在用于分离含有氢气和一氧化碳的合成气(1，5)的方法中，将该合成气在热交换器(E)中冷却，部分冷凝并且送到第一相分离器(9)中以产生富含氢气的气体(7)和贫氢气的液体(11)，将该贫氢气的液体的至少一部分送到汽提柱(13)的顶部，将该汽提柱的底部液体(17)的至少一部分至少部分汽化到该热交换器中，并且富含一氧化碳的产物从该汽提柱的底部液体的至少一部分获得。
Method and equipment for separation of syngas by partial condensation at low temperature
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过部分冷凝低温分离合成气的方法和设备本专利技术涉及用于通过部分冷凝低温分离合成气的方法和设备。用于生产一氧化碳和氢气的单元可分为两个部分：-合成气(主要含有H2、CO、CH4、CO2、Ar和N2的混合物)的产生。在用于生产合成气的各种工业路线中，基于煤气化的路线似乎是日益扩大，尤其是在富含煤的沉积物的国家，例如中国。对于单独或者在低的H2/CO生产比率下生产CO，部分氧化天然气的工艺也可以证明是有利的。另一种路线是蒸气重整。-合成气的净化。发现以下：-用于用液体溶剂洗涤以除去存在于合成气中的大部分酸性气体的单元，-用于在吸附剂床上净化的单元，-用于生产CO的通过低温“冷箱”途径进行分离的单元。在由气流床或流化床煤气化生产合成气的情况下，冷箱过程是部分冷凝。对于将来自蒸馏的产物送到生产MEG(单乙二醇)、TDI/MDI(甲苯二异氰酸酯和/或亚甲基二苯基二异氰酸酯)或PC(聚碳酸酯)的应用，需要包括用于分离冷箱中的CH4的柱。如在FR2780391中描述的，通过循环压缩机提供分离能。冷却合成气以防在相当于压缩机入口压力的压力下低压循环的蒸发。该CO/CH4柱顶部冷凝能由该循环的蒸发贡献。本专利技术使用具有合成气的部分冷凝的冷箱，其中冷却合成气以防在相当于在例如像生产单乙二醇、聚碳酸酯或甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯的应用所需要的压力下直接产生的CO压力的压力下从汽提柱底部蒸发，该压力通常在5与9巴之间。因此，不需要压缩机或泵将CO压缩到CO消耗装置中。本专利技术的合成气的冷却比现有技术水平中更低(更温暖的温度)，这导致比现有技术水平中获得的CO产率更低。在一些情况下，例如像当将富含氢气的气体送到甲醇生产单元中时，存在于富含氢气的气体中的一氧化碳也在甲醇生产单元中提质。CO/CH4柱顶部的回流通过在柱顶部注入来自汽提柱底部的液体的一部分贡献。根据本专利技术的主题，提供了一种用于分离合成气的方法，该合成气含有氢气、一氧化碳和任选地甲烷和/或氮气和/或氩气，在该方法中：i)将该合成气在热交换器中冷却，部分冷凝并且送到第一相分离器中以产生富含氢气的气体和贫氢气的液体，ii)在阀中减压后，将该贫氢气的液体至少部分送到在6与20巴绝对值之间的压力下操作的汽提柱的顶部，iii)将该富含氢气的气体不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，iv)将来自该汽提柱的底部液体的至少一部分在该热交换器中至少部分蒸发，并且任选地再加热直至该热交换器的热端以形成气体，v)将来自该汽提柱的顶部气体不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，并且vi)富含一氧化碳的气体从来自该汽提柱的底部液体的至少一部分获得，而在使用该液体或该气体的至少一部分作为最终产物之前没有对其进行加压。最终产物是从该过程排出以便被送到客户的产物。根据其他可选方面：-将来自该汽提柱的底部液体的至少一部分、的确全部该液体送到该热交换器中以便使其在该热交换器中蒸发，而没有对其进行加压，-在该汽提柱上游的单相分离器中分离该合成气，-该汽提柱是配备有板或填料的柱，-该第一相分离器以及如果合适的话任何其他相分离器既不含有填料也不含有板，-该合成气含有甲烷，并且将来自该汽提柱的底部液体的一部分送到分离柱中以产生富含一氧化碳的气体和富含甲烷的液体，该底部液体的至少一部分为该分离柱贡献在柱顶部需要的全部冷凝能，-在该热交换器中再加热所有富含一氧化碳的气体以充当产物，-将来自该分离柱的富含一氧化碳的气体不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，-该富含氢气的气体含有至少20mol％的一氧化碳、的确甚至至少25mol％的一氧化碳，-将该富含氢气的气体作为原料气送到用于生产甲醇的单元中，-以至多80％、的确甚至至多75％的产率生产富含一氧化碳的气体，-该方法除了任选地阶段i)上游的合成气之外不包括压缩流体的阶段，-该合成气再加热该汽提柱的底部，并且如果合适的话，再加热该第一相分离器上游的分离柱的底部，-该方法中没有流在涡轮机中减压，-没有为该方法提供来自外部源的低温液体流，-来源于该汽提柱底部的所有液体在蒸发和任选地再加热之后作为过程产物结束，而没有作为液体加压或作为蒸发的液体压缩。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于分离含有氢气、一氧化碳和任选地甲烷和/和或氮气和/或氩气的合成气的设备，该设备包含热交换器，第一相分离器，汽提柱，用于输送有待在该热交换器中冷却的合成气的装置，用于将该部分冷凝的合成气送到该第一相分离器中以产生富含氢气的气体和贫氢气的液体的装置，用于在该热交换器中再加热后将该富含氢气的气体从该设备排出并且不使其减压、将其分离或将其与合成气一起再循环的装置，用于在阀中减压后将该贫氢气的液体至少部分送到该汽提柱的顶部的装置，用于在该热交换器中再加热后将顶部气体从该设备的汽提柱排出并且不使其减压、将其分离或将其与合成气一起再循环的装置，用于输送有待在该热交换器中至少部分蒸发并且任选地有待再加热直至该热交换器的热端以形成气体的来自该汽提柱的底部液体的至少一部分的装置，以及用于从来自该汽提柱的底部液体的至少一部分得到作为最终产物的富含一氧化碳的气体的装置，没有将这些装置与泵或压缩机连接。根据其他可选方面，该设备包含：-用于将来自该汽提柱的全部底部液体送到该热交换器中以便使其在该热交换器中蒸发的装置，而在该汽提柱底部与该热交换器之间没有加压装置，-用于将来自该汽提柱的底部液体的一部分送到该分离柱中以便产生富含一氧化碳的气体和富含甲烷的液体的装置，-用于产生富含一氧化碳的气体和富含甲烷的液体的分离柱，-用于输送有待在该热交换器中再加热以充当产物的所有富含一氧化碳的气体的装置，-用于将该富含氢气的气体作为原料气送到用于生产甲醇的单元的装置，-除了任选地在该热交换器上游的合成气压缩机之外，没有用于压缩流体的装置，-该汽提柱底部含有再沸器，-该分离柱底部含有再沸器，-用于将该合成气送到该汽提柱的再沸器以及，如果合适的话，送到在该第一相分离器上游的分离柱的再沸器的装置，-该设备不包含一氧化碳循环，-该设备包含用于将作为最终产物的所有富含一氧化碳的气体排出的装置。任选地，该设备不包含涡轮机。将参照附图更详细地描述本专利技术，这些附图表示根据本专利技术的方法。在图1中，部分冷凝阶段之后是在6与20巴绝对值之间操作的柱13中的汽提阶段。将含有氢气和一氧化碳以及还有任选地甲烷和/或氮气和/或氩气的合成气1在净化单元3中净化以便除去水和/或甲醇和/或一氧化碳。将形成的气体5在热交换器E中部分地冷却并且随后用于加热汽提柱13的底部再沸器21的液体23。将如此冷却的气体进一步冷却直到热交换器E的冷端，被部分地冷凝，并且被送到相分离器9，在该相分离器中分离所形成的液体和所形成的气体。该汽提柱在6与20巴绝对值之间的压力下操作。将富含氢气的气体7从该相分离器的顶部排出，并且不经减压或分离送到用于生产甲醇的单元，在该单元中通过催化使一氧化碳和氢气反应以形成甲醇。使贫氢气的液体11减压并且将其送到汽提柱13的顶部。将在汽提柱13的顶部形成的气体15在交换器E中再加热，而不减压或分离。使液体17在阀中减压并且在热交换器E中蒸发以便形成所生产的CO，而没有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于分离合成气(1，5)的方法，该合成气含有氢气、一氧化碳和任选地甲烷和/或氮气和/或氩气，在该方法中：i)将该合成气在热交换器(E)中冷却，部分冷凝并且送到第一相分离器(9)中以产生富含氢气的气体(7)和贫氢气的液体(11)，ii)在阀中减压后，将该贫氢气的液体至少部分送到在6与20巴绝对值之间的压力下操作的汽提柱(13)的顶部，iii)将该富含氢气的气体不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，iv)将来自该汽提柱的底部液体(17，59，69)的至少一部分在该热交换器中至少部分蒸发，并且任选地再加热直至该热交换器的热端以形成气体，v)将来自该汽提柱的顶部气体(15)不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，并且vi)富含一氧化碳的气体(17，29，33，41)从来自该汽提柱的底部液体的至少一部分获得，而在使用该液体或该气体的至少一部分作为最终产物之前没有对其进行加压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.21 FR 1660209;2016.10.28 FR 1660482;2016.11.一种用于分离合成气(1，5)的方法，该合成气含有氢气、一氧化碳和任选地甲烷和/或氮气和/或氩气，在该方法中：i)将该合成气在热交换器(E)中冷却，部分冷凝并且送到第一相分离器(9)中以产生富含氢气的气体(7)和贫氢气的液体(11)，ii)在阀中减压后，将该贫氢气的液体至少部分送到在6与20巴绝对值之间的压力下操作的汽提柱(13)的顶部，iii)将该富含氢气的气体不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，iv)将来自该汽提柱的底部液体(17，59，69)的至少一部分在该热交换器中至少部分蒸发，并且任选地再加热直至该热交换器的热端以形成气体，v)将来自该汽提柱的顶部气体(15)不经减压或分离在该热交换器中再加热，并且不再循环到该合成气中，并且vi)富含一氧化碳的气体(17，29，33，41)从来自该汽提柱的底部液体的至少一部分获得，而在使用该液体或该气体的至少一部分作为最终产物之前没有对其进行加压。2.如权利要求1所述的方法，其中，将来自该汽提柱(13)的底部液体(17)的至少一部分、的确甚至全部送到该热交换器(E)中以便使其在该热交换器中蒸发，而没有对其进行加压。3.如权利要求1所述的方法，其中，该合成气含有甲烷，并且将来自该汽提柱(13)的底部液体(17)的至少一部分(61，63)送到分离柱(37)中以产生富含一氧化碳的气体(41)和富含甲烷的液体(42)，该底部液体的至少一部分为该分离柱贡献在柱顶部需要的全部冷凝能。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，在该热交换器(E)中再加热所有富含一氧化碳的气体(17，29，33，41)以充当产物。5.如前述权利要求之一所述的方法，其中，该富含氢气的气体(15)含有至少20mol％的一氧化碳、的确甚至至少25mol％的一氧化碳。6.如权利要求5所述的方法，其中，将该富含氢气的气体(15)作为原料气送到用于生产甲醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞拉·盖特纳，安托万·埃尔南德斯，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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