[發明專利]一種低溫分離合成氣制備H2

有效

• 申請號: 202010435096.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111559736B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 李紅凱;薛天祥;葛雄
• 申請（專利權）人: 北京三泰天潔氣體凈化技術有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C01B32/40;C10L3/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 廖慧敏

1.一種低溫分離合成氣制備H₂ 氣和CO氣的方法，其特征在于，包括：

步驟一、原料通過預冷得到低溫凝液和低溫不凝氣，該不凝氣在壓力為2.4～5.9MPa、溫度不低于-182℃的條件下分離出第一氣相和第一液相；

步驟二、從前述得到的低溫凝液和第一液相在設定條件下分離出富H₂氣體的第二氣相和經脫H₂的第二液相；所述第二氣相升壓后返回到原料氣中；所述低溫凝液和第一液相采用閃蒸塔進行分離，閃蒸塔內壓力為1～2MPa，塔頂溫度為-175～-180℃；

步驟三、第二液相采用CH₄ /CO分離塔進行CH₄和CO的分離，所述CH₄ /CO分離塔中壓力為0.3～0.5MPa、塔頂溫度為-174～-182℃、塔底的溫度比塔頂高20～40℃，CH₄ /CO分離塔分離出富CO的第三氣相和高純度CH₄的第三液相；所述第三液相部分循環返回到步驟一和步驟二中；

步驟四、所述第三氣相在分離壓力為0.4～0.5MPa 、溫度為-184～-179℃的條件下分離獲得第四氣相和CO氣體。

2.根據權利要求1所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，所述第三氣相在CO/N₂分離塔中進行分離，CO/N₂分離塔的塔底溫度比塔頂高4～15℃。

3.根據權利要求1所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，所述原料氣中CH₄的體積百分含量不低于1.3 %。

4.根據權利要求1所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，當原料氣中CH₄的體積百分含量低于1.3 %時，向原料氣中補充甲烷直至原料氣中甲烷的體積百分含量達到1.3 %以上。

5.根據權利要求1～4任一所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，所述第三液相部分返回到步驟一和步驟二中時，所述第三液相剩余部分過冷到-160℃作為產品回收。

6.根據權利要求1～4任一所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，所述步驟一中采用氫分離塔進行分離，低溫不凝氣從底部進入，塔頂溫度為-180～-182℃。

7.根據權利要求1～4任一所述的低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法，其特征在于，所述步驟三中的第二液相采用CH₄ /CO分離塔進行CH₄和CO的分離，所述CH₄ /CO分離塔中壓力為0.4～0.5 MPa，塔頂溫度為-175～-180℃，塔底的溫度比塔頂高20～40℃。

8.應用于權利要求1-7任一項所述的一種低溫分離合成氣制備H₂氣和CO氣的方法的裝置，其特征在于，包括：順序連通的氫分離塔、閃蒸塔、CH₄ /CO分離塔和N₂ /CO分離塔；所述CH₄ /CO分離塔的液體出口通過返回管路與氫分離塔和閃蒸塔連通；所述閃蒸塔的氣體出口通過壓縮機與裝置的原料氣進口連通。