[發明專利]通過甲烷洗滌對氣體混合物進行低溫分離的方法和設置

有效

• 申請號: 201780070358.3
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109952482B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 讓·比利;阿克塞拉·蓋特納;安托萬·埃爾南德斯;讓-馬克·特西弗里;瑪麗-帕斯卡爾·維克托
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

在通過低溫蒸餾和洗滌對a)富含氫氣的氣體和富含一氧化碳的氣體、和/或b)氫氣和一氧化碳的混合物進行聯合生產的工藝中，從洗滌塔中提取釜餾液(17)并輸送到汽提塔(31)，從汽提塔中提取釜餾液(35)并輸送到一氧化碳和甲烷的分離塔(37)，并且冷卻流體在壓力高于該分離塔的頭部的壓力的情況下使用，以用于對在該洗滌塔的中間層級提取的至少一種流體進行冷卻。

技術領域

本發明涉及一種通過低溫蒸餾和洗滌來對a)富含氫氣的氣體和富含一氧化碳的氣體、和/或b)氫氣和一氧化碳以及可選的甲烷的混合物進行聯合生產的工藝和設施。具體地，本發明涉及一種通過甲烷洗滌來對氣體混合物進行低溫分離的方法和設備。

背景技術

用于生產一氧化碳和氫氣的單元可以分為兩部分：

√合成氣(主要含有H2、CO、CH₄、CO₂、Ar和N₂的混合物)的生成。

√合成氣的凈化。發現以下內容：

·用于用液體溶劑進行洗滌以除去存在于合成氣中的大部分酸性氣體的單元，

·用于在吸附劑床上進行凈化的單元，

·用于生成CO或者被稱為“羰基合成氣(oxogas)”的H₂/CO混合物(其中CH₄和N₂含量低)的被稱為“冷箱”的低溫分離單元。最常使用的工藝是甲烷洗滌。

在現有技術中，由具有單一低壓循環水平(2.6bar abs)的CO循環壓縮機來提供分離能量，以用于冷卻甲烷洗滌塔并且還用于冷卻蒸餾塔的頂部。壓力水平由-182℃的溫度定義，該溫度是冷卻甲烷洗滌塔以避免CH₄固化的最低可接受溫度。出于簡化CO壓縮機的目的，還利用-182℃的溫度水平來冷卻CO/CH₄蒸餾塔的頂部。這導致具有28bar abs的高壓循環，以便能夠在CO/CH₄塔的容器再沸器中使CO冷凝。

因此，在EP 1479989中，已用于對洗滌塔中間流體進行冷卻的流體在被輸送到生成產物CO的循環壓縮機的入口之前與CO/CH₄蒸餾塔的頂部氣體混合。這是可能的，因為用于冷卻的流體與蒸餾塔處于相同的壓力。

冷卻劑流體的壓力不能低于2.6bar abs，否則洗滌塔中循環的甲烷存在固化的風險。因此，CO/CH₄塔必須至少在2.6bar下工作，并且CO循環的最大壓力至少為28bar abs。

類似地，在FR 2353819中，已用于對中間流體進行冷卻的流體在被輸送到CO/CH₄塔之前降低壓力，使得其在被輸送到循環壓縮機的入口之前與CO/CH₄的氣體混合。

在某些情況下，CO壓縮機的流速較低，這樣導致使用具有活塞技術而不是離心技術的壓縮機。

然而，活塞式壓縮機的可用性低于離心式壓縮機的可用性，這樣可能導致對容量各自為100％的兩個活塞式壓縮機進行安裝，以便即使在活塞式壓縮機所需的維護時間期間也能夠繼續工作。

發明內容

根據本發明的一個主題，提供了一種通過低溫蒸餾和洗滌來對a)富含氫氣的氣體和富含一氧化碳的氣體、和/或b)氫氣和一氧化碳以及可選的甲烷的混合物進行聯合生產的方法，其中：

i)將至少含有氫氣、一氧化碳和甲烷以及可選的氮氣的氣體混合物在熱交換器中冷卻，

ii)將已冷卻的混合物輸送到洗滌塔，

iii)將富含甲烷的液體作為洗滌液引入到該洗滌塔中，