由合成气、尤其由乙炔尾气生成CO、H2 和甲醇合成气的方法技术

本发明专利技术涉及由尤其呈AOG形式的含有H2和CO的合成气流(5)生成甲醇合成气产品流(2)、H2产品流(3)和CO产品流(4)的方法，其具有以下步骤：将合成气流(5)分隔为第一和第二合成气支流(51、52)，其中使用混合到所述第一合成气支流(51)的蒸汽将仅含有CO的所述第一合成气支流(51)转化为CO2和H2，其中各自利用含胺的洗涤介质，对所述第一合成气支流(51)和所述第二合成气支流(52)的一部分(52a)进行洗涤，以洗涤掉CO2，其中尤其使两个塔的洗涤介质在共享塔中再生，其中所述甲醇合成气产品流(2)是由所述经洗涤转化的第一合成气支流(51)的一部分(51a)和/或所述未转化的第二合成气流(52)的另一部分(52b)以及还有任选地由PSA残余气体(9)和粗制H2(111)形成的，使得在所述甲醇合成气产品流(2)中建立所述甲醇合成所需的尤其在2.0到2.1范围内的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率，其中所述第二未转化的合成气支流(52)的所述经洗涤部分(52a)用于生成所述CO产品流(4)和所述H2产品流(3)，并且其中所述经洗涤转化的第一合成气支流(51)的所述另一部分(51b)用于生成H2产品流(3)。另外，本发明专利技术涉及由合成气、尤其由AOG生成上述产品的设备，所述合成气在被分隔为两个支流(51、52)前被压缩到合适的压力，并且在下游清除了不饱和烃和O2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由合成气、尤其由乙炔尾气生成CO、H2和甲醇合成气的方法本专利技术涉及由含有H2和CO的合成气、尤其乙炔尾气生成甲醇合成气、H2产品及CO产品的方法。由现有技术已知由合成气生成上述产品的方法。然而，在这种情况下，证明在一种方法的背景下由可能被高度污染的含有H2和CO的合成气尽可能经济地以波动巨大的量生成所述三种产品是一种挑战。这一问题是通过具有权利要求1的特征的方法解决的。因此，在根据本专利技术的方法中，提供一种合成气流，其被划分为第一和第二合成气支流，其中使用混合到第一合成气支流的蒸汽仅将第一合成气支流中所含的CO转化为CO2和H2(水煤气变换反应)，其中第一被转化合成气支流和部分第二未转化合成气支流分别被进给到两个单独的洗涤塔中以供利用含有胺的洗涤介质(例如MDEA)洗涤掉CO2，其中尤其使所述洗涤介质在共享塔(sharedcolumn)中再生，其中由经洗涤的(转化的)第一合成气支流的一部分和/或(未转化的)第二合成气流的另一部分(如果存在)以及任选地另外两个气流(PSA残余气体和来自冷箱的粗制H2，见下文)混合得到甲醇合成气产品流，使得建立甲醇合成所需的比率(H2-CO2)/(CO+CO2)，即优选在2.0到2.1范围内，其中另外，第二合成气支流的(经洗涤的)一部分用于生成CO产品流和H2产品流，并且其中经洗涤的(转化的)第一合成气支流的另一部分(如果存在)用于生成H2产品流。优选地，在第一工艺步骤中对合成气流(进料气)进行压缩以便能够尤其实现所需的产品压力(H2和甲醇合成气)而无需进一步压缩。另外，可由此减小有效气体体积及随其使用的设备部件的尺寸。另外，因此，用于CO转化的蒸汽不必过度膨胀。另外，在CO2洗涤塔中实现较好的吸收行为，并且随后的深冷气体以较低的CO循环速率成功分离，这降低了CO压缩机(CO产品流和CO循环流的压缩)的产出和消耗。最后，由于在变压吸附(PSA)中进料开始时提供的压缩，因此提高了H2产量，并且由此减少了待压缩的残余气体量。特别优选地，使用迄今为止几乎未被用于进一步生成有价值的材料的乙炔尾气作为合成气(原料气)，所述乙炔尾气通常在乙炔生成期间作为廉价的副产物大量地生成。这种尾气(AOG)的典型规格(mol％)呈现如下：根据本专利技术的方法的特征尤其实现以下两者的可能性：分别所需的CO产品量和H2产品量的设置以及与这一设置有关的甲醇合成气产品流中(H2-CO2)/(CO+CO2)比率的设置，对于甲醇合成(CO+2H2CH3OH)来说，所述(H2-CO2)/(CO+CO2)比率优选在2.0到2.1范围内。上述设置可尤其通过以下方式进行：将合成气流适当分隔为两个合成气支流，并且还将其分配到待生成的甲醇合成气产品流及待生成的氢气和/或CO产品流中。为此目的，例如为了设置CO产品量，第二(未转化的)合成气支流可通过第一阀被进给到所述胺洗涤器中，使得在适当设置第一阀的情况下，第二合成气支流的一部分通过所述第一阀进入胺洗涤器中，并且可用于生成CO产品流和/或H2产品流，而另一部分在第一阀的上游分支出来并添加到甲醇合成气产品流中。另外，为了设置H2产品量，被转化(洗涤)的第一合成气支流可通过第二阀被添加到变压吸附(PSA)单元(见下文)中，其中在第二阀位置适当的情况下，经洗涤的第一(转化的)合成气支流的一部分在第二阀的上游分支出来，并被添加到甲醇合成气产品流中，其中经洗涤的第一合成气支流的另一部分通过所述第二阀进入变压吸附单元中并且可用于生成H2产品流。优选测量甲醇合成气产品流中在这种情况下设置的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率(实际值)，其中第一合成气支流通过第三阀被添加到上述CO转化中，并且对第三阀进行控制，使得CO和H2O相应转化为H2和CO2将所述比率控制到2.0到2.1范围内的预置参考值。例如，如果H2部分过低，则通过对第三阀的相应调节来增加合成气支流，使得每单位时间内更多的CO和H2O转化为H2和CO2。如果H2部分过大，则通过对第三阀的适当调节来减少第一合成气支流。总之，在预先设置的CO产品量(第一阀)的情况下，进行转化使得首先，得到所需的H2产品量(第二阀)，其次，混合的甲醇合成气产品流中所述比率采用适于甲醇合成的2.0到2.1范围内的值。如果使用乙炔尾气流作为进料气，则优选地，在分隔合成气流前，在催化纯化单元中对所述乙炔尾气流中存在的不饱和烃进行氢化以得到饱和烃，其中尤其对C2H2和/或C2H4进行氢化以形成C2H6，或者对C3H4和/或C3H6进行氢化以形成C3H8。另外，优选地，乙炔尾气流中存在的氧气与同样存在其中的H2和CO反应形成H2O和CO2。另外，优选地，痕量的硫和NMP(N-甲基吡咯烷酮)从乙炔尾气流保留在上述催化纯化单元中。优选地，在洗涤掉CO2后，在相应的变温吸附单元(吸附台)中对第二合成气支流中尤其用于生成CO产品或H2产品的所述一部分进行变温吸附，用于干燥(去除水分)并且用于去除残余CO2，其中优选地，至少一个吸附器在深冷下吸附第二合成气支流的所述部分中存在的H2O和CO2，并且然后在相对较高的温度下通过使用粗制氢气流吹扫使至少一种加载有所述组分的吸附器再生，其中根据需要，尤其在部分加载的情况下，将未转化的第二合成气支流中通过所述变温吸附干燥并且清除CO2的所述部分的一部分混合到粗制氢气流中。此后，将第二合成气支流中以这种方式经干燥并且清除CO2的未转化的所述部分在冷箱中深冷下至少分离(部分冷凝或甲醇洗涤)为CO产品流和粗制氢气流以及还有尤其残余气体流，其中将CO产品流压缩，并且其中将所述CO产品流的至少一个经压缩的支流用于生成所述分离所需的冷和/或热(CO循环流)。为了生成冷，在这种情况下，尤其使CO支流在CO膨胀器中膨胀。分离中形成的残余气体流优选被递送到界区(batterylimit)或被焚烧。另外，上述用于再生/吹扫所述变温吸附单元的至少一个吸附器的粗制氢气流优选与冷箱中生成的粗制氢气流分离，且在再生/吹扫后，返回到粗制氢气流。对于H2产品流的生成来说，则优选地，将粗制氢气流与经洗涤的(转化的)第一合成气支流的另一部分混合以形成富氢的PSA进料流，对所述进料流进行变压吸附(PSA)用于进一步纯化。在这种情况下，PSA进料流在高压下通过至少一个吸附器，其中存在的氢气通过至少一个吸附器并形成H2产品流。PSA进料流中存在的较重组分(例如CO)被吸附在至少一个吸附器上。如果所述至少一个吸附器被完全加载，则被吸附的组分在较低的压力下解吸附，并且所述至少一个吸附器尤其被从所生成的H2产品流的支流形成的吹扫气体吹扫。然后，在这种情况下形成的含有解吸附组分以及还有吹扫气体的残余气体流被压缩，并且可作为另一组分进给到甲醇合成气产品流。根据需要，可将未转化的第二合成气支流的洗涤部分的一部分尤其与预定地小的CO产品流和相对较大的H2产品流一起混合到PSA进料流中。另外，根据需要，可将粗制氢气流的一部分尤其与预定地小的H2产品流和相对较大的CO产品流一起添加到甲醇合成气产品流中。另外，根据本专利技术的问题是通过一种设备解决的，所述设备用于由含有H2和CO的合成气流(例如乙炔尾气)生成H2产品、CO产品流和甲醇合成气产品流。根据本专利技术的设备优选具有压缩器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
由含有H2和CO的合成气流(5)生成甲醇合成气产品流(2)、H2产品流(3)和CO产品流(4)的方法，其具有以下步骤：‑将所述合成气流(5)分为第一和第二合成气支流(51、52)，其中使用混合到第一合成气支流(51)的蒸汽仅将第一合成气支流(51)中所含的CO转化(100)为CO2和H2，其中‑利用含胺的洗涤介质，洗涤(102)各自在单独的塔中的第一合成气支流(51)和第二合成气支流(52)的一部分(52a)，以尤其洗涤掉CO2，其中尤其使所述洗涤介质在共享塔中再生，‑其中甲醇合成气产品流(2)由经洗涤转化的第一合成气支流(51)的一部分(51a)和/或未转化的第二合成气流(52)的另一部分(52b)形成，使得在甲醇合成气产品流(2)中建立甲醇合成所需的(H2‑CO2)/(CO+CO2)比率，该比率尤其在2.0到2.1范围内，其中‑第二未转化合成气支流(52)的经洗涤的一部分(52a)用于生成CO产品流(4)和H2产品流(3)，并且其中‑经洗涤转化的第一合成气支流(51)的另一部分(51b)用于生成H2产品流(3)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.24 DE 102012010312.31.由含有H2和CO的合成气流(5)生成甲醇合成气产品流(2)、H2产品流(3)和CO产品流(4)的方法，其具有以下步骤：-将所述合成气流(5)分为第一和第二未转化的合成气支流(51、52)，其中使用混合到第一合成气支流(51)的蒸汽仅将第一合成气支流(51)中所含的CO转化为CO2和H2，其中-利用含胺的洗涤介质，洗涤各自在单独的塔中的第一合成气支流(51)和第二未转化合成气支流(52)的一部分(52a)，以洗涤掉CO2，其中使所述洗涤介质在共享塔中再生，-其中甲醇合成气产品流(2)由经洗涤转化的第一合成气支流(51)的一部分(51a)和/或未转化的第二未转化合成气支流(52)的另一部分(52b)形成，使得在甲醇合成气产品流(2)中建立甲醇合成所需的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率，该比率在2.0到2.1范围内，其中-第二未转化合成气支流(52)的经洗涤的一部分(52a)用于生成CO产品流(4)和H2产品流(3)，并且其中-经洗涤转化的第一合成气支流(51)的另一部分(51b)用于生成H2产品流(3)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述合成气流(5)为乙炔设备中生成的乙炔尾气流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述分开前，将合成气流(5)压缩到在25巴到40巴范围内的压力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在合成气流(5)的压缩后和分开前，将合成气流(5)中存在的不饱和烃催化氢化(101)以形成饱和烃，其中将C2H2和/或C2H4氢化以形成C2H6，并且还将C3H4和/或C3H6氢化以形成C3H8，并且其中使合成气流(5)中存在的氧气与同样存在的H2和CO反应以形成H2O和CO2，并且其中另外从所述合成气流(5)中去除痕量的硫和NMP。5.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用于干燥和用于去除CO2的CO2洗涤后，对第二未转化合成气支流(52)的一部分(52a)进行变温吸附，其中，至少一个吸附器...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·特罗特，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE