[发明专利]由合成气制备二氧化碳和氢气的方法

权利要求书

1.从氢气设备中形成的合成气物流生产二氧化碳产物物流的方法， 所述氢气设备具有合成气反应器、位于合成气反应器下游用以形成合成 气物流的水煤气变换反应器、和用以产生从所述合成气物流回收的氢气 产物的氢气变压吸附单元，所述方法包括：

通过在真空变压吸附系统中从所述合成气物流的至少一部分中分 离二氧化碳，来从所述合成气物流的所述至少一部分中回收二氧化碳， 从而产生氢气富集的合成气物流和粗二氧化碳物流，并通过低于环境温 度蒸馏过程对所述粗二氧化碳物流进行纯化，从而产生蒸气形式的二氧 化碳产物；以及

至少部分由所述氢气富集的物流形成氢气合成气进料物流，并将所 述氢气合成气物流引入所述氢气变压吸附单元，从而产生所述氢气产 物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述低于环境温度蒸馏过程包 括压缩并干燥所述粗二氧化碳物流，将所述粗二氧化碳物流冷却至低于 所述环境温度，在汽提塔中对所述粗二氧化碳物流进行汽提，以从液塔 底部产生液态二氧化碳产物并产生塔顶馏出物，在至少一个压力对液态 二氧化碳产物物流进行膨胀以产生致冷，蒸发所述液体二氧化碳产物物 流以产生至少一股二氧化碳产物物流作为所述二氧化碳产物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

在具有经受了变温吸附过程的吸附剂的干燥单元中对所述粗二氧 化碳物流进行干燥，在所述变温吸附过程中用热再生气体物流从所述吸 附剂中解吸水分；

所述低于环境温度蒸馏过程包括进一步精炼由塔顶馏出物构成的 塔顶馏出物物流，以产生二氧化碳富集的蒸气物流和二氧化碳消耗的蒸 气物流；

所述二氧化碳富集的蒸气物流用作所述再生气体物流，且之后循环 回在压缩所述粗二氧化碳物流中使用的压缩机；和

所述二氧化碳消耗的蒸气物流循环回并与所述合成气物流一起进 料给所述真空变压吸附过程。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

在具有经受了变温吸附过程的吸附剂的干燥单元中对所述粗二氧 化碳物流进行干燥，在所述变温吸附过程中用热再生气体物流从所述吸 附剂中解吸水分；

所述低于环境温度蒸馏过程包括进一步精炼由塔顶馏出物构成的 塔顶馏出物物流，以产生二氧化碳富集的蒸气物流和二氧化碳消耗的蒸 气物流；

所述二氧化碳富集的蒸气物流用作所述再生气体物流，且之后循环 回在压缩所述粗二氧化碳物流中使用的压缩机；

所述二氧化碳消耗的蒸气物流与所述氢气富集的合成气物流合并， 以形成所述氢气合成气进料物流。

5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括在所述压缩机之前或之 后，从所述粗二氧化碳物流中催化去除氧气。

6.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述低于环境温度蒸馏过程包括进一步精炼由塔顶馏出物构成的 塔顶馏出物物流，以产生二氧化碳富集的蒸气物流和二氧化碳消耗的蒸 气物流；

所述二氧化碳富集的蒸气物流循环回在压缩所述粗二氧化碳物流 中使用的压缩机；以及

所述二氧化碳消耗的蒸气物流循环回并与所述合成气物流的至少 一部分一起进料给所述真空变压吸附过程。

7.根据权利要求6的方法，其中：

将在所述真空变压吸附过程的上游的所述合成气物流的所述至少 一部分在具有经过变温吸附过程的吸附剂的干燥单元中干燥，其中在所 述变温吸附过程中使用热再生气体物流从所述吸附剂中解吸水分；以及

加热所述氢气富集的物流并用于形成所述热再生气体物流。