本实用新型专利技术涉及一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，该装置包括工艺气分离器(1)、氢气气提塔(2)、CO除N2塔(3)和CO除CH4塔(4)，所述的工艺气分离器(1)上设有原料合成气进口、粗氢出口和粗制合成气出口，其中粗制合成气连接氢气气提塔(2)的入口，氢气气提塔(2)塔釜连接CO除N2塔(3)入口，CO除N2塔(3)塔釜连接CO除CH4塔(4)。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用三塔分离，所得CO产品纯度提高0.3％，且更容易稳定的控制产品的纯度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及合成气分离工艺，具体涉及一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置。
技术介绍
HyCO即氢气与一氧化碳的混合气。狭义的HyCO是同时生产氢气和一氧化碳的化工过程。由于一氧化碳通常情况下都是和氢气同时生产的，因此在气体行业中人们用HyCO来表示主要产品是氢气和/或一氧化碳和/或氢气、一氧化碳混合气的化工生产装置或者生产工艺，氢气与一氧化碳的混合气也可称作合成气或Syngas。HyCO生产、纯化工艺主要有SMR、POx、Gasification、冷箱、PSA等。HyCO分离装置主要是根据不同物质的沸点不同而使不同的物质进行分离，一般的使用一个分离罐、两塔分离，一塔主要去除溶解在液态CO中的H2，二塔去除N2和CH4。采用两塔分离，气体产品中的CO纯度不高，尤其是当原料中N2的组分较多时，CO产品纯度下降严重，导致产品的不合格。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，其特征在于，该装置包括工艺气分离器、氢气气提塔、CO除N2塔和CO除CH4塔，所述的工艺气分离器上设有原料合成气进口、粗氢出口和粗制合成气出口，其中粗制合成气连接氢气气提塔的入口，氢气气提塔塔釜连接CO除N2塔入口，CO除N2塔塔釜连接CO除CH4塔。所述的原料合成气进口连接HyCO的混合气体出口。采用上述装置提高HyCO工厂中CO产品纯度的方法，包括以下几个步骤：(1)原料合成气从工艺气分离器顶部的一端进入，从工艺气分离器顶部的另一端排出粗氢，工艺气分离器底部得到粗制合成气；通过工艺气分离器，可以把原料合成气中的很大一部分氢气排除，减少了后续分离设备的负荷；(2)将步骤(1)得到的粗制合成气排入氢气气提塔，塔顶得到闪蒸气，塔釜得到富CO合成气；闪蒸气中含有CO、N2、H2、Ar、CH4，其中粗制合成气中绝大部分的H2在该闪蒸气中；富CO合成气中气体组成与闪蒸气相同，但其中只含有少量的H2；(3)将步骤(2)得到的富CO合成气排入CO除N2塔，塔顶得到富N2尾气，塔釜得到CO/CH4混合气；富N2尾气中包含N2、CO和H2三种物质，CO/CH4混合气含有极少量的CO、CH4、Ar和极少量的N2；(4)将将步骤(3)得到的CO/CH4混合气排入CO除CH4塔，塔顶得到CO产品，塔釜得到富CH4尾气。与传统的二塔分离相比，本技术增加了CO除N2塔，使得N2分离的更加彻底，从而减少了N2对CO产品纯度的影响。步骤(1)所述的原料合成气为CO:54.0％H2:45.1％N2:0.55％CH4:0.35％，进料流量最大为12500Nm3/hr。步骤(1)所述的工艺气分离器的工作温度为-181℃，工作压力为21barg。所述的氢气气提塔的入口为第24块塔板处，粗制合成气从所述的氢气气提塔的第24块塔板注入，氢气气提塔的顶部工作温度为-181℃，底部的工作温度为-165℃，工作压力为8.0barg。所述的CO除N2塔的入口为第12块塔板处，富CO合成气从所述的CO除N2塔的第12块塔板注入，CO除N2塔的工作温度为-170℃，工作压力为6.7barg。所述的CO除CH4塔(4)的入口为第12和20块塔板处，CO/CH4混合气从所述的CO除CH4塔的第12和20块塔板注入，CO除CH4塔(4)的工作温度为：-175℃，工作压力为3.0barg。现有技术中CO除N2塔的压力为2.0barg，其CO/N2沸点之间的差别为3.46℃,；调整到CO除N2塔的压力为7.0bar，其CO/N2沸点之间的差别为5.24℃，更有利于CO/N2的分离。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在以下几方面：(1)采用三塔分离，相对于现有技术，多设置一CO除N2塔，从而使得N2分离的更加完全，减少了N2对CO产品纯度的影响，实验结果显示，通过本技术的方法，CO产品纯度提高了0.3％。(2)本技术的三塔分离相对现有技术来说，产品纯度更容易控制，对于操作人员的要求降低。附图说明图1为本技术的连接示意图；图2为不同压力下的CO/N2的沸点趋势图。其中，1为工艺气分离器，2为氢气气体塔，3为CO除N2塔，4为CO除CH4塔，L101为原料合成气，L102为粗氢，L103为粗制合成气，L104为闪蒸气，L105为富CO合成气，L106为富N2尾气，L107为CO/CH4混合气，L108为CO产品，L109为富CH4尾气。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，如图1所示，一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，该装置包括工艺气分离器1、氢气气提塔2、CO除N2塔3和CO除CH4塔4，所述的工艺气分离器1上设有原料合成气进口、粗氢出口和粗制合成气出口，其中粗制合成气连接氢气气提塔2的入口，氢气气提塔2塔釜连接CO除N2塔3入口，CO除N2塔3塔釜连接CO除CH4塔4。所述的原料合成气进口连接HyCO的混合气体出口。所述的氢气气提塔2的入口为第24块塔板处，所述的CO除N2塔3的入口为第12块塔板处，所述的CO除CH4塔4的入口为第12和20块塔板处。将原料合成气L101以12500Nm3/hr通入工艺气分离器1，工艺气分离器1的工作条件为:工作温度为-181℃，工作压力为21barg，得到粗氢L102和粗制合成气L103；将所得的粗制合成气L103从氢气气提塔2第24块塔板注入，氢气气提塔2的工作条件为顶部工作温度为-181℃，底部的工作温度为-165℃，工作压力位8.0barg，塔顶得到闪蒸汽L104，塔釜得到富CO合成气L105；将所得的富CO合成气L105从CO除N2塔3第12块塔板注入，CO除N2塔3的工作条件为:工作温度为-170℃，工作压力为6.7barg，塔顶得到富N2尾气L106，塔釜得到CO/CH4混合气L107；将所得的CO/CH4混合气L107从CO除CH4塔4第12和20块塔板注入，CO除CH4塔4的工作温度：-175℃，工作压力为3.0barg，塔顶得到CO产品L108，塔釜得到富CH4尾气L108。系统调整，等工艺稳定、在线分析仪显示产品合格后，打开外送阀门，CO纯度显示比改造之前提高了0.3％。实施例21)设定HYCO装置的负荷至40％，改变新增CO除N2塔的塔顶压力为7.5barg；2)稳定进料量与系统的温度；3)维持4小时；4)查看CO在线分析仪的纯度为99.35％，比改造之前的纯度提高了0.3％。图2为不同压力下的CO/本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，其特征在于，该装置包括工艺气分离器(1)、氢气气提塔(2)、CO除N2塔(3)和CO除CH4塔(4)，所述的工艺气分离器(1)上设有原料合成气进口、粗氢出口和粗制合成气出口，其中粗制合成气连接氢气气提塔(2)的入口，氢气气提塔(2)塔釜连接CO除N2塔(3)入口，CO除N2塔(3)塔釜连接CO除CH4塔(4)。
【技术特征摘要】
1.一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，其特征在于，该装置包括工
艺气分离器(1)、氢气气提塔(2)、CO除N2塔(3)和CO除CH4塔(4)，所述
的工艺气分离器(1)上设有原料合成气进口、粗氢出口和粗制合成气出口，其中
粗制合成气连接氢气气提塔(2)的入口，氢气气提塔(2)塔釜连接CO除N2塔
(3)入口，CO除N2塔(3)塔釜连接CO除CH4塔(4)。
2.根据权利要求1所述的一种提高HyCO工厂中CO产品纯度的装置，其特
征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李现民，王乘东，项吴定，钟华，钱海玲，宋孝林，沈伟，唐青，蒋旭，高嵩，曹生，付学江，朱意成，
申请(专利权)人：上海华林工业气体有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。