合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，通過調節CO循環管路內CO產品返回至原料管線的量，以及氫氣循環管路內氫氣返回至原料管線的量，使得系統在原料管線內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中保持穩定運行，使得CO產品管路供應的產品CO保持合格、穩定供應狀態。本發明專利技術通過調節系統的返回CO量和H2量，使得裝置在進料由粗一氧化碳轉換成合成氣的過程中保持穩定運行，產品CO保持合格、穩定供應狀態，從而相比傳統方法節省了停、開車的時間及成本。與現有技術相比，本發明專利技術方法相比傳統方法節省了停、開車的時間及成本。

The method of changing raw material co into syngas without stop of syngas separation unit

【技術實現步驟摘要】
合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法
本專利技術屬于工業氣體凈化
，尤其是涉及一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法。
技術介紹
工業生產的粗一氧化碳(簡稱為RCO)中CO含量只有98％，雜質H2的含量可高達1％，不能滿足大多數化工行業對于一氧化碳產品的純度要求(一般要求CO>98.9％，H2<100ppm)。中國專利CN109437200A公開了一種粗一氧化碳提純的裝置及工藝方法，利用粗一氧化碳(RCO)生產精一氧化碳(PCO)，包括依次連接的變溫吸附單元(1)、冷箱(2)，冷箱(2)出口分別連接CO壓縮機(3)、變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(5)，變壓吸附單元(4)出口連接氫氣產品管路(9)，CO產品管路(7)引出CO循環管路(8)，并與解吸氣壓縮機(5)相連接，冷箱(2)與變壓吸附單元(4)之間引出氫氣循環管路(10)，并與解吸氣壓縮機(5)相連接。上述專利的裝置利用合成氣分離裝置中現有的CO壓縮機和解吸氣壓縮機的富余能力，將RCO提純凈化為PCO，裝置簡單，流程方便，分離效果好。然而，上述專利僅是利用合成氣分離裝置完成粗一氧化碳提純，而合成氣分離裝置的主要目的仍然是為了分離合成氣，所以，當上述專利的裝置不進行粗一氧化碳提純，而要將原料由粗一氧化碳更換成合成氣時，傳統的做法是要將整套裝置停車，然后再用氮氣將裝置里面的氣體置換出來，最后再引入合成氣，并通過合成氣分離裝置進行分離。這樣做費時費力，成本也較高。
技術實現思路
本專利技術的目的就是在于提供一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，本專利技術的方法可以不需要停車就能夠實現原料由粗一氧化碳到合成氣的切換。本專利技術是將專利CN109437200A公開的粗一氧化碳提純的裝置進行改進，從而實現粗一氧化碳(簡稱為RCO)進料到合成氣進料的不停車切換。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：本專利技術提供一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，該方法是基于合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統進行，合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統包括合成氣分離裝置，所述合成氣分離裝置包括變溫吸附單元、冷箱、CO壓縮機、變壓吸附單元和解吸氣壓縮機，所述變溫吸附單元入口連接原料管線，所述原料管線用于接入粗一氧化碳或合成氣，所述變溫吸附單元出口與冷箱入口連接，所述冷箱的一個出口連接CO壓縮機入口，所述CO壓縮機設有兩個出口，其中一個出口連接CO產品管路，另一出口連接回到冷箱，使得冷箱與CO壓縮機之間形成循環，所述冷箱的另一出口依次連接變壓吸附單元和解吸氣壓縮機，所述解吸氣壓縮機出口連接所述變溫吸附單元入口形成循環，所述變壓吸附單元還設有另一出口連接氫氣產品管路，所述CO產品管路引出CO循環管路，所述CO循環管路與原料管線相連接，所述氫氣產品管路引出氫氣循環管路，所述氫氣循環管路與原料管線相連接，所述冷箱出口還設有尾氣排放管路，所述尾氣排放管路引出尾氣循環管路，所述尾氣循環管路與原料管線相連接；所述原料管線上還連接有氫氣補充管路；所述方法包括以下步驟：通過調節CO循環管路內CO產品返回至原料管線的量，以及氫氣循環管路內氫氣返回至原料管線的量，使得系統在原料管線內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中保持穩定運行，使得CO產品管路供應的產品CO保持合格、穩定供應狀態。進一步地，所述粗一氧化碳中成分含量為：H20-1％，CH40-1％，N2+Ar0-0.5％，其余為CO。進一步地，所述合成氣中成分含量為：CO含量40-60％，N2+Ar0-0.2％，CH40-1％，其余為H2。進一步地，在原料管線內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中，采用以下方法：A、將合成氣分離裝置負荷維持在50％設計進料量，將原料合成氣緩慢注入原料管線中，同時緩慢降低粗一氧化碳的注入量；B、在原料管線中氫氣含量超過2％以后停止氫氣注入；C、啟動合成氣分離裝置，并保持全循環狀態，將尾氣循環管路內的循環尾氣通過循環氣壓縮機壓縮后返回至原料管線中；D、繼續增加原料合成氣的流量和減少粗一氧化碳的流量，逐步調節CO循環管路內CO產品返回至原料管線的量，以及氫氣循環管路內氫氣返回至原料管線的量，以及尾氣循環管路內的循環尾氣返回至原料管線的量；E、當合成氣進料量達到按設計最大進料量的50％時后，CO循環管路內CO產品返回至原料管線的量，以及氫氣循環管路內氫氣返回至原料管線的量，以及尾氣循環管路內的循環尾氣返回至原料管線的量達到設計值，此時原料合成氣完全代替了粗一氧化碳，裝置處于合成氣分離模式運行。進一步地，步驟A中，合成氣的流量增加速率不超過按設計最大進料量的0.5％每分鐘，粗一氧化碳的流量減少速率不超過按設計最大進料量的0.25％每分鐘。合成氣的增加和粗一氧化碳的減少的流量維持在2:1左右，以確保進料中CO組分的流量基本保持不變。進一步地，步驟B中，根據粗一氧化碳的成分、合成氣的成分，并根據CO循環管路內CO產品返回至原料管線的量，以及氫氣循環管路內氫氣返回至原料管線的量，氫氣補充管路內氫氣的量，計算原料管線中氫氣含量。進一步地，步驟B中，在原料管線中氫氣含量超過2％以后，停止氫氣循環管路以及氫氣補充管路向原料管線中注入氫氣。進一步地，合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統使用時，原料管線內通入的是粗一氧化碳時，將粗一氧化碳提純的操作方法為：a、粗一氧化碳原料進入變溫吸附單元去除二氧化碳和水，然后進入冷箱進行干燥分離形成三股物料，分別為CO、粗H2和含有CH4的尾氣；b、粗H2進入變壓吸附單元處理，變壓吸附單元處理的氫氣從氫氣產品管路引出，壓吸附單元出來的解吸氣還進入解吸氣壓縮機，解吸氣壓縮機排出的氣體再次進入變溫吸附單元形成循環；c、CO進入CO壓縮機，排出后的CO作為產品外送；d、含有CH4的尾氣直接排出。進一步地，所述氫氣補充管路上還布置有調節氫氣流量的氫氣調節閥；所述CO產品管路上布置有CO產品調節閥，按CO產品管路內氣體流向，所述CO循環管路布置于CO產品調節閥之前。進一步地，所述CO循環管路上布置有CO循環調節閥；所述氫氣循環管路上設置有調節循環氫氣流量的氫氣循環調節閥；所述尾氣排放管路上布置有尾氣調節閥，按尾氣排放管路內尾氣流向，所述尾氣循環管路布置于尾氣調節閥之前。進一步地，所述尾氣循環管路上布置有尾氣循環調節閥。進一步的，所述變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱均為工業氣體凈化的常規裝置結構，本領域技術人員可以從常規變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱中進行選擇。本專利技術的改進之處在于：在原來的合成氣分離裝置上新增：1)CO產品返回至原料管線的CO循環管路和調節閥；2)H2產品返回至原料管線的氫氣循環管路和調節閥；3)尾氣排放管路引出尾氣循環管路，所述尾氣循環管路與原本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，其特征在于，基于合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統進行，/n合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統包括合成氣分離裝置，所述合成氣分離裝置包括變溫吸附單元(1)、冷箱(2)、CO壓縮機(3)、變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(5)，所述變溫吸附單元(1)入口連接原料管線(17)，所述原料管線(17)用于接入粗一氧化碳或合成氣，所述變溫吸附單元(1)出口與冷箱(2)入口連接，所述冷箱(2)的一個出口連接CO壓縮機(3)入口，所述CO壓縮機(3)設有兩個出口，其中一個出口連接CO產品管路(7)，另一出口連接回到冷箱(2)，使得冷箱(2)與CO壓縮機(3)之間形成循環，/n所述冷箱(2)的另一出口依次連接變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(5)，/n所述解吸氣壓縮機(5)出口連接所述變溫吸附單元(1)入口形成循環，所述變壓吸附單元(4)還設有另一出口連接氫氣產品管路(9)，/n所述CO產品管路(7)引出CO循環管路(8)，所述CO循環管路(8)與原料管線(17)相連接，/n所述氫氣產品管路(9)引出氫氣循環管路(10)，所述氫氣循環管路(10)與原料管線(17)相連接，/n所述冷箱(2)出口還設有尾氣排放管路(14)，所述尾氣排放管路(14)引出尾氣循環管路(18)，所述尾氣循環管路(18)與原料管線(17)相連接；/n所述原料管線(17)上還連接有氫氣補充管路(6)；/n所述方法包括以下步驟：/n通過調節CO循環管路(8)內CO產品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環管路(10)內氫氣返回至原料管線(17)的量，使得系統在原料管線(17)內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中保持穩定運行，使得CO產品管路(7)供應的產品CO保持合格、穩定供應狀態。/n...

【技術特征摘要】
1.一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，其特征在于，基于合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統進行，
合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統包括合成氣分離裝置，所述合成氣分離裝置包括變溫吸附單元(1)、冷箱(2)、CO壓縮機(3)、變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(5)，所述變溫吸附單元(1)入口連接原料管線(17)，所述原料管線(17)用于接入粗一氧化碳或合成氣，所述變溫吸附單元(1)出口與冷箱(2)入口連接，所述冷箱(2)的一個出口連接CO壓縮機(3)入口，所述CO壓縮機(3)設有兩個出口，其中一個出口連接CO產品管路(7)，另一出口連接回到冷箱(2)，使得冷箱(2)與CO壓縮機(3)之間形成循環，
所述冷箱(2)的另一出口依次連接變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(5)，
所述解吸氣壓縮機(5)出口連接所述變溫吸附單元(1)入口形成循環，所述變壓吸附單元(4)還設有另一出口連接氫氣產品管路(9)，
所述CO產品管路(7)引出CO循環管路(8)，所述CO循環管路(8)與原料管線(17)相連接，
所述氫氣產品管路(9)引出氫氣循環管路(10)，所述氫氣循環管路(10)與原料管線(17)相連接，
所述冷箱(2)出口還設有尾氣排放管路(14)，所述尾氣排放管路(14)引出尾氣循環管路(18)，所述尾氣循環管路(18)與原料管線(17)相連接；
所述原料管線(17)上還連接有氫氣補充管路(6)；
所述方法包括以下步驟：
通過調節CO循環管路(8)內CO產品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環管路(10)內氫氣返回至原料管線(17)的量，使得系統在原料管線(17)內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中保持穩定運行，使得CO產品管路(7)供應的產品CO保持合格、穩定供應狀態。


2.根據權利要求1所述一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，其特征在于，
所述粗一氧化碳中成分含量為：H20-1％，CH40-1％，N2+Ar0-0.5％，其余為CO；
所述合成氣中成分含量為：CO含量40-60％，N2+Ar0-0.2％，CH40-1％，其余為H2。


3.根據權利要求1所述一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的方法，在原料管線(17)內氣體由粗一氧化碳轉化為合成氣的過程中，采用以下方法：
A、將合成氣分離裝置負荷維持在50％設計進料量，將原料合成氣緩慢注入原料管線(17)中，同時緩慢降低粗一氧化碳的注入量；
B、在原料管線(17)中氫氣含量超過2％以后停止氫氣注入；
C、啟動合成氣分離裝置，并保持全循環狀態，將尾氣循環管路(18)內的循環尾氣通過循環氣壓縮機(20)壓縮后返回至原料管線(17)中；
D、繼續增加原料合成氣的流量和減少粗一氧化碳的流量，逐步調節CO循環管路(8)內CO產品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環管路(10)內氫氣返回至原料管線(17)的量，以及尾氣循環管路(18)內的循環尾氣返回至原料管線(17)的量；
E、當合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黎鵬，李現民，吉榮，徐晶，陸連根，姚賾贏桑，
申請(專利權)人：上海華林工業氣體有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31