生產一氧化碳的方法和裝置的製作方法
2023-05-16 05:06:36
專利名稱：生產一氧化碳的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及生產一氧化碳的方法及裝置，尤其涉及通過產生合成氣、然後再將其淨化的一氧化碳的生產。
在傳統的生產一氧化碳的方法中，合成氣的產生是靠焦碳和諸如天然氣、液化石油氣(LPG)、石腦油及減壓渣油等碳氫化合物的部分氧化，尤其靠用氧、水蒸汽或CO2重整來完成的。然後將合成氣純化，一般為低溫或化學純化。
一氧化碳，其化學式為CO，通常採用包括下述主要步驟的工藝過程從碳氫化合物中生產用水蒸汽重整或用氧部分氧化而使碳氫化合物裂解；洗滌已如此生產的合成氣混合物，使其脫碳；使該混合氣體的組分低溫分離，最終產生出四種產品一氧化碳、氫、合成氣的不分離部分及剩餘甲烷。
該方法的詳細描述見由R.Berninger博士和Linde所著「H2/CO的低溫分離的改進」一文，該文出自1988年62期的「科學與技術報告」。
為了有助於減少生產每摩爾CO的碳氫化合物消耗率，一般採用四項技術使合成氣的富CO的不可分離部分再循環並回到工藝系統中；採用能減少在氫產品中CO損失的低溫分離方法(一種稱為「甲烷清洗」的工藝)；使殘餘甲烷再循環並回到初始的碳氫化合物投料中；使脫碳殘留物再循環並回到初始碳氫化合物投料中。
本發明的目的是通過增加工藝步驟使回收循環聯合生產的氫氣中包含的殘餘甲烷成為可能，而進一步減少生產每摩爾CO的碳氫化合物消耗率。
為此目的，本發明的一個主題是通過從原料流體中產生合成氣，然後分離該合成氣，來生產一氧化碳(CO)的方法，其特徵在於使至少一部分富含於殘餘甲烷中的成分再循環並回到原料流體中。
本發明的另一個主題是生產一氧化碳(CO)的裝置，它包括一個產生含有CO的合成氣的裝置、一個分離該合成氣的裝置及使由分離裝置輸出的部分富含在殘餘甲烷中的成分回流到產生合成氣裝置的輸入口的裝置。
甲烷清洗方法產生一種可在合成氣壓力下獲得的飽和甲烷(摩爾分數為1％到2％)氫組分。該甲烷量取決於產生合成氣所使用的方法，它的量可相當於(以碳原子量表示)一氧化碳產品中含碳量的1％到10％。
本發明的目的是利用滲透工藝從攜帶甲烷成分的氫中分離出甲烷成分。高甲烷的滲透殘餘物可回流到碳氫化合物投料中，滲透物是可在低壓下獲得的貧甲烷氫氣。
本發明在僅生產一氧化碳一種產品的裝置中尤其有利，此時生產的作為副產品的氫相應可用作燃料。
現將參照附圖
描述本發明的實施方案，其中唯一的此幅圖表示了根據本發明的一套裝置。
圖中所示裝置包括一個通過催化裂解產生合成氣的裝置1、一個胺洗裝置2和一個利用甲烷清洗進行低溫分離的裝置3。把構成原料流體的天然氣送入產生合成氣體的裝置1，然後該合成氣經管道4進入裝置2，經過胺洗步驟後得到淨化。分離後的二氧化碳經管道6回流到產生合成氣的裝置1的入口。在裝置2中脫碳後，該已淨化了的合成氣在分離裝置3中經過一個或多個低溫蒸餾步驟分離。生產的閃蒸氣體經管道8回流到淨化後的合成氣中，第一甲烷流經管道10回流到產生合成氣的裝置的入口。該裝置的主要產品為來自管道12的CO。由洗滌塔出來的氫和甲烷的混合物經管道14送到滲透裝置16。該滲透裝置的滲透物由貧甲烷流18組成，不可滲透物由富甲烷流組成。該不可滲透物、或其一部分經管道20回流到產生合成氣的裝置1的入口。
權利要求
1.一種從原料流體中產生合成氣、然後將其分離來生產一氧化碳(CO)的方法，其特徵在於至少一部分富含於殘餘甲烷中的組分循環並回流到原料流體。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該甲烷殘餘通過滲透步驟生產。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於滲透步驟分離含有氫和甲烷的氣體混合物。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於使滲透步驟中組成不可滲透物的大多數成分或全部成分再循環。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於調節滲透步驟中的滲透壓力以控制所述滲透物的組分。
6.根據上述任一權利要求所述的方法，其特徵在於所述合成氣通過低溫蒸餾分離。
7.一種用於生產一氧化碳(CO)的裝置，包括產生含有CO的合成氣的裝置(1)，一個分離該合成氣的裝置(3)，以及使從分離裝置輸出的、富含於殘餘甲烷中的部分成分回流到產生合成氣的裝置的入口。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於滲透裝置從淨化裝置的輸出流中生產富含在殘餘甲烷中的組分。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於淨化裝置的出口流中含有氫和甲烷。
10.根據權利要求9所述的裝置，包括調節滲透步驟中滲透壓的裝置(19)。
11.根據權利要求7至10中任何一個所述的裝置，其特徵在於分離所述合成氣的所述裝置是低溫分離裝置。
全文摘要
在一種生產一氧化碳的方法中,從原料流體中產生的合成氣通過低溫蒸餾步驟分離。使富含於殘餘甲烷中的組分回流到原料流體中。
文檔編號F25J3/02GK1172069SQ9710952
公開日1998年2月4日 申請日期1997年2月14日 優先權日1996年2月16日
發明者J·比利 申請人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究有限公司