[发明专利]从至少含有-氧化碳、氮和氢的醋酸合成器的排气中回收一氧化碳的方法

说明书

本发明涉及一种从至少含有一氧化碳、氮和氢的醋酸合成器的排气中回收一氧化碳的方法。

醋酸合成需要高纯一氧化碳及甲醇作为原料气，高纯一氧化碳通过低温方法或者吸附方法或者膜分离方法来获得。

醋酸合成时，为了控制住惰气含量，要求分离惰气组份，特别是氮气。此惰气组份及其他组份如：醋酸、酯，囟素等被称作所谓排气。此外，此排气中也含有一氧化碳，其一氧化碳分率依赖于导入醋酸合成器的高纯一氧化碳组份中的惰气分率。

多年来，习惯上利用排气中的发热组份或将其在火炬上烧掉，然而在EP-APA0013804欧洲专利中描述了从醋酸合成器排气中回收一氧化碳的方法。

为了从醋酸合成器排气中回收一氧化碳，此方法首先在预净化级中去除排气中的不希望有的组份如囟素。通过吸附或洗涤法实现此预净化。只含有一氧碳、二氧化碳、氮和氢的排气紧接着在膜分离级中分离出富集有氢和二氧化碳的气体馏份和富集有一氧化碳和氮的气体馏份，后者紧接着就被送回醋酸合成器。

此种从醋酸合成器的排气中回收一氧化碳的方法具有很大的缺点，即惰性组份氮亦随一氧化碳一起送回醋酸合成器前方，这样使产生的一氧化碳量下降，另一方面这种方法导至惰性组份氮在醋酸合成器中富集。

本发明目的是提供一种从醋酸合成器的排气中回收一氧化碳的方法，其可阻止惰性组份氮的富集。

按本发明，上述目的是通过以下方式实现的，至少含有一氧化碳、氮和氢的排气藉助于吸附过程，最好藉助于变压吸附过程，分离成为一股富集有一氧化碳的气体馏份和一股富有氮和氢的残余气体馏份，富集有一氧化碳的气体馏份送回到醋酸合成器的前方。

藉助于本发明方法能够从醋酸合成器的排气中获得一股(尤其是相对于氮来讲)比较纯的一氧化碳馏份，并送回到醋酸合成器前方。而惰性组份氮与其他组份(如氢)一起作为残余气馏份从装置中排走。虽然吸附过程，尤其是变压吸附过程要比上述欧洲专利中描述的膜分离级要贵，且难于维修，这些缺点更多地被本发明方法可达到的优点所补偿。

已经提到过，因为排气中的一氧化碳分率近似地取决于输向醋酸合成器的一氧化碳馏份中的惰性组份分率，所以按本发明方法，成功地减少了排气量，这是因为输向醋酸合成器的一氧化碳馏份中的惰气量减少了。

按本发明方法的一种安排，其特征在于，富集有一氧化碳的气体馏份中一氧化碳的含量至少为98％mol％，优选为99.0mol％，特别为99.5mol％。

用新的变压吸附过程可以实现这种一氧化碳纯度，通过吸附过程得到的富集有一氧化碳的气体组份至少应该有作为醋酸合成器的高纯一氧化碳原料气所具有的纯度。

本发明进一步建议通过吸附过程实现从排气中分离掉吸附所不希望有的组份如醋酸、二氧化碳、囟素等。

如果这些不希望有的组份涉及导致后面吸附过程中的吸附床层受损或沾污，则应预先考虑分离掉吸附时不希望有的组份。如果这些吸附时不希望有的组份可以返回醋酸合成器，那么这种方案应考虑为是有意义的。

按本发明方法的进一步安排，甲醇被用作洗涤液送到吸附过程中去。

通过吸附过程从排气中分离出的不希望有的组份按规定应返回醋酸合成器中去，在某些情况下组份中具有某些组份，而把这些组份返回醋酸合成器中是无意义的。

在这种情况下，本发明建议，藉助于提取过程去除这些组份。

因为这种提取过程需要一种所谓提取气体，按本发明进一步按排的方法，通过吸附过程获得的富集有氮和氢的残余气体馏份，至少是其一部分被输送到提取过程中去作为提取气。

在其他场合只能被废弃掉或烧掉的富集有氮和氢的残余气体，按此方法则能得到有意义的应用。

通过图示对本发明及其进一步的按排作更详细的解释。

从合成装置产生的富集有一氧化碳的气体经过管道输向一氧化碳装置A。在此通过冷冻法或吸附法或膜分离法制得高纯的一氧化碳气体。这种高纯一氧化碳气最好含有少于0.5mol％的氢和少于1.5mol％的氮。

此高纯一氧化碳经由管道2输向压缩机B，压缩后经管道3才输向醋酸合成器C。专业人员当然明白，B的压缩可通过一级或多级完成。压缩的级数既可由一氧化碳装置A的出口压力也可由醋酸合成器C的所希望要的入口压力来确定。

醋酸产品馏份经管道4取走。正如已提及的那样，在醋酸合成器中为控制惰气含量，有必要分离惰气组份以及醋酸合成器C中产生的氢和二氧化碳，即所谓排气馏份的分离。