專利名稱：煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，特別是涉及煤制合成氣生產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的裝置和方法。
背景技術(shù)：
我國是多煤、少油、天然氣不夠豐富的國家。煤炭資源較豐富，在一次能源中，煤炭占70%以上。煤炭不僅是主要的能源，也是生產(chǎn)化工產(chǎn)品的重要原料。以煤為原料，幾乎可以制備所有的石油化工產(chǎn)品。所以發(fā)展煤化工，有重要的意義。但煤炭作為能源和化學(xué)加工的過程中，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；工業(yè)裝置的建設(shè)，投資較高。因此，煤炭的利用，特別是煤化工的發(fā)展受到制約。以煤為原料制備合成氣，再由合成氣制備其它化工產(chǎn)品，這是一條最實(shí)際、最成熟、倍受關(guān)注的路線。煤制合成氣富含一氧化碳和氫。一氧化碳和氫，可以同時(shí)利用，如用其生產(chǎn)甲醇、 合成氨等；也可根據(jù)用戶需求，精制后作為精制合成氣產(chǎn)品外銷。合成氣中的一氧化碳和氫分離后可單獨(dú)利用，都可作為單獨(dú)的產(chǎn)品。一氧化碳是碳一化工的基礎(chǔ)原料，還在煉油、冶金等工業(yè)有廣泛的用途。一氧化碳變換是合成氣利用的重要技術(shù)之一。由合成氣生產(chǎn)最基本的農(nóng)用化學(xué)品合成氨，由合成氣生產(chǎn)基本有機(jī)化工原料甲醇等都要經(jīng)過一氧化碳變換。不用變換工藝，能除去酸性氣體，盡可能保留一氧化碳，減少一氧化碳因變換產(chǎn)生二氧化碳而損失，不失為一種新的思路。氫不僅是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，還在冶金、煉油、油脂加工、航天等等工業(yè)有廣泛的用途，也是最有前景的清潔能源。按不同需要提供較廉價(jià)的氫源，是人們不斷努力的追求。甲醇是最重要的基本有機(jī)化工原料之一，是碳一化工的基礎(chǔ)產(chǎn)品。從甲醇出發(fā)，進(jìn)行深加工，是一個(gè)重要領(lǐng)域，有廣闊的發(fā)展前景。上世紀(jì)八十年代以來，煤制甲醇用于汽車燃料方面的工作有了較好的發(fā)展勢(shì)頭。在汽車上的實(shí)際應(yīng)用，已做了大量的工作。如能最后走上了商業(yè)化，不但甲醇的產(chǎn)量要大幅度增長，且對(duì)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，有重要意義。由煤制合成氣能得到一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣等都是重要的化工原料， 有廣泛的用途。盡管分別由煤制合成氣制備一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣等在現(xiàn)有技術(shù)中有許多記載，但由煤制合成氣同時(shí)聯(lián)產(chǎn)這四種產(chǎn)品，并要對(duì)這四種產(chǎn)品的產(chǎn)量和氫氣的純度進(jìn)行調(diào)控，目前尚無好的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中既要由煤制合成氣同時(shí)聯(lián)產(chǎn)這四種產(chǎn)品，又要對(duì)這四種產(chǎn)品的產(chǎn)量和氫氣的純度進(jìn)行調(diào)控的難題，本發(fā)明提供了煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置和方法。發(fā)明之一的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述集成裝置包括如下6個(gè)單元?dú)饣瘑卧?，熱回收單元2-1和變換及熱回收單元2-2，低溫甲醇洗單元，包括未變換氣洗滌塔3-1和低溫甲醇洗變換氣洗滌塔3-2， CO深冷分離單元4 (即圖1中的冷箱，下同)，變壓吸附制氫單元5和甲醇合成及精餾單元 6 ；所述的氣化單元1出口的粗合成氣包括兩個(gè)系統(tǒng)共4路出4種產(chǎn)品第一個(gè)系統(tǒng)依次通過熱回收單元2-1和低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔3-1后包括3 路，其中第1路依次經(jīng)分子篩吸附站7、深冷分離單元4、CO壓縮裝置8后進(jìn)入CO產(chǎn)品出 Π ；第2路直接進(jìn)入精制合成氣產(chǎn)品出口；第3路依次經(jīng)分子篩吸附站7、深冷分離單元4、變壓吸附制氫單元5到高純氫氣廣品出口；第二個(gè)系統(tǒng)為第4路，依次通過變換熱回收單元2-2、低溫甲醇洗變換氣洗滌塔 3-2、甲醇合成及精餾單元6到甲醇產(chǎn)品出口。在具體實(shí)施的技術(shù)方案中，所述的集成裝置還可以包括膜分離提氫裝置11 ；所述的膜分離提氫裝置11的入口連接所述的第二個(gè)系統(tǒng)第4路甲醇合成及精餾單元6的合成馳放氣管線；所述的膜分離提氫裝置的出口分別連接第一個(gè)系統(tǒng)第3路的變壓吸附制氫單元5 入口、第二個(gè)系統(tǒng)的甲醇合成及精餾單元6入口、可調(diào)氫氣產(chǎn)品出口。另外，所述的集成裝置還可以包括循環(huán)氣壓縮機(jī)9 ；所述的循環(huán)氣壓縮機(jī)9入口分別連接第一個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔單元3-1出口、CO深冷分離單元4出口、第二個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗變換氣洗滌塔單元3-2出 Π ；所述的循環(huán)氣壓縮機(jī)出口連接第二個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗變換氣洗滌塔單元3-2 入口。在所述的4路基本產(chǎn)品流程的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以設(shè)置第5路產(chǎn)品流程，即所述的低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔3-1出口和低溫甲醇洗變換氣洗滌塔3-2出口，還可以通過 H2S濃縮塔12、甲醇再生塔13、硫回收裝置14到硫磺副產(chǎn)品出口。本發(fā)明的集成裝置中的氣化單元1，還可以包括如同現(xiàn)有技術(shù)的空分裝置15、水煤漿制備、水煤漿氣化和渣水處理裝置16。本發(fā)明之二是集成裝置的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的方法，該方法根據(jù)是否需要調(diào)節(jié)粗合成氣中氫碳比分別采用方法Α、方法B，其中(一 )不調(diào)節(jié)粗合成氣氫碳比的方法A的步驟如下a.來自氣化單元的238°C左右的粗合成氣通過第一個(gè)系統(tǒng)的熱回收單元2-1冷卻 M 40 0C ；b.再通過低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔3-1除去未變換氣中的包括CO2W2S的有害氣，使未變換氣中CO為52% 56%，H2為42 46 %，凈化后的未變換氣分下列3種方法
5處理C-1.凈化后的未變換氣依次經(jīng)分子篩吸附站7、深冷分離單元4、C0壓縮裝置后得到CO產(chǎn)品；c-2.凈化后的未變換氣直接作為精制合成氣提供給下游企業(yè)，在提高甲醇產(chǎn)量時(shí)供甲醇合成及精餾單元配氫后生產(chǎn)甲醇；c-3.凈化后的未變換氣依次經(jīng)分子篩吸附站7、深冷分離單元4后得到的85%以上富氫氣經(jīng)變壓吸附制氫單元5得到高純氫氣產(chǎn)品；( 二)調(diào)節(jié)粗合成氣中氫碳比的方法B的步驟如下a.來自氣化單元的238°C左右的粗合成氣通過第二個(gè)系統(tǒng)的變換熱回收單元 2-2，在變換爐內(nèi)的耐硫變換觸媒作用下將粗合成氣中的CO和加入的H2O蒸汽變換為H2和 CO2、實(shí)現(xiàn)了粗合成氣氫碳比的調(diào)節(jié)，再將變換氣冷卻至40°C ；b.再通過低溫甲醇洗變換氣洗滌塔3-2，除去變換氣中的包括C02、H2S的有害氣；c.從低溫甲醇洗變換氣洗滌塔3-2出來的凈化變換氣再通過甲醇合成及精餾單元6后得到甲醇產(chǎn)品。在具體的實(shí)施中本方法可以在所述的深冷分離單元4將凈化后的精制合成氣通過深度冷卻分離， 得到純度99%的CO產(chǎn)品和85%以上的富氫氣；上述的分離出的85%以上的富氫氣送至變壓吸附制氫單元5制取高純氫氣，或補(bǔ)充到甲醇合成氣中調(diào)節(jié)氫碳比。本方法也可以在所述的變壓吸附制氫單元5將深冷分離單元4得到的純度85 %以上的富氫氣及甲醇合成及精餾單元6得到的甲醇合成馳放氣，通過膜分離提氫裝置11制得純度80 90%的氫氣，再通過變壓吸附制氫單元5提純，制成99. 9%的高純氫氣；同時(shí)變壓吸附制氫單元5排出的含11%氫的解析氣并入甲醇合成及精餾單元6作甲醇合成用氣。本方法還可以將以下三種氫氣，即所述的深冷分離單元4得到的85%以上的富氫氣、所述的膜分離提氫裝置11制得的純度80 90%的氫氣、以及所述的通過變壓吸附制氫單元5提純制成99. 9%的高純氫氣，進(jìn)行摻混調(diào)節(jié)達(dá)到所需氫氣的純度的調(diào)控。由此可見，本集成工藝解決了在綜合利用煤炭資源，聯(lián)產(chǎn)CO氣、氫氣、精制合成氣、甲醇四種產(chǎn)品中，可以根據(jù)下游市場(chǎng)需求進(jìn)行連續(xù)精確調(diào)節(jié)的瓶頸問題。


圖1為煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置流程示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的一種實(shí)施方式(1)氣化氣化單元規(guī)模105萬噸/年(CO及吐有效氣量)，包括水煤漿制備、水煤漿氣化和渣水處理。6臺(tái)水煤漿氣化爐，4開2備；渣水處理4套，2開2備。(2)變換及熱回收
變換及熱回收單元的作用有兩個(gè)第一，把來自氣化單元的238°C左右的粗合成氣中的廢熱回收利用并冷卻至40°C，送往低溫甲醇洗單元去凈化；第二，當(dāng)需要調(diào)節(jié)粗合成氣中的CO含量時(shí)，一部分粗合成氣通過變換爐，爐內(nèi)裝有耐硫變換觸媒，使粗合成氣中的CO和加入的H2O蒸汽變換為吐和CO2,從而改變粗合成氣的氫碳比。(3)低溫甲醇洗凈化低溫甲醇洗單元的作用是脫除粗合成氣中的CO2、硫化物、H2O等物質(zhì)。為方便調(diào)節(jié)，低溫甲醇洗設(shè)置兩套甲醇洗滌，分別用于洗滌生產(chǎn)甲醇的變換氣和用于洗滌生產(chǎn)CO的未變換氣，當(dāng)不生產(chǎn)CO時(shí)，也可全部用于洗滌生產(chǎn)甲醇的變換氣。未經(jīng)變換的粗合成氣，經(jīng)低溫甲醇洗單元凈化精制后，除去了 C02、等有害氣， CO含量不低于50 %，H2含量不低于45 %，可作為精制合成氣提供給下游企業(yè)，也可供CO深冷分離單元制CO產(chǎn)品。提高甲醇產(chǎn)量時(shí)供甲醇合成及精餾單元配氫后生產(chǎn)甲醇。(4) CO深冷分離CO深冷分離單元的作用是將凈化后的精制合成氣通過深度冷卻分離出純度99% 的CO產(chǎn)品和85%以上的富氫氣。CO深冷分離單元的能力為30萬噸/年CO兩套。分離出的85%以上的富氫氣可送至變壓吸附制氫單元制取高純氫氣或補(bǔ)充到甲醇合成氣中調(diào)節(jié)氫碳比。(5)變壓吸附制氫變壓吸附制氫單元的作用是將CO深冷分離單元得到的85%以上的富氫氣及甲醇合成馳放氣經(jīng)膜分離提氫后的80 90%的氫氣，通過變壓吸附提純，制成99. 9%的高純氫氣。變壓吸附制氫單元的能力為1.7萬噸/年高純氫氣。變壓吸附的含11%氫的解析氣并入甲醇合成用氣。(6)甲醇合成及精餾甲醇合成及精餾單元的規(guī)模45萬噸/年，包括甲醇合成、膜分離提氫、甲醇精餾和中間罐區(qū)。膜分離提氫主要是為了減少合成馳放氣中的氫氣損失，不需要將氫氣濃度提的過高，可減少能耗和投資。膜分離提氫得到的80 90%的氫氣，當(dāng)需要調(diào)節(jié)甲醇合成氣的氫碳比時(shí)，可補(bǔ)入甲醇合成氣；也可送變壓吸附制氫單元制取高純氫氣。實(shí)施例1產(chǎn)品CO 60萬噸/年甲醇 44萬噸/年由水煤漿氣化產(chǎn)生的粗合成氣，全部氣體不經(jīng)過變換爐變換，經(jīng)熱回收后，送至低溫甲醇洗凈化，凈化后的氣體約60%去CO深冷分離，制得60萬噸/年CO以及分離出85% 的富氫氣，富氫氣全部并入甲醇合成氣中，正好調(diào)節(jié)氫碳比在f= (H2-CO2)/(C0+C02)= 2. 05 2. 15之間，并入富氫氣的約40%的合成氣，可產(chǎn)出44萬噸/年甲醇。此工況下，全部的粗合成氣所含CO及H2與生產(chǎn)CO以及甲醇合成需要的CO及H2 基本平衡，無需將CO變換成吐和CO2，減少(X)2的排放和碳損失。只是在水煤漿氣化產(chǎn)生的氣體成分因煤質(zhì)的變化等，產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，需要根據(jù)粗合成氣中CO及吐的含量改變而對(duì)操作進(jìn)行微調(diào)氫氣含量的少量增加，基本不影響運(yùn)行。實(shí)施例2產(chǎn)品CO 36萬噸/年
7
甲醇36萬噸/年高純氫氣 0. 5萬噸/年 1. 7萬噸/年精制合成氣21萬噸/年 13萬噸/年由水煤漿氣化產(chǎn)生的粗合成氣，經(jīng)熱回收時(shí)，分為兩部分一部分氣體經(jīng)過熱回收回收熱量后，送至低溫甲醇洗的未變換氣洗滌塔洗滌，凈化后的精制合成氣，又分為直接外送的精制合成氣和去CO深冷分離制取CO ；另一部分氣體要經(jīng)過變換爐，將CO轉(zhuǎn)變?yōu)镠2和 CO2，回收熱量后送至低溫甲醇洗的變換氣洗滌塔洗滌，凈化后的變換氣去甲醇合成生產(chǎn)甲醇。CO深冷分離單元提取的富氫氣，送變壓吸附制氫單元制取高純氫氣，根據(jù)甲醇合成氣的氫碳比，也可用少量富氫氣補(bǔ)充。此工況結(jié)合化工生產(chǎn)的連續(xù)性和相對(duì)穩(wěn)定性，根據(jù)下游需求，CO和甲醇的產(chǎn)量基本固定，通過多種調(diào)節(jié)手段調(diào)節(jié)，可將高純氫氣在0. 5萬噸/年 1. 7萬噸/年、精制合成氣在21萬噸/年 13萬噸/年之間調(diào)節(jié)。首先，根據(jù)高純氫氣和精制合成氣的需求，分配經(jīng)過變換的粗合成氣量，確定CO 的變換率，合理控制，使得變換后氣體中的氫碳比符合甲醇合成的要求；第二，當(dāng)精制合成氣的外部需求大到一定程度時(shí)，分配的未變換氣量大，為盡量減少CO轉(zhuǎn)變?yōu)镠2和C02，減少碳的損失，可將CO深冷分離后的富氫氣補(bǔ)入甲醇合成氣中。第三，CO變換主要是根據(jù)四種相關(guān)產(chǎn)品的量的變化，調(diào)整氣體成分中的氫碳比，此種調(diào)節(jié)在一定范圍內(nèi)，還可通過改變變換的工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。第四，高純氫氣的產(chǎn)量可以通過變壓吸附制氫和膜分離提氫的結(jié)合而調(diào)整，盡量減少氫氣的損失。當(dāng)甲醇合成氣的氫碳比滿足反應(yīng)要求時(shí)，由膜分離提氫提取合成馳放氣中的的氫氣，不再返回甲醇合成氣的進(jìn)口，而送至變壓吸附制氫去制取高純氫氣；當(dāng)膜分離
提取的氫氣調(diào)節(jié)甲醇合成氣的氫碳比不能滿足要求時(shí)，可將部分富氫氣補(bǔ)充甲醇合成氣入□。操作中盡量減少變換而達(dá)到平衡。實(shí)施例3產(chǎn)品CO 36 60萬噸/年甲醇23 45萬噸/年高純氫氣 0. 5萬噸/年 1. 7萬噸/年精制合成氣30萬噸/年 13萬噸/年此工況與工況二調(diào)節(jié)方法類似，只是四種產(chǎn)品都可相對(duì)變化。根據(jù)裝置的設(shè)備能力CO產(chǎn)品的調(diào)節(jié)范圍在60% 100% ；甲醇產(chǎn)品的調(diào)節(jié)范圍在50% 100% ；高純氫氣產(chǎn)品的調(diào)節(jié)范圍在30% 100%。
權(quán)利要求
1.一種煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置，其特征在于所述集成裝置包括如下6個(gè)單元?dú)饣瘑卧?1)，熱回收和變換熱回收單元0-2)，低溫甲醇洗單元，包括低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔(3-1)和低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3-2)，CO深冷分離單元G)，變壓吸附制氫單元(5)和甲醇合成及精餾單元(6)；所述的氣化單元(1)出口的粗合成氣包括兩個(gè)系統(tǒng)共4路出4種產(chǎn)品第一個(gè)系統(tǒng)依次通過熱回收單元(2-1)和低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔(3-1)后包括3 路，其中第1路依次經(jīng)分子篩吸附站(7)、深冷分離單元(4)、CO壓縮裝置(8)后進(jìn)入CO產(chǎn)品出口 ；第2路直接進(jìn)入精制合成氣產(chǎn)品出口 ；第3路依次經(jīng)分子篩吸附站(7)、深冷分離單元G)、變壓吸附制氫單元(5)到高純氫氣產(chǎn)品出口；第二個(gè)系統(tǒng)為第4路，依次通過變換熱回收單元0-2)、低溫甲醇洗變換氣洗滌塔 (3-2)、甲醇合成及精餾單元(6)到甲醇產(chǎn)品出口。
2.如權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征在于所述的集成裝置還包括膜分離提氫裝置(11)；所述的膜分離提氫裝置(11)的入口連接所述的第二個(gè)系統(tǒng)第4路甲醇合成及精餾單元(6)的合成馳放氣管線；所述的膜分離提氫裝置的出口分別連接第一個(gè)系統(tǒng)第3路的變壓吸附制氫單元(5)入口、第二個(gè)系統(tǒng)的甲醇合成及精餾單元(6)入口、可調(diào)氫氣產(chǎn)品出口。
3.如權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征在于所述的集成裝置還包括循環(huán)氣壓縮機(jī)(9)；所述的循環(huán)氣壓縮機(jī)(9)入口分別連接第一個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔 (3-1)出口、CO深冷分離單元出口、第二個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3-2)出 Π ；所述的循環(huán)氣壓縮機(jī)出口連接第二個(gè)系統(tǒng)的低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3- 入口。
4.如權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征在于所述的低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔(3-1)出口和低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3-2)出口通過H2S濃縮塔(12)、甲醇再生塔(13)、硫回收裝置(14)到硫磺副產(chǎn)品出口。
5.如權(quán)利要求1 4之一所述的集成裝置，其特征在于所述的氣化單元(1)包括空分裝置(15)、水煤漿制備、水煤漿氣化和渣水處理裝置 (16)。
6.使用權(quán)利要求1 5之一所述的集成裝置的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、 精制合成氣的方法，其特征在于根據(jù)是否需要調(diào)節(jié)粗合成氣中氫碳比分別采用方法A、方法 B 不調(diào)節(jié)粗合成氣氫碳比的方法A的步驟如下a.來自氣化單元的238°C左右的粗合成氣通過第一個(gè)系統(tǒng)的熱回收單元(2-1)冷卻至 40 0C ；b.再通過低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔(3-1)除去未變換氣中的包括CO2W2S的有害氣，使未變換氣中CO為52% 56%，H2為42% 46%，凈化后的未變換氣分下列3種方法處理C-1.凈化后的未變換氣依次經(jīng)分子篩吸附站(7)、深冷分離單元G)、C0壓縮裝置后得到CO產(chǎn)品；c-2.凈化后的未變換氣直接作為精制合成氣提供給下游企業(yè)，在提高甲醇產(chǎn)量時(shí)供甲醇合成及精餾單元(6)配氫后生產(chǎn)甲醇；c-3.凈化后的未變換氣依次經(jīng)分子篩吸附站(7)、深冷分離單元(4)后得到的85%以上富氫氣經(jīng)變壓吸附制氫單元( 得到高純氫氣產(chǎn)品；調(diào)節(jié)粗合成氣中氫碳比的方法B的步驟如下a.來自氣化單元的238°C左右的粗合成氣通過第二個(gè)系統(tǒng)的變換熱回收單元0-2)， 在變換爐內(nèi)的耐硫變換觸媒作用下將粗合成氣中的CO和加入的H2O蒸汽變換為吐和C02， 實(shí)現(xiàn)了粗合成氣氫碳比的調(diào)節(jié)，再將變換氣冷卻至40°C ；b.再通過低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3-2)，除去變換氣中的包括C02、H2S的有害氣；c.從低溫甲醇洗變換氣洗滌塔(3-2)出來的凈化變換氣再通過甲醇合成及精餾單元 (6)后得到甲醇產(chǎn)品。
7.如權(quán)利要求6所述的集成裝置的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的方法，其特征在于所述的深冷分離單元(4)將凈化后的精制合成氣通過深度冷卻分離，得到純度99%的 CO產(chǎn)品和85%以上的富氫氣；上述的分離出的85%以上的富氫氣送至變壓吸附制氫單元( 制取高純氫氣，或補(bǔ)充到甲醇合成氣中調(diào)節(jié)氫碳比。
8.如權(quán)利要求7所述的集成裝置的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的方法，其特征在于所述的變壓吸附制氫單元( 將深冷分離單元4得到的純度85%以上的富氫氣及甲醇合成及精餾單元(6)得到的甲醇合成馳放氣，通過膜分離提氫裝置(11)制得純度80 90%的氫氣，再通過變壓吸附制氫單元( 提純，制成99. 9%的高純氫氣；同時(shí)變壓吸附制氫單元(5)排出的含11%氫的解析氣并入甲醇合成及精餾單元(6)作甲醇合成用氣。
9.如權(quán)利要求8所述的集成裝置的煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的方法，其特征在于將以下三種氫氣，即所述的深冷分離單元(4)得到的85%以上的富氫氣、所述的膜分離提氫裝置(11)制得的純度80 90%的氫氣、以及所述的通過變壓吸附制氫單元(5)提純制成99. 9%的高純氫氣，進(jìn)行摻混調(diào)節(jié)達(dá)到所需氫氣的純度的調(diào)控。
全文摘要
本發(fā)明為一種煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置，包括1.氣化單元、2.變換及熱回收單元、3.低溫甲醇洗凈化單元、4.CO深冷分離單元、5.變壓吸附制氫單元、6.甲醇合成及精餾單元。氣化單元出口的粗合成氣分兩個(gè)系統(tǒng)第一個(gè)系統(tǒng)依次通過熱回收裝置和低溫甲醇洗未變換氣洗滌塔后包括3路第1路依次經(jīng)分子篩吸附站、冷箱、CO壓縮裝置得到CO產(chǎn)品；第2路直接得到精制合成氣產(chǎn)品；第3路依次經(jīng)分子篩吸附站、冷箱、變壓吸附制氫單元得到高純氫氣產(chǎn)品；第二個(gè)系統(tǒng)依次連接變換熱回收裝置、低溫甲醇洗變換氣洗滌塔、甲醇合成及精餾單元得到甲醇產(chǎn)品。本方法解決了對(duì)這四種產(chǎn)品在產(chǎn)量和氫氣的純度進(jìn)行調(diào)控的難題。
文檔編號(hào)C07C29/152GK102191086SQ201010124899
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者張曉安, 楊志敏, 費(fèi)麗明, 魏毅力 申請(qǐng)人:惠生工程(中國)有限公司河南化工設(shè)計(jì)院分公司, 河南創(chuàng)思特工程監(jiān)理咨詢有限公司, 河南省化工設(shè)計(jì)院有限公司