[发明专利]联合式气体精炼

说明书

本发明涉及由单独的合成气流X同时生产用于制备产物A的氢气流A，用于制备产物B的富含氢气的合成气流B，用于制备产物C的贫含氢气的合成气流C，以及任选的用于制备产物D的一氧化碳流D的方法。

特别地，本发明涉及联合式合成气精炼设备以及由单独的合成气流X同时生产用于制备氨的氢气流、用于制备甲醇的富含氢气的合成气流、用于制备烃例如石脑油和柴油的贫含氢气的合成气流以及任选的用于制备乙酸的一氧化碳气流的方法。

附图概述

图1表示根据本发明的由合成气制备三种产物的一个特定实施方式。在图1中，按以下示意性地描述了根据本发明的方法：

-将天然气源(101)通入多级(multiple)合成气生成反应器(102&103)以生成单独的合成气源(104)，以下称为“贫含氢气的合成气”，用于下游的操作中，

-将所述生成的贫含氢气的合成气(104)分为三部分(105，106&107)，

-将合成气的第一部分(105)用作包含费-托合成反应的气液设备(108)的合成气源，

-将合成气的第二部分(106)经过水煤气变换反应步骤(109)，接着经过CO₂分离(110)、甲烷化步骤(111)以及氮气冲洗步骤(112)；将此处理过程中产生的氢气用作氨设备(113)的氢源，

-将合成气的第三部分(107)与来自上述第二部分处理过程(114)的氢气富集，得到的富集氢气的合成气(115)，以下称为“富含氢气的合成气”，用作甲醇设备(116)的合成气源，

-任选地，可以回收气液设备的尾气流(117)并与引入合成气反应器的天然气原料合并。

图2代表根据本发明的由合成气制备四种产物的另一个特定实施方式，。在图2中，按以下示意性地描述了根据本发明的一种方法：

-将天然气源(201)通入多级合成气生成反应器(202，203&204)以生成单独的合成气源(205)，以下称为“贫含氢气的合成气”，用于下游的操作中，

-将所述生成的贫含氢气的合成气(205)分为四部分(206，207，208&209)，

-将合成气的第一部分(206)用作包含费-托合成反应的气液设备(210)的合成气源，

-将合成气的第二部分(207)经过水煤气变换反应步骤(211)，接着经过CO₂分离(212)、甲烷化步骤(213)以及氮气冲洗步骤(214)；将此处理过程中产生的氢气用作氨设备(215)的氢源，

-将合成气的第三部分(208)与来自上述第二部分处理过程(216)的氢气富集，得到的富集氢气的合成气(217)，以下称为“富含氢气的合成气”，用作甲醇设备(218)的合成气源，

-将合成气的第四部分(209)经过除去CO₂的吸收器(219)和低温分离器(220)以获得富含氢气的气流(221)和用作乙酸设备(222)的一氧化碳源的一氧化碳气流，

-任选地，可以回收气液设备的尾气流(223)并与引入合成气反应器的天然气原料结合。

发明概述

本发明提供了由单独的合成气流X同时生产用于制备产物A的氢气流A，用于制备产物B的富含氢气的合成气流B，用于制备产物C的贫含氢气的合成气流C，以及任选的用于制备产物D的一氧化碳流D的方法，其特征在于：

a)具有以H₂/CO计的合成气摩尔比的单独的合成气流X优选用于制备产物C，

b)将单独的合成气流X分为合成气流X1，合成气流X2，合成气流X3以及任选地合成气流X4，

c)将合成气流X1经过水煤气变换反应步骤以将来自合成气流X1的CO和水转换为CO₂和H₂，

d)将来自步骤c)的CO₂和H₂分别分离并回收，

e)将来自步骤d)的一部分H₂用作氢气流A，

f)将来自步骤d)的一部分H₂与合成气流X2结合然后用作富含氢气的合成气流B，

g)将合成气流X3用作贫含氢气的合成气流C，以及任选地

h)将合成气流X4进行处理以除去其中的二氧化碳和氢气；得到的一氧化碳流用作气流D的一氧化碳源。

发明详述