[发明专利]一种集成脱乙烯、脱氢、脱甲烷、脱氮功能为一体的深冷分离装置

说明书

本发明公开的是一种集成脱乙烯、脱氢、脱甲烷、脱氮功能为一体的深冷分离装置，包括分子筛吸附单元、深冷分离装置冷箱单元、CO循环压缩机单元，分子筛吸附单元、深冷分离装置冷箱单元间连通，深冷分离装置冷箱单元、CO循环压缩机单元间连通，混合气体送至分子筛吸附单元净化，净化后的气体进入深冷分离装置冷箱单元进行分离，CO循环压缩机单元为深冷分离装置冷箱单元提供压力,具有脱乙烯功能，能够分离获得的高纯度的CO产品气，纯度可以达到99％以上，气体中中H₂和CH₄含量均小于50ppm，回收率比较高，可以解决分离过程中乙烯、甲烷在低温下易冻结问题，能耗低、投资小、易于调节。

技术领域

本发明涉及一种深冷分离装置，更具体一点说，涉及一种集成脱乙烯、脱氢、脱甲烷、脱氮功能为一体的深冷分离装置，属于化工领域。

背景技术

乙二醇生产能力和产量远不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求，其自给率不足60％，主要依赖进口。目前以合成气为原料制取乙二醇技术取得了重大突破，并具有很大的经济优势，得到了蓬勃发展，极大的促进了CO深冷分离装置需求量的快速增长。乙二醇的生产原料有煤气化的合成气、天然气转化的合成气、焦炉气转化的合成气、电石炉尾气的合成气，煤气化的合成气经变换、低温甲醇洗净化后的原料气通常比较干净，但天然气、焦炉气、电石炉尾气转化的合成气中通常含有少量的烯烃组分，将造成深冷分离装置中分子筛吸附存在二氧化碳和烯烃存在竞争吸附和冷箱内烯烃低温下冻结设备和管道，所以需要采用新型的分子筛吸附剂及具有脱除乙烯功能，并脱除氢气、甲烷、氮气的CO深冷分离装置冷箱得到高纯度的CO产品气。

目前，CO深冷分离方法所发表的专利有CO/H₂两元组分的单塔流程，中国专利文献CN200980113560.5)中记载实现氢气的脱除，但CO纯度最大达到98.5％，纯度比较低，无法满足高纯度CO产品气(≥99％以上)的要求，而对于杂质N₂、CH₄的进一步提纯分离，中国专利CN201480063530.9中记载采用的双塔、三塔流程，中国专利CN201611184618.3中记载在氮气循环制冷过程中采用三塔流程进行CO的提纯分离，但目前市场上并未研发出一种深冷分离装置以用于对含有烯烃、H₂、N₂、CH₄的混合气进行分离得到高纯度的CO。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种集成脱乙烯、脱氢、脱甲烷、脱氮功能为一体的深冷分离装置，主要对含有的烯烃、氢气、一氧化碳、氮气、甲烷混合气的分离处理，该混合气主要来源于电石炉尾气、天然气、焦炉尾气等转化的合成气，本发明具有脱乙烯功能，能够分离获得的高纯度的CO产品气，纯度达到99％以上，其中H₂和CH₄含量均小于50ppm，回收率比较高，同时副产高纯度的CH₄产品气可以满足多种合成装置要求，而且可以解决了分离过程中乙烯、甲烷在低温下易冻结问题，能耗低、投资小、易于调节。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种集成脱乙烯、脱氢、脱甲烷、脱氮功能为一体的深冷分离装置，包括分子筛吸附单元、深冷分离装置冷箱单元、CO循环压缩机单元，所述分子筛吸附单元、深冷分离装置冷箱单元间连通，所述深冷分离装置冷箱单元、CO循环压缩机单元间连通，混合气体送至分子筛吸附单元净化，净化后的气体进入深冷分离装置冷箱单元进行分离，所述CO循环压缩机单元为深冷分离装置冷箱单元提供压力。