CN104334493B - 由合成气、尤其由乙炔尾气生成co、h2和甲醇合成气的方法 - Google Patents

由合成气、尤其由乙炔尾气生成co、h2和甲醇合成气的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及由尤其呈AOG形式的含有H2和CO的合成气流(5)生成甲醇合成气产品流(2)、H2产品流(3)和CO产品流(4)的方法，其具有以下步骤：将合成气流(5)分隔为第一和第二合成气支流(51、52)，其中使用混合到所述第一合成气支流(51)的蒸汽将仅含有CO的所述第一合成气支流(51)转化为CO2和H2，其中各自利用含胺的洗涤介质，对所述第一合成气支流(51)和所述第二合成气支流(52)的一部分(52a)进行洗涤，以洗涤掉CO2，其中尤其使两个塔的洗涤介质在共享塔中再生，其中所述甲醇合成气产品流(2)是由所述经洗涤转化的第一合成气支流(51)的一部分(51a)和/或所述未转化的第二合成气流(52)的另一部分(52b)以及还有任选地由PSA残余气体(9)和粗制H2(111)形成的，使得在所述甲醇合成气产品流(2)中建立所述甲醇合成所需的尤其在2.0到2.1范围内的(H2‑CO2)/(CO+CO2)比率，其中所述第二未转化的合成气支流(52)的所述经洗涤部分(52a)用于生成所述CO产品流(4)和所述H2产品流(3)，并且其中所述经洗涤转化的第一合成气支流(51)的所述另一部分(51b)用于生成H2产品流(3)。另外，本发明涉及由合成气、尤其由AOG生成上述产品的设备，所述合成气在被分隔为两个支流(51、52)前被压缩到合适的压力，并且在下游清除了不饱和烃和O2。

Description

由合成气、尤其由乙炔尾气生成CO、H2和甲醇合成气的方法
本发明涉及由含有H2和CO的合成气、尤其乙炔尾气生成甲醇合成气、H2产品及CO产品的方法。
由现有技术已知由合成气生成上述产品的方法。然而，在这种情况下，证明在一种方法的背景下由可能被高度污染的含有H2和CO的合成气尽可能经济地以波动巨大的量生成所述三种产品是一种挑战。
这一问题是通过具有权利要求1的特征的方法解决的。
因此，在根据本发明的方法中，提供一种合成气流，其被划分为第一和第二合成气支流，其中使用混合到第一合成气支流的蒸汽仅将第一合成气支流中所含的CO转化为CO2和H2(水煤气变换反应)，其中第一被转化合成气支流和部分第二未转化合成气支流分别被进给到两个单独的洗涤塔中以供利用含有胺的洗涤介质(例如MDEA)洗涤掉CO2，其中尤其使所述洗涤介质在共享塔(shared column)中再生，其中由经洗涤的(转化的)第一合成气支流的一部分和/或(未转化的)第二合成气流的另一部分(如果存在)以及任选地另外两个气流(PSA残余气体和来自冷箱的粗制H2，见下文)混合得到甲醇合成气产品流，使得建立甲醇合成所需的比率(H2-CO2)/(CO+CO2)，即优选在2.0到2.1范围内，其中另外，第二合成气支流的(经洗涤的)一部分用于生成CO产品流和H2产品流，并且其中经洗涤的(转化的)第一合成气支流的另一部分(如果存在)用于生成H2产品流。
优选地，在第一工艺步骤中对合成气流(进料气)进行压缩以便能够尤其实现所需的产品压力(H2和甲醇合成气)而无需进一步压缩。另外，可由此减小有效气体体积及随其使用的设备部件的尺寸。另外，因此，用于CO转化的蒸汽不必过度膨胀。另外，在CO2洗涤塔中实现较好的吸收行为，并且随后的深冷气体以较低的CO循环速率成功分离，这降低了CO压缩机(CO产品流和CO循环流的压缩)的产出和消耗。最后，由于在变压吸附(PSA)中进料开始时提供的压缩，因此提高了 H2产量，并且由此减少了待压缩的残余气体量。
特别优选地，使用迄今为止几乎未被用于进一步生成有价值的材料的乙炔尾气作为合成气(原料气)，所述乙炔尾气通常在乙炔生成期间作为廉价的副产物大量地生成。
这种尾气(AOG)的典型规格(mol％)呈现如下：
根据本发明的方法的特征尤其实现以下两者的可能性：分别所需的CO产品量和H2产品量的设置以及与这一设置有关的甲醇合成气产品流中(H2-CO2)/(CO+CO2)比率的设置，对于甲醇合成(CO+2H2 CH3OH)来说，所述(H2-CO2)/(CO+CO2)比率优选在2.0到2.1范围内。
上述设置可尤其通过以下方式进行：将合成气流适当分隔为两个合成气支流，并且还将其分配到待生成的甲醇合成气产品流及待生成的氢气和/或CO产品流中。
为此目的，例如为了设置CO产品量，第二(未转化的)合成气支流可通过第一阀被进给到所述胺洗涤器中，使得在适当设置第一阀的情况下，第二合成气支流的一部分通过所述第一阀进入胺洗涤器中，并且可用于生成CO产品流和/或H2产品流，而另一部分在第一阀的上游分支出来并添加到甲醇合成气产品流中。
另外，为了设置H2产品量，被转化(洗涤)的第一合成气支流可通过第二阀被添加到变压吸附(PSA)单元(见下文)中，其中在第二阀位置适当的情况下，经洗涤的第一(转化的)合成气支流的一部分在第二阀的上游分支出来，并被添加到甲醇合成气产品流中，其中经洗涤的第一合成气支流的另一部分通过所述第二阀进入变压吸附单元中并且可用于生成H2产品流。
优选测量甲醇合成气产品流中在这种情况下设置的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率(实际值)，其中第一合成气支流通过第三阀被添加到上述CO转化中，并且对第三阀进行控制，使得CO和H2O相应转化为H2和CO2将所述比率控制到2.0到2.1范围内的预置参考值。例如，如果H2部分过低，则通过对第三阀的相应调节来增加合成气支流，使得每单位时间内更多的CO和H2O转化为H2和CO2。如果H2部分过大，则通过对第三阀的适当调节来减少第一合成气支流。
总之，在预先设置的CO产品量(第一阀)的情况下，进行转化使得首先，得到所需的H2产品量(第二阀)，其次，混合的甲醇合成气产品流中所述比率采用适于甲醇合成的2.0到2.1范围内的值。
如果使用乙炔尾气流作为进料气，则优选地，在分隔合成气流前，在催化纯化单元中对所述乙炔尾气流中存在的不饱和烃进行氢化以得到饱和烃，其中尤其对C2H2和/或C2H4进行氢化以形成C2H6，或者对C3H4和/或C3H6进行氢化以形成C3H8。另外，优选地，乙炔尾气流中存在的氧气与同样存在其中的H2和CO反应形成H2O和CO2。另外，优选地，痕量的硫和NMP(N-甲基吡咯烷酮)从乙炔尾气流保留在上述催化纯化单元中。
优选地，在洗涤掉CO2后，在相应的变温吸附单元(吸附台)中对第二合成气支流中尤其用于生成CO产品或H2产品的所述一部分进行变温吸附，用于干燥(去除水分)并且用于去除残余CO2，其中优选地，至少一个吸附器在深冷下吸附第二合成气支流的所述部分中存在的H2O和CO2，并且然后在相对较高的温度下通过使用粗制氢气流吹扫使至少一种加载有所述组分的吸附器再生，其中根据需要，尤其在部分加载的情况下，将未转化的第二合成气支流中通过所述变温吸附干燥并 且清除CO2的所述部分的一部分混合到粗制氢气流中。
此后，将第二合成气支流中以这种方式经干燥并且清除CO2的未转化的所述部分在冷箱中深冷下至少分离(部分冷凝或甲醇洗涤)为CO产品流和粗制氢气流以及还有尤其残余气体流，其中将CO产品流压缩，并且其中将所述CO产品流的至少一个经压缩的支流用于生成所述分离所需的冷和/或热(CO循环流)。为了生成冷，在这种情况下，尤其使CO支流在CO膨胀器中膨胀。分离中形成的残余气体流优选被递送到界区(battery limit)或被焚烧。
另外，上述用于再生/吹扫所述变温吸附单元的至少一个吸附器的粗制氢气流优选与冷箱中生成的粗制氢气流分离，且在再生/吹扫后，返回到粗制氢气流。
对于H2产品流的生成来说，则优选地，将粗制氢气流与经洗涤的(转化的)第一合成气支流的另一部分混合以形成富氢的PSA进料流，对所述进料流进行变压吸附(PSA)用于进一步纯化。在这种情况下，PSA进料流在高压下通过至少一个吸附器，其中存在的氢气通过至少一个吸附器并形成H2产品流。PSA进料流中存在的较重组分(例如CO)被吸附在至少一个吸附器上。如果所述至少一个吸附器被完全加载，则被吸附的组分在较低的压力下解吸附，并且所述至少一个吸附器尤其被从所生成的H2产品流的支流形成的吹扫气体吹扫。然后，在这种情况下形成的含有解吸附组分以及还有吹扫气体的残余气体流被压缩，并且可作为另一组分进给到甲醇合成气产品流。
根据需要，可将未转化的第二合成气支流的洗涤部分的一部分尤其与预定地小的CO产品流和相对较大的H2产品流一起混合到PSA进料流中。另外，根据需要，可将粗制氢气流的一部分尤其与预定地小的H2产品流和相对较大的CO产品流一起添加到甲醇合成气产品流中。
另外，根据本发明的问题是通过一种设备解决的，所述设备用于由含有H2和CO的合成气流(例如乙炔尾气)生成H2产品、CO产品流和甲醇合成气产品流。
根据本发明的设备优选具有压缩器，所述压缩器被设计成压缩(见 上文)合成气流(进料流)，其中所述压缩器优选连接到提供于所述压缩器下游的纯化单元，所述纯化单元被设计成用于(压缩)合成气流中存在的不饱和烃的催化氢化并且还用于去除氧。
所述纯化单元优选通过第三阀连接到水煤气变换反应器，使得第一合成气支流可通过第三阀进给到水煤气变换反应器中，所述水煤气变换反应器被设计成利用H2O(蒸汽)将第一合成气支流中存在的CO转化为H2和CO2，其中任一转化单元(水煤气反应器)另外均连接到胺洗涤器单元，所述胺洗涤器单元进而通过第二阀连接到用于变压吸附单元(PSA)的粗制氢进料管线并且还连接到用于甲醇合成气产品流的出口管线，使得第一合成气支流可从水煤气变换反应器进给到胺洗涤器单元中，并且第一合成气支流的一部分可作为待生成到所述出口管线的甲醇合成气产品流的组分进给到PSA的粗制氢气进料管线中并且根据第二阀的设置，第一合成气支流的另一部分通过第二阀进行。
另外，所述纯化单元优选通过第一阀连接到胺洗涤器单元，使得第二合成气支流的一部分可通过第一阀进给到胺洗涤器单元中，其中所述出口管线在第一阀的上游分支出来，使得根据第一阀的设置，第二合成气支流的另一部分可作为甲醇合成气产品流的另一组分进给到任一出口管线中。
在出口管线(甲醇合成气管线)上，在所有支流混合后，优选提供传感器用于检测甲醇合成气产品流的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率，所述甲醇合成气产品流由(转化的)第一合成气支流、(未转化的)第二合成气支流的另一部分以及还有任选地PSA残余气体的一部分和来自冷箱的一部分粗制氢混合得到，其中为了控制第三阀，提供控制单元，所述控制单元被设计成通过对第三阀的相应调节，将任何比率(实际值)控制到2.0到2.1范围内的预置参考值(设置值)(见上文)。
胺洗涤器单元优选被设计成用于被转化的第一合成气支流的单独洗涤，以及还有未转化的第二合成气支流一部分的单独洗涤，以去除或减少存在于其中的CO2，其中胺洗涤器单元优选具有共享塔，用于使分别使用的加载有CO2的洗涤介质再生，所述共享塔被设计成用于使两种洗涤介质再生。另外，胺洗涤器单元通过第一管线连接到变温 吸附单元，所述变温吸附单元用于干燥未转化的第二合成气支流的洗涤部分及用于去除仍留在其中的CO2，其中尤其地，变温吸附单元被设计成在深冷下在至少一个吸附器上吸附第二合成气支流的所述部分中存在的H2O和CO2，并且然后通过在相较高的温度下用粗制氢气流吹扫使加载有所述组分的所述至少一个吸附器再生。
所述变温吸附单元优选通过第二管线连接到深冷分离单元(冷箱)，使得未转化的第二合成气支流中经干燥并且清除CO2的一部分通过任一第二管线进给到冷箱中，所述冷箱被设计成将未转化的第二合成气支流中经干燥并且清除CO2的所述部分分离(见上文)为待生成的CO产品流、粗制氢气流以及还有尤其残余气体流。为了将CO产品流压缩到所需的产品压力，将冷箱连接到CO压缩器，另外，所述CO压缩器被设计成将用于生成冷和/或热的至少一个CO支流压缩到所需的CO循环压力(到约30巴到40巴)，并且使其再循环到冷箱中。另外，装配用于生成深冷分离所需的冷的设备，以便尤其在CO膨胀器中使CO循环气流的上述CO支流的至少一个膨胀(到约15巴到20巴)。
另外，冷箱优选通过再生/吹扫气体进料管线连接到变温吸附单元，所述变温吸附单元被设计成用于将来自冷箱的用于再生/吹扫的粗制氢气流进给到变温吸附单元中。另外，提供装配有阀的第一桥接管线(旁路)，其将第二管线连接到变温吸附单元上游的再生/吹扫气体进料管线，使得根据需要，尤其在部分加载的情况下，第二(未转化的)合成气支流中通过所述变温吸附干燥并且清除CO2的所述部分的一部分可通过第一桥接管线混合到用于再生/吹扫的粗制氢气流中。另外，提供再生/吹扫气体回流管线，其将变温吸附单元连接到变压吸附单元的氢气进料管线上，使得可将加载的再生/吹扫气体(粗制氢气流)进给到连接到变压吸附单元的粗制氢气进料管线中。
另外，优选地，提供装配有第二阀的桥接管线(旁路b)，其将第一管线(在胺洗涤器单元与变温吸附单元之间)连接到变压吸附单元的粗制氢气进料管线，使得根据需要，未转化的第二合成气支流的洗涤部分的一部分可进给到变压吸附单元中。另外，提供装配有第三阀的桥接管线(旁路)，其将变压吸附单元的粗制氢气进料管线连接到MeOH 合成气的所述出口管线，使得根据需要，变温吸附单元的粗制氢气进料管线中进行的PSA进料流(来自冷箱的粗制氢气、任选地转化和未转化的合成气以及还有来自TSA的再生/吹扫气体)可被进给到出口管线中，并且由此可被添加到甲醇合成气产品流中。
详细地说，变压吸附单元优选被设计成在高压下通过至少一个吸附器递送粗制氢气进料管线中进行的(富氢)PSA进料流，其中氢气通过所述至少一个吸附器并形成所述H2产品流；并且被设计成在所述至少一个吸附器上吸附这种情况下在PSA进料流中存在的较重组分、尤其CO，其中另外，变压吸附单元被设计成在较低压力下将吸附在所述至少一个吸附器上的组分解吸附，并且尤其被设计成用由所生成的H2产品流的支流形成的吹扫气体吹扫它们。尤其地，变压吸附单元连接到残余气体压缩器，所述残余气体压缩器进而连接到所述出口管线，使得变压吸附中生成的并且含有解吸附组分以及还有吹扫气体的残余气体流在残余气体压缩器中被压缩，并且然后被添加到甲醇合成气流中。
将通过下面基于附图示例性实施方案的附图说明对本发明的其它细节和优点进行说明。
图1显示了生成H2、CO和甲醇合成气产品流的根据本发明的方法。
图1显示了用于生成H2产品流3、CO产品流4以及还有甲醇合成气产品流2的方法和设备1的示意图，所述甲醇合成气产品流2具有适于甲醇合成的组成。作为使用的合成气5，优选使用所谓的乙炔尾气(AOG)5，它是可相对大量地利用的乙炔生成副产物。
然而，根据本发明的方法并不局限于作为原料的AOG，而且还可适用于具有类似组成(尤其类似的H2/CO比率)的其它合成气5，所述其它合成气5具有用于生成所述三种产品2、3、4的氧和/或不饱和烃。所述方法也不局限于根据上表引用的进料压力。
在第一工艺步骤中，合成气流(乙炔尾气流或AOG)5首先被压缩99，并且然后在纯化单元101中进行催化纯化，其中尤其在2步催化中，合成气流5中存在的不饱和烃被氢化(C2H2和C2H4被氢化为C2H6， 或C3H4和C3H6被氢化为C3H8)，并且存在的氧气与H2或CO反应而分别形成H2O或CO2。
这不仅阻止了不饱和烃在随后的深冷分离(冷箱109)中冻结出来，而且还阻止了例如O2和乙炔(C2H2)等***性组分在所有随后的设备部件中累积。另外，优选从AOG 5去除痕量的硫和NMP(N-甲基吡咯烷酮)。
在对合成气流(AOG)5进行上述初步纯化后，其被分隔为第一和第二合成气支流51、52，其中第一(仍然是热的)合成气支流51与高压蒸汽10一起被进给到水煤气变换反应器100中，以通过转化CO+H2O以形成CO2+H2，以预定量的CO产品(第一阀V1)生成所需量的H2产品(第二阀V2)，以及将混合的甲醇合成气产品流2(第三阀)中甲醇合成所需的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率设置在优选2.0到2.1范围内。
在这种情况下，详细地说，第二合成气支流52通过第一阀V1进给到CO2洗涤器单元(例如胺洗涤器)102，使得在第一阀V1的适当位置，第二(未转化的)合成气支流52的一部分52a通过所述第一阀V1进给到胺洗涤器单元102中，其中另一部分52b在第一阀V1的上游添加到用于甲醇合成气产品流2的出口管线114。
为了设置H2产品量，将被转化的(洗涤的)第一合成气支流51通过第二阀V2添加到变压吸附单元(PSA)112的粗制氢气进料管线111，其中在第二阀V2的适当位置，经洗涤的第一(转化的)合成气支流51的一部分51a在第二阀V2的上游分支出来进入所述出口管线114中，并且由此被添加到甲醇合成气产品流2中，并且其中经洗涤、转化的第一合成气支流51的另一部分51b通过所述第二阀V2进入连接到变压吸附单元112的粗制氢气进料管线111中。优选对甲醇合成气产品流2中在出口管线114中建立的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率进行连续或重复地测量(实际值)，其中控制将所述第一合成气支流51添加到水煤气变换反应器100中的第三阀V3，使得通过水煤气变换反应器100中发生的CO和H2O到H2和CO2的转化，所述比率接近2.0到2.1范围内的预定参考值。
在胺洗涤器单元102中，进行组合式CO2去除(aMDEA洗涤)，其 中经转化的第一合成气流(AOG流)51和未变换的第二合成气流52的所述一部分52a各自被进给到洗涤塔中用于减少CO2。而经转化的富CO2的第一合成气流51中的CO2优选被减少到甲醇合成所需的约3mol％CO2，未转化的第二合成气流52的所述部分52a的CO2几乎被完全去除，低到几molppm。除了两个洗涤塔在洗涤介质方面能量有效地相互连接外，尤其地，两个洗涤塔的洗涤介质的共享再生还可仅在一个再生塔中进行。
为了完全去除组分水和CO2，未转化的第二合成气流52的部分52a通过第一进料管线103从CO2洗涤器102进给到变温吸附单元(TSA)104中，然后其通过第二进料管线105从TSA 104进入冷箱109中进行的深冷气体分离器。这不仅阻止了这些组分在冷箱109中冻结出来，而且还阻止了板式热交换器通道的阻塞、产品减少和还有产品储运损耗(outage)。
根据确定的步骤顺序(吸附器顺序)利用来自所述冷箱109的较高温度的粗制氢气流6a使变温吸附单元104的被加载的吸附器再生，然后所述吸附器再次可用于吸附。根据需要，例如在部分加载的情况下，来自变温吸附单元104的未转化的第二合成气支流52的干燥部分52a的一部分尤其通过从第二进料管线105分支出来的旁路或第一桥接管线a被混合到用于再生/吹扫的粗制氢气流6a，以提供所需的再生气体量。
对于最初限定和使用的合成气流(根据表的乙炔尾气)5来说，优选作为深冷气体分离法进行甲烷洗涤109。然而，在所用的合成气流(AOG)5中H2/CO比率较低且压力较高的情况下，还可使用冷凝法。两种方法中，合成气52a通过精馏分馏为纯的CO产品流4、粗制氢气流6和残余气体流7。
详细地说，在甲烷洗涤109中，首先使第二(未转化的)合成气支流52(尤其呈两相混合物形式)中经干燥并且清除CO2的第一部分52a在甲烷洗涤塔中与液体甲烷碰撞，使得从上升的气态富H2相中洗涤掉CO，其中粗制氢气流6在甲烷洗涤塔的顶部被移出，所述粗制氢气流6(通过粗制氢气进料管线111)进入变压吸附设备112中。冷凝并加载 CO的洗涤甲烷、氮气和仍然溶解的氢气从甲烷洗涤塔的储槽被移出并传送到第二塔，其中已汽提掉的具有少量CO的H2以及还有N2的在塔顶作为残余气体流7被移出，并且其中第二塔的储槽中出现的液相进入第三塔中，从所述第三塔得到作为储槽产物(sump product)的甲烷，所述甲烷可返回进入甲烷洗涤塔中并进入H2汽提塔中，其中过量的甲烷可被添加到残余气体流7中。从第三塔的顶部，移出含有CO和N2的部分，所述部分被添加到第四塔中，从所述第四塔的顶部，基本上移出添加到残余气体流7的N2，并且从所述第四塔的储槽中移出CO产品流。当然同样可以想到不同设计的甲烷洗涤方法。
然后，将由此生成的CO在CO压缩器110中首先压缩到一种或多种产品压力，其次，压缩到所需的CO循环压力。使CO循环流4a再循环到上述低温工艺109并且用作例如塔加热，但它们还通过膨胀(Joule-Thomson效应)例如为塔顶冷凝器递送冷。所需要的大部分冷是通过使CO循环流4a的CO支流膨胀的膨胀器108生成的。
冷箱109中生成的粗制氢6首先主要用作变温吸附单元(TSA)中的再生/吹扫气体(通过吹扫气体进料管线106的粗制氢气流6a)，并且然后(通过再生/吹扫气体回流管线107和粗制氢气进料管线111)进入变压吸附单元(PSA)112用于精制。来自冷箱109的残余气体7优选在低压下被递送到界区并且还可例如被自下燃烧(underfired)。
为了生成所需量的氢气产品，使来自冷箱109的粗制氢气流6和通过第二阀V2进入的经转化的第一合成气流51的另一部分51b进入PSA 112中，其中生成高纯度的H2产品流(H2＞99.9mol％)。根据需要，未转化的第二合成气支流52的经洗涤部分52a的一部分还可通过第二桥接管线(旁路)b(尤其在低CO量和高H2量的产品的情况下)进给到PSA进料流8(粗制氢气进料管线111)，所述旁路从位于胺洗涤器单元102下游和变温吸附单元104上游的第一进料管线103分支出来并且开口通向粗制氢气进料管线111。
相反，尤其在低量的H2产品和高量的CO产品的情况下，来自冷箱109的粗制氢气流6的一部分可通过第三桥接管线(通路)c直接进入甲醇合成气产品流2(排放管线114)中。
因此，用于生成H2的来源最少有一个并且最多有三个，即来自冷箱109的粗制氢气6、经转化的合成气51b(通过第二阀V2)以及还有未转化的合成气52a(通过旁路b)。
由于来自变压吸附单元112的残余气体9主要含有H2以及还有CO，因此在残余气体压缩器113中将其压缩到所需压力并形成甲醇合成气产品流2的最多四种组分中的一种。其它组分为未转化的合成气52b和经转化的合成气51a，以及任选地粗制氢气6(通过旁路c)。借助于转化，对于各个预定量的CO和H2产品来说，在每种情况下，可设置(第三阀V3)甲醇合成气产品流2中的2.0到2.1的所需(H2-CO2)/(CO+CO2)比率。
因此，根据本发明的方法允许尤其使用原料气(AOG)用于生成高质量级的产品CO、H2和甲醇合成气，所述原料气(AOG)迄今为止几乎未被用于进一步生成有价值的材料，是廉价的并且可作为副产物大量利用。
在这种情况下，尤其通过工艺组的合适组合和控制(整体连接)，可以设置CO和H2产品的量以及甲醇合成所需的2.0到2.1的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率。因此，根据AOG的可用量，可实现所述三种产品的最大灵活性，并且实现用于这些产品的AOG的最大利用，而仅形成少量的残余气体流7。
最后，尤其通过仅在一个CO2洗涤器单元102中工艺流的合适互联，可处理未转化的AOG 52a以及还有经转化的AOG 51两者，并且可使洗涤介质在单个塔中再生。
附图标记列表
1 设备
2 甲醇合成气产品流
3 H2产品流
4 CO产品流
4a CO支流(循环)
5 进料(合成气流或AOG流)
6 粗制氢气流
6a、6b 粗制氢气流(到/从TSA再生)
7 来自冷箱的残余气体流
8 PSA进料流
9 残余气体流(PSA)
51 经转化的第一合成气支流
51a 第一合成气支流的一部分
51b 第一合成气支流的另一部分
52 未转化的第二合成气支流
52a 第二合成气支流的一部分(到/从CO2洗涤器)
52b 第二合成气支流的另一部分(用于MeOH合成气)
99 进料压缩器
100 水煤气变换反应器
101 用于纯化进料气的纯化单元(例如催化氢化)
102 CO2洗涤器(例如胺洗涤器)
103 第一进料管线
104 变温吸附单元(TSA)
105 第二进料管线
106 再生/吹扫气体进料管线
107 再生/吹扫气体回流管线
108 CO膨胀器
109 甲烷洗涤单元(冷箱)
110 CO压缩器
111 到PSA的粗制氢进料管线
112 变压吸附单元(PSA)
113 PSA残余气体压缩器
114 用于甲醇合成气产品的出口管线
V1、V2、V3 阀
a、b、c 桥接管线(旁路)

Claims (10)

1.由含有H2和CO的合成气流(5)生成甲醇合成气产品流(2)、H2产品流(3)和CO产品流(4)的方法，其具有以下步骤：
-将所述合成气流(5)分为第一和第二未转化的合成气支流(51、52)，其中使用混合到第一合成气支流(51)的蒸汽仅将第一合成气支流(51)中所含的CO转化为CO2和H2，其中
-利用含胺的洗涤介质，洗涤各自在单独的塔中的第一合成气支流(51)和第二未转化合成气支流(52)的一部分(52a)，以洗涤掉CO2，其中使所述洗涤介质在共享塔中再生，
-其中甲醇合成气产品流(2)由经洗涤转化的第一合成气支流(51)的一部分(51a)和/或未转化的第二未转化合成气支流(52)的另一部分(52b)形成，使得在甲醇合成气产品流(2)中建立甲醇合成所需的(H2-CO2)/(CO+CO2)比率，该比率在2.0到2.1范围内，其中
-第二未转化合成气支流(52)的经洗涤的一部分(52a)用于生成CO产品流(4)和H2产品流(3)，并且其中
-经洗涤转化的第一合成气支流(51)的另一部分(51b)用于生成H2产品流(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述合成气流(5)为乙炔设备中生成的乙炔尾气流。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述分开前，将合成气流(5)压缩到在25巴到40巴范围内的压力。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在合成气流(5)的压缩后和分开前，将合成气流(5)中存在的不饱和烃催化氢化(101)以形成饱和烃，其中将C2H2和/或C2H4氢化以形成C2H6，并且还将C3H4和/或C3H6氢化以形成C3H8，并且其中使合成气流(5)中存在的氧气与同样存在的H2和CO反应以形成H2O和CO2，并且其中另外从所述合成 气流(5)中去除痕量的硫和NMP。
5.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用于干燥和用于去除CO2的CO2洗涤后，对第二未转化合成气支流(52)的一部分(52a)进行变温吸附，其中，至少一个吸附器在低温下吸附第二未转化合成气支流(52)的所述部分(52a)中存在的H2O和CO2，并且在较高温度下通过用第一粗制氢气流(6a)吹扫使加载有被吸附组分的所述至少一个吸附器再生，其中，在部分加载的情况下，将所述第二未转化合成气支流(52)中通过变温吸附干燥并且清除CO2的所述部分(52a)的一部分混合到粗制氢气流(6a)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将第二未转化合成气支流(52)中经干燥并且清除CO2的所述一部分(52a)在冷箱(109)中至少分离为CO产品流(4)和第二粗制氢气流(6)以及还有残余气体流(7)，其中将CO产品流(4)压缩，并且其中将CO产品流(4)的至少一个经压缩的支流(4a)用于产生所述分离所需的冷和/或热，并且其中将所述残余气体流(7)递送到界区和/或焚烧。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于使所述至少一个吸附器再生的第一粗制氢气流(6a)为来自冷箱(109)的第二粗制氢气流(6)的支流。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将第二粗制氢气流(6)和经洗涤转化的第一合成气支流(51)的另一部分(51b)混合以形成富氢的PSA进料流(8)，对所述PSA进料流(8)进行变压吸附以生成H2产品流(3)，其中使所述PSA进料流(8)中存在的氢气在高压下通过至少一个吸附器并形成所述H2产品流(3)，并且将所述PSA进料流(8)中存在的较重组分、CO吸附在所述至少一个吸附器上，并且其中被吸附在至少一个吸附器上的组分在较低压力下解吸附，并且被从所生成的H2产品流(3)的支流形成的吹扫气体吹扫，其中将含有所述解吸附组 分并且还有所述吹扫气体的残余气体流(9)压缩并且进料到甲醇合成气产品流(2)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将第二未转化合成气支流(52)的经洗涤部分(52a)的一部分与小的CO产品流(4)和相对较大的H2产品流(3)混合到PSA进料流(8)中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将第二粗制氢气流(6)的一部分与小的H2产品流(3)和相对较大的CO产品流(4)添加到甲醇合成气产品流(2)中。
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