[发明专利]由合成气、尤其由乙炔尾气生成CO、H2和甲醇合成气的方法

说明书

本发明涉及由含有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，在根据本发明的方法中，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(shared column)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：

根据本发明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。