[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)一氧化碳和氫氣的混合物的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680053591.6
• 申請(qǐng)日: 2016-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN108055839B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安吉拉·費(fèi)爾南德斯;安托萬·埃爾南德斯;讓-馬克·特西弗里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司
• 主分類號(hào): C01B3/50
• 分類號(hào): C01B3/50;F25J3/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

在一種用于生產(chǎn)一氧化碳和氫氣的氣態(tài)混合物(27)的方法中，將包含至少50％的一氧化碳的第一氣體(21)在第一壓縮機(jī)(C1)中壓縮以形成冷卻至第一溫度的第一壓縮氣體并與包含至少50％的氫氣的第二氣體(5)混合以形成該氣態(tài)混合物，該第一氣體和第二氣體中的至少一者源自低溫蒸餾分離單元，在該分離單元中含有氫氣和一氧化碳的進(jìn)料氣體在第一熱交換器(E1)中冷卻并且在至少一個(gè)蒸餾塔(K1，K2，K3)中分離，并且將該第二氣體的至少一部分(5A)在該分離單元中加熱至低于該第一溫度的第三溫度并且然后送至與該第一氣體混合。

本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)一氧化碳和氫氣的氣體混合物的方法和設(shè)備。

用于生產(chǎn)一氧化碳和氫氣的單元可分為兩個(gè)部分：

-合成氣(主要含有H₂、CO、CH₄、CO₂、Ar和N₂的混合物)的產(chǎn)生，

-合成氣的凈化。

發(fā)現(xiàn)以下：

-用于用液體溶劑洗滌以除去存在于合成氣中的大部分酸性氣體的單元，

-用于在吸附劑床上凈化的單元，

-用于生產(chǎn)CO或另外被稱為“羰基合成氣體(oxogas)”的H₂/CO混合物的低溫分離單元，被稱為“冷箱”，其中CH₄和N₂含量低。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知通過再加熱由用于分離至少氫氣和一氧化碳的混合物的低溫方法產(chǎn)生的氫氣、通過再加熱由相同方法產(chǎn)生的一氧化碳、通過在壓縮機(jī)中壓縮一氧化碳并通過將該再加熱的氫氣與該再加熱和壓縮的一氧化碳混合來生產(chǎn)一氧化碳和氫氣的氣體混合物。US-A-4 488 890中描述了此種方法的實(shí)例。

在不是根據(jù)本發(fā)明的方法的圖1所示的實(shí)例中，低溫分離的一氧化碳用第一壓縮機(jī)C1在所需的壓力下產(chǎn)生并且在100℃附近的溫度下從該第一壓縮機(jī)中離開，以便隨后在熱交換器R中用來自分離過程的主冷卻水回路的冷卻水冷卻，該冷卻水的溫度通常為約33℃。

合成氣1在凈化單元FEP中凈化以除去水和二氧化碳。凈化的氣體3在熱交換器E1中冷卻，在該熱交換器中將其部分冷凝。部分冷凝的氣體在相分離器S中分離。在該相分離器中形成的氣體被分成兩部分，將一部分5在交換器E1中再加熱以形成約37℃的不純的氫氣，并且將另一部分7在甲烷洗滌塔K1中分離。將來自相分離器S的液體9與來自塔K1的容器液體11混合并且在減壓之后送至汽提塔K2。

來自塔K1的頂部氣體代表該方法的富含氫氣的產(chǎn)物13。

來自塔K2的頂部氣體代表廢氣15。

將來自塔K2的容器液體17送至塔K3，塔K3分離存在于液體17中的一氧化碳和甲烷。富含甲烷的液體19離開塔K3的容器，在泵P中加壓并被送至塔K1、K2的頂部。將在塔K3的頂部產(chǎn)生的氣態(tài)一氧化碳21送至第一壓縮機(jī)C1。

壓縮的一氧化碳的一部分23在交換器E1中冷卻并分成兩部分。將一部分25在渦輪機(jī)T中減壓并與頂部氣體21再混合。剩余部分27用于使塔K3的容器和塔K2的容器再沸騰。

由此可見，在這種情況下，分離單元由低溫蒸餾設(shè)備組成，該設(shè)備包括甲烷洗滌塔和用于分離一氧化碳和氫氣的塔。本發(fā)明也適用于從其他低溫蒸餾設(shè)備供應(yīng)的其他工藝，并且可以包括用于通過部分冷凝進(jìn)行分離的設(shè)備，特別是如果合成氣不含甲烷。

由分離單元的冷箱產(chǎn)生的富含氫氣的餾分13在熱端以及因此在約37℃的溫度(即接近合成氣和來自循環(huán)壓縮機(jī)C1的流體的入口溫度的溫度)下從主交換器E1離開。

隨后將一氧化碳21、24與富含氫氣的餾分混合以形成溫度在39℃附近的羰基合成氣體27，這種得到的羰基合成氣體在被送向用于生產(chǎn)甲醇或其他化合物的單元之前供應(yīng)壓縮機(jī)C2。