[发明专利]一种用含H2、N2多组分气制备特定组成氢氮气的方法

权利要求书

1.一种用含H₂、N₂多组分气制备特定组成氢氮气的方法，其特征在于包含以下步骤：

①在分流步骤1000，含H₂、N₂多组分原料气F100分流为流率为R101的第一路原料气F101和流率为R102的第二路原料气F102，控制流率比R101/R102保证步骤④氢氮调合气P中H₂/N₂分子比达到预期值；

②在步骤2000，基于第一路原料气F101得到氢氮气PHN；

③在分离步骤3000，分离第二路原料气F102得到氢气PH和富氮气PN，选择氢气PH或富氮气PN用作调合气PT进入步骤④；

④在合流步骤4000，氢氮气PHN和调合气PT混合为氢氮调合气P。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

①在步骤1000，原料气F100为来自内热式煤干馏装置的离环煤气F0；

②步骤2000采用变压吸附分离法，变压吸附过程操作压力为0.5～2.5MPa；

③步骤3000采用变压吸附分离法，变压吸附过程操作压力为0.5～2.5MPa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

①在步骤1000，原料气F100为来自内热式煤干馏装置的离环煤气F0的综合处理气TF100，离环煤气F0含有H₂、N₂、CH₄、CO、CO₂、H₂S、Ar、CmHn，离环煤气F0在综合处理单元1100转化为综合处理气TF100，综合处理单元1100包含CO变换制氢步骤1104；

②步骤2000采用变压吸附分离法，变压吸附过程操作压力为0.8～1.5MPa；

③步骤3000采用变压吸附分离法，变压吸附过程操作压力为0.8～1.5MPa；选择氢气PH用作调合气PT进入步骤④；

④在步骤4000，氢氮调合气P的H₂/N₂分子比大于原料气F100的H₂/N₂分子比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

①在步骤1000，原料气F100为来自内热式煤制兰炭装置的离环煤气F0的综合处理气TF100，离环煤气F0含有H₂、N₂、CH₄、CO、CO₂、H₂S、Ar、CmHn、O₂，在综合处理单元1100离环煤气F0转化为综合处理气TF100，综合处理单元1100包含以下步骤：离环煤气F0经过变压吸附法脱炭五及其以上烃的脱重烃步骤1102成为脱重烃离环煤气，脱重烃离环煤气经过杂质催化加氢转化步骤1103成为脱氧离环煤气，脱氧离环煤气经过耐硫变换步骤1104完成CO变换制氢反应得到变换气且CO变换率大于85％，变换气冷却脱水后得到的脱水变换气用作综合处理气TF100。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

①在步骤1000，综合处理单元1100包含以下步骤：离环煤气F0预脱硫步骤1101采用湿法脱硫将煤气中硫化氢体积浓度降低至150～300PPm得到预脱硫离环煤气；预脱硫离环煤气的脱重烃步骤1102为使用活性炭吸附剂的变压吸附过程；脱重烃离环煤气杂质催化加氢转化步骤1103采用低温催化加氢脱氧过程且氧转化率接近100％，脱氧离环煤气变换步骤1104采用低温耐硫变换过程完成CO变换制氢过程且CO变换率大于90％，变换气冷却脱水后得到的脱水变换气用作综合处理气TF100。