔分離，氣體產品中的CO純度不高，尤其是當原料中N₂的組分較多時，CO產品純度下降嚴重，導致產品的不合格。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高HyCO工廠中CO產品純度的裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種提高HyCO工廠中CO產品純度的裝置，其特征在于，該裝置包括工藝氣分離器、氫氣氣提塔、CO除N₂塔和CO除CH₄塔，所述的工藝氣分離器上設有原料合成氣進口、粗氫出口和粗制合成氣出口，其中粗制合成氣連接氫氣氣提塔的入口，氫氣氣提塔塔釜連接CO除N₂塔入口，CO除N₂塔塔釜連接CO除CH₄塔。

所述的原料合成氣進口連接HyCO的混合氣體出口。

采用上述裝置提高HyCO工廠中CO產品純度的方法，包括以下幾個步驟：

(1)原料合成氣從工藝氣分離器頂部的一端進入，從工藝氣分離器頂部的另一端排出粗氫，工藝氣分離器底部得到粗制合成氣；通過工藝氣分離器，可以把原料合成氣中的很大一部分氫氣排除，減少了后續分離設備的負荷；

(2)將步驟(1)得到的粗制合成氣排入氫氣氣提塔，塔頂得到閃蒸氣，塔釜得到富CO合成氣；閃蒸氣中含有CO、N₂、H2、Ar、CH₄，其中粗制合成氣中絕大部分的H₂在該閃蒸氣中；富CO合成氣中氣體組成與閃蒸氣相同，但其中只含有少量的H₂；

(3)將步驟(2)得到的富CO合成氣排入CO除N₂塔，塔頂得到富N₂尾氣，塔釜得到CO/CH₄混合氣；富N₂尾氣中包含N₂、CO和H₂三種物質，CO/CH₄混合氣含有極少量的CO、CH₄、Ar和極少量的N₂；

(4)將將步驟(3)得到的CO/CH4混合氣排入CO除CH₄塔，塔頂得到CO產品，塔釜得到富CH₄尾氣。

與傳統的二塔分離相比，本實用新型增加了CO除N₂塔，使得N₂分離的更加徹底，從而減少了N₂對CO產品純度的影響。

步驟(1)所述的原料合成氣為CO:54.0％H2:45.1％N2:0.55％CH4:0.35％，進料流量最大為12500Nm³/hr。

步驟(1)所述的工藝氣分離器的工作溫度為-181℃，工作壓力為21barg。

所述的氫氣氣提塔的入口為第24塊塔板處，粗制合成氣從所述的氫氣氣提塔的第24塊塔板注入，氫氣氣提塔的頂部工作溫度為-181℃，底部的工作溫度為-165℃，工作壓力為8.0barg。

所述的CO除N₂塔的入口為第12塊塔板處，富CO合成氣從所述的CO除N₂塔的第12塊塔板注入，CO除N₂塔的工作溫度為-170℃，工作壓力為6.7barg。