[发明专利]由合成粗煤气生产气体产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于由通过碳和/或重油的气化获得的、基本上不含炭黑 的、含有氢(H₂)和一氧化碳(CO)以及酸性气体(CO₂、H₂S、COS) 的合成粗煤气(进料)生产气体产品的方法，其包括下列方法步骤：调 节H₂与CO的比例(H₂/CO比例)，通过洗气分离酸性气体，及通过低 温和/或吸附方式的气体分离而精细提纯气体，其中将在一个所述方法步 骤中产生的气体流或由该气体流分流的部分流以不变的化学组成或者在 与至少一种在本身或其他的方法步骤中产生的气体流或由该气体流分流 的部分流混合之后继续引导至下一个方法步骤中，或者送回一个之前的 方法步骤上游，或者作为气体产品或残余气体(尾气、吹扫气)在设备 边缘处排出。此外，本发明还涉及用于实施该方法的设备。

背景技术

在通过碳和/或重油的气化而产生的合成粗煤气中，由于氢含量较 小，在含碳的起始物中氢与一氧化碳的含量之比(H₂/CO比例)低。此 类合成粗煤气由于该特性而适合作为用于制备以下的许多气体产品的起 始物，例如氢气、一氧化碳、氨合成气(NH₃合成气)、甲醇合成气(MeOH 合成气)、用于合成羰基合成醇的合成气(Oxo合成气)、燃气轮机的可 燃气体(燃料IGCC)或用于Fischer-Tropsch合成的合成气(FT合成气)。

根据现有技术，由合成粗煤气仅平行地获得少量气体产品。除了合 成气产品以外通常仅生产氢或一氧化碳产品，其中无法最佳地利用合成 粗煤气。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供前述类型的方法以及用于实施该方 法的设备，从而更好地利用合成粗煤气，而且设备复杂性和成本可以低 于现有技术。

根据本发明在方法方面以如下方式实现该目的，平行地生产至少三 种气体产品，其中该气体产品包括纯氢和/或纯一氧化碳和/或氨合成气 (NH₃合成气)和/或甲醇合成气(MeOH合成气)和/或用于羰基合成醇 合成气的合成气(Oxo合成气)和/或燃气轮机的可燃气体(燃料IGCC) 和/或用于Fischer-Tropsch合成的合成气(FT合成气)。

在此，纯氢和纯一氧化碳可理解为富含氢或一氧化碳的气体，其至 少99.5体积％由氢或由一氧化碳组成。

根据本发明方法的其他实施方案，

◆为了调节H₂/CO比例将进料分成第一和第二部分，第一部分在添 加水蒸汽之后实施水煤气转化，而第二部分保持不变，从而产生经 转化和未经转化的气体流。

◆在经转化的气体流中的H₂/CO比例通过混入未经转化的气体和/或 在未经转化的气体流中的H₂/CO比例通过混入经转化的气体而被 调节至预定的值。

◆在调节H₂/CO比例之后经转化和未经转化的气体流各自在另一个 酸气洗涤中，优选在甲醇洗涤中，去除硫组分和/或CO₂。

◆在气体精细提纯中通过变压吸附或包括后续的变温吸附的氮洗涤 或包括后续的变温吸附的低温气体分离(甲烷洗涤或冷凝过程)而 处理气体流。

此外，本发明还涉及用于由通过气化碳和/或重油而获得的、基本上 不含炭黑的、含有氢(H₂)和一氧化碳(CO)以及酸性气体(CO₂、H₂S、 COS)的合成粗煤气(进料)生产气体产品的设备，其包括

-用于调节H₂与CO比例(H₂/CO比例)的装置，

-用于通过洗气而分离酸性气体的装置，

-用于通过低温和/或吸附方式的气体分离而精细提纯气体的装置， 及

-连接上述装置的管道，

其中，将在一个所述装置中产生的气体流或由该气体流分流的部分流以 不变的化学组成或者在与至少一种在本身或其他的装置中产生的气体流 或由该气体流分流的部分流混合之后继续引导至另一个装置中，或者作 为气体产品或残余气体(尾气、吹扫气)在设备边缘处排出。