[发明专利]制备氢和一氧化碳的方法和装置

权利要求书

1.一种用于自工艺气体产生含H₂产物流和含CO产物流的装置，所述装置包括：

用于生成工艺气体的合成气生产单元，所述工艺气体包含H₂、CO、CO₂和H₂O；

用于自工艺气体去除H₂O的水去除单元；

用于自工艺气体去除CO₂而不低温分馏工艺气体的CO₂去除单元；

用于自工艺气体分离H₂从而形成含H₂产物流和残余气体流的变压吸附器；

用于将残余气体流中一种或多种组分的摩尔浓度幅度减小至低于1摩尔%的混合设备；

用于压缩残余气体流的压缩机；

用于接收压缩机后和混合设备后的残余气体流的低温分离单元，所述低温分离单元通过在低温分离单元中低温分馏将残余气体流分离成含CO产物流、富H₂流、富甲烷流和含CO中间流；和

用于将至少一部分富H₂流再循环至变压吸附器的导管。

2.权利要求1的装置，所述装置还包括用于控制变压吸附器的控制器，所述控制器具有一系列编码指令，所述编码指令要求残余气体流在260kPa和420kPa之间的压力下从变压吸附器取出。

3.权利要求1的装置，所述装置还包括：

用于将至少一部分含CO中间流再循环至压缩机上游、变压吸附器下游的位置的第二导管。

4.权利要求1的装置，所述装置还包括：

用于将至少一部分富甲烷流传送至合成气生产单元以用作燃烧反应中的燃料的第三导管。

5.权利要求1的装置，所述装置还包括：

用于将至少一部分富甲烷流传送至合成气生产单元作为形成工艺气体的反应物进料的第四导管和第二压缩机。

6.权利要求1的装置，所述装置还包括：

有效地连接在压缩机和低温分离单元之间以在残余气体被送至低温分离单元之前去除H₂O和CO₂的干燥器。

7.权利要求6的装置，其中所述干燥器为变温吸附器。

8.权利要求1的装置，所述装置还包括：

有效地连接在压缩机和低温分离单元之间以在残余气体被送至低温分离单元之前阻抑残余气体的压力变化的缓冲容器。

9.权利要求1的装置，所述装置还包括：

有效地连接在压缩机和低温分离单元之间以阻抑残余气体的压力变化并还在残余气体被送至低温分离单元之前减小残余气体中一种或多种组分的摩尔浓度幅度的第二混合设备。

10.权利要求1的装置，其中所述CO₂去除单元有效地连接在合成气生产单元和变压吸附器之间。

11.权利要求1的装置，所述装置还包括：

有效地连接CO₂去除单元与合成气生产单元以将在CO₂去除单元中自所述工艺流去除的至少一部分CO₂传送至合成气生产单元以用作形成工艺气体的反应物进料气体的第五导管。