[发明专利]通过甲烷洗涤对气体混合物进行低温分离的方法和设置

说明书

在通过低温蒸馏和洗涤对a)富含氢气的气体和富含一氧化碳的气体、和/或b)氢气和一氧化碳的混合物进行联合生产的工艺中，从洗涤塔中提取釜馏液(17)并输送到汽提塔(31)，从汽提塔中提取釜馏液(35)并输送到一氧化碳和甲烷的分离塔(37)，并且冷却流体在压力高于该分离塔的头部的压力的情况下使用，以用于对在该洗涤塔的中间层级提取的至少一种流体进行冷却。

技术领域

本发明涉及一种通过低温蒸馏和洗涤来对a)富含氢气的气体和富含一氧化碳的气体、和/或b)氢气和一氧化碳以及可选的甲烷的混合物进行联合生产的工艺和设施。具体地，本发明涉及一种通过甲烷洗涤来对气体混合物进行低温分离的方法和设备。

背景技术

用于生产一氧化碳和氢气的单元可以分为两部分：

√合成气(主要含有H2、CO、CH₄、CO₂、Ar和N₂的混合物)的生成。

√合成气的净化。发现以下内容：

·用于用液体溶剂进行洗涤以除去存在于合成气中的大部分酸性气体的单元，

·用于在吸附剂床上进行净化的单元，

·用于生成CO或者被称为“羰基合成气(oxogas)”的H₂/CO混合物(其中CH₄和N₂含量低)的被称为“冷箱”的低温分离单元。最常使用的工艺是甲烷洗涤。

在现有技术中，由具有单一低压循环水平(2.6bar abs)的CO循环压缩机来提供分离能量，以用于冷却甲烷洗涤塔并且还用于冷却蒸馏塔的顶部。压力水平由-182℃的温度定义，该温度是冷却甲烷洗涤塔以避免CH₄固化的最低可接受温度。出于简化CO压缩机的目的，还利用-182℃的温度水平来冷却CO/CH₄蒸馏塔的顶部。这导致具有28bar abs的高压循环，以便能够在CO/CH₄塔的容器再沸器中使CO冷凝。

因此，在EP 1479989中，已用于对洗涤塔中间流体进行冷却的流体在被输送到生成产物CO的循环压缩机的入口之前与CO/CH₄蒸馏塔的顶部气体混合。这是可能的，因为用于冷却的流体与蒸馏塔处于相同的压力。

冷却剂流体的压力不能低于2.6bar abs，否则洗涤塔中循环的甲烷存在固化的风险。因此，CO/CH₄塔必须至少在2.6bar下工作，并且CO循环的最大压力至少为28bar abs。

类似地，在FR 2353819中，已用于对中间流体进行冷却的流体在被输送到CO/CH₄塔之前降低压力，使得其在被输送到循环压缩机的入口之前与CO/CH₄的气体混合。

在某些情况下，CO压缩机的流速较低，这样导致使用具有活塞技术而不是离心技术的压缩机。

然而，活塞式压缩机的可用性低于离心式压缩机的可用性，这样可能导致对容量各自为100％的两个活塞式压缩机进行安装，以便即使在活塞式压缩机所需的维护时间期间也能够继续工作。

发明内容

根据本发明的一个主题，提供了一种通过低温蒸馏和洗涤来对a)富含氢气的气体和富含一氧化碳的气体、和/或b)氢气和一氧化碳以及可选的甲烷的混合物进行联合生产的方法，其中：

i)将至少含有氢气、一氧化碳和甲烷以及可选的氮气的气体混合物在热交换器中冷却，

ii)将已冷却的混合物输送到洗涤塔，

iii)将富含甲烷的液体作为洗涤液引入到该洗涤塔中，