[發明專利]一種采用全溫程變壓吸附的合成氣凈化與分離的方法

有效

• 申請號: 201610198564.X
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN107285279B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 劉開莉;陳運;鐘雨明;蔡躍明
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司
• 主分類號: C01B3/56
• 分類號: C01B3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種采用全溫程變壓吸附的合成氣凈化與分離方法，涉及制氫、制一氧化碳和變壓吸附氣體凈化與分離技術領域。相較于現有技術，本發明把合成氣凈化過程中的酸性組分等雜質粗脫與精脫分開，中間氣體通過合成氣精制與中溫變壓吸附分離工序獲得合格的合成氣產品或氫氣與一氧化碳產品，操作溫度與操作壓力與中溫變壓吸附濃縮工序的相同，減輕了合成氣精制與中溫變壓吸附分離的負荷與能耗，提高凈化與分離工序的整合度及產品的純度，同時，濃縮氣體通過膜分離工序得到進一步的回收合成氣與脫除酸性組分，減輕了膜分離工序的負荷，提高了產品的收率。

技術領域

本發明屬于合成氣凈化與分離領域，更具體的說是涉及一種采用全溫程變壓吸附的合成氣凈化與分離的方法。

背景技術

合成氣是以氫氣（H2）與一氧化碳（CO）為主要組分的混合氣體，主要用來生產合成氨、甲醇、二甲醚、乙二醇、天然氣、醋酸（酐）、丁辛醇、合成油、燃料氣，以及基于甲醇的化學品、合成烯烴和材料。合成氣是碳一化工的基礎原料。

合成氣主要通過化石原料進行氣化獲得，比如煤炭、天然氣與石油。在我國煤炭資源相對豐富，煤炭氣化生產合成氣是主要的工業化途徑，其是將煤中的碳（C）、氫（H）轉化為清潔合成氣或燃料氣（CO+H2）的過程。已工業化的煤氣化技術主要有固定床、流化床和氣流床，而規模1,000噸/天以上的煤氣化裝置均采用氣流床技術。煤氣化過程一般是在400~1,600℃的高溫及0.01~7.0MPa壓力下在特定的氣化劑與氣化爐發生熱裂解與氣化反應，生成的合成氣組分大致為，CO+H2：40~85%（體積比，以下類同），甲烷：3~20%，二氧化碳（CO2）： 4~20%，硫化氫（H2S）：0.01~1.0%，氮氣：0.1~15%，其他組分包括焦油、灰分等。煤氣化產生的高溫粗合成氣先經過熱量回收、激冷與由旋風分離器與洗滌塔組成的初步凈化脫渣除塵除黑水后，得到干凈的合成氣，其溫度一般在200~400℃以上，壓力0.01~6.0MPa。本發明所述的合成氣原料氣體，均指初步凈化后的合成氣。此外，天然氣、重油等氧化或部分氧化也能獲得比煤制合成氣更干凈的合成氣，其組成也與煤制的凈化后的合成氣相仿，甲烷與CO2含量比較高，也歸入本發明所述的合成氣原料氣體。

經過初步凈化后的合成氣，還需經過低溫甲醇洗工藝等脫除其中的酸性組分CO2、H2S等凈化后，經過碳氫比的調配進行合成生產合成氨、合成油、合成天然氣、甲醇及基于甲醇的烯烴、甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲胺等一系列產品與材料。而在乙二醇、醋酸（酐）、煤制氫等生產中，需要將合成氣中的CO與H2分離，或羰基化，或加氫實現CO與H2的分別利用。