[實用新型]一種提純合成氣的設備及CO和H2的生產系統

有效

• 申請號: 201720388514.8
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN206709500U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 張驚濤;母斌
• 申請（專利權）人: 成都賽普瑞興科技有限公司
• 主分類號: F25J3/00
• 分類號: F25J3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 凌趙華

技術領域

本實用新型涉及合成氣分離提純技術領域，具體而言，涉及一種提純合成氣的設備及CO和H₂的生產系統。

背景技術

作為重要的羰基合成原料氣，由CO出發可以制取幾乎所有的有機化學品，如甲醇、甲酸、甲胺、乙酸、異氰酸酯、乙二酸、乙二醇、碳酸二甲酯、光氣和農藥除草劑等。

工業上分離精制CO工藝主要有變壓吸附(PSA)分離技術、膜分離技術和深冷分離技術。

PSA工藝優點是可在常溫下進行操作，缺點包括：(1)CO產品氣壓力低，下游無法直接利用；(2)產品收率較低；(3)單系列規模有限，大規模裝置需要平行使用多套裝置；(4)程控閥需要頻繁切換，因此故障率高；(5)需抽真空解吸，產品氣易混入空氣雜質。

膜分離過程不發生相變，能耗較低，同時膜分離裝置的規模可根據處理量的要求而發生改變，具備運行可靠、設備簡單、操作簡易的優點，缺點包括：(1)產品收率低；(2)產品純度低；(3)當前分離CO的專用膜性能不完善，離工業化還有一段距離。

深冷分離技術是一種高壓低溫技術，根據各組分沸點，將混合氣深冷液化，在-210～-105℃范圍內進行深冷精餾。該技術優點有：(1)工藝成熟，操作穩定；(2)使用范圍廣、處理量大、占地少；(3)產品純度高、收率高，運行能耗低。

隨著裝置規模的日益大型化深冷分離技術成為首選的技術。

現有合成氣低溫分離提取CO和H₂產品的技術，多利用原料氣自身壓力節流降壓，為原料氣分離、CO提純提供冷量，這種方法雖然無需外部冷量提供，但是得到的產品壓力低，需要使用價格昂貴的CO壓縮機，才能為產品CO的繼續使用提供足夠的壓力，同時還有能耗較高、流程復雜、原料氣適應范圍小、過分依賴液氮等缺點。

同時，現有的合成氣低溫分離提取CO和H₂產品的技術提純效果還有進一步改善、產品純度不高，仍然含有N₂和CH₄等雜質氣體，不利于后續加工生產。

基于上述缺點，開發一種流程簡單、能耗低、設備投資低、且CO產品可直接根據下游客戶需求生產的合成氣分離裝置顯得尤其重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種提純合成氣的設備，其工藝流程簡單、能耗低、設備投資低、產品純度高，并且制備的CO和H₂產品可直接根據下游客戶需求進行生產。

本實用新型的另一目的在于提供一種CO和H₂的生產系統，其獲得產品CO和H₂純度高，能耗低、投資成本少。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

一種提純合成氣的設備，包括低溫換熱器、分離器、一級精餾塔、二級精餾塔以及與低溫換熱器連通的循環壓縮機，其中，低溫換熱器包括分別用于合成氣原料輸入和輸出的原料輸入口和原料輸出口，以及第一復熱入口、第二復熱入口、第三復熱入口和第四復熱入口；分離器包括第一進料口、第一氣相出口和第一液相出口，第一進料口與原料輸出口連通，第一氣相出口與第一復熱入口連通；一級精餾塔包 括第二進料口、第二氣相出口和第二液相出口，第二進料口與第一液相出口連通，第二氣相出口與第二復熱入口連通；二級精餾塔包括第三進料口、第三氣相出口和第三液相出口，第三進料口與第二液相出口連通，第三氣相出口和第三液相出口分別與第三復熱入口和第四復熱入口連通。

在本實用新型的較佳實施例中，上述設備還包括閃蒸罐，閃蒸罐設置在分離器和一級精餾塔之間，并且閃蒸罐分別與分離器的第一液相出口和一級精餾塔的第二進料口連通。

在本實用新型的較佳實施例中，上述閃蒸罐的數量為一個或者串聯的多個。

在本實用新型的較佳實施例中，上述一級精餾塔還包括用于將一級精餾塔內的物料引出以在低溫換熱器內進行換熱的第一引流管路，第一引流管路設置在低溫換熱器內，并且第一引流管路的管體入口和管體出口均設置于一級精餾塔的下部。

在本實用新型的較佳實施例中，上述二級精餾塔還包括用于將二級精餾塔內的物料引出以在低溫換熱器內進行換熱的第二引流管路，第二引流管路設置在低溫換熱器內，并且第二引流管路的管體入口和管體出口均設置于二精餾塔的下部。