RU2456517C2 - Способ и устройство для получения газообразных продуктов и сжиженного метана из синтез-газа - Google Patents

Способ и устройство для получения газообразных продуктов и сжиженного метана из синтез-газа Download PDF

Info

Publication number
RU2456517C2
RU2456517C2 RU2009138509/06A RU2009138509A RU2456517C2 RU 2456517 C2 RU2456517 C2 RU 2456517C2 RU 2009138509/06 A RU2009138509/06 A RU 2009138509/06A RU 2009138509 A RU2009138509 A RU 2009138509A RU 2456517 C2 RU2456517 C2 RU 2456517C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methane
low
temperature gas
liquid
fraction
Prior art date
Application number
RU2009138509/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009138509A (ru
Inventor
Мартин ЛАНГ (DE)
Мартин Ланг
Original Assignee
Линде Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Линде Акциенгезелльшафт filed Critical Линде Акциенгезелльшафт
Publication of RU2009138509A publication Critical patent/RU2009138509A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2456517C2 publication Critical patent/RU2456517C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0252—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0261—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0271—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of H2/CO mixtures, i.e. of synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/046—Purification by cryogenic separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/40—Features relating to the provision of boil-up in the bottom of a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/76—Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/02—Mixing or blending of fluids to yield a certain product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/04—Recovery of liquid products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/06—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop with multiple gas expansion loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/16—External refrigeration with work-producing gas expansion loop with mutliple gas expansion loops of the same refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/24—Quasi-closed internal or closed external carbon monoxide refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/42—Quasi-closed internal or closed external nitrogen refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу, а также к устройству для одновременного получения по меньшей мере одного газообразного продукта (8, 20), а также продукта (сжиженного метана) (10), состоящего в основном из жидкого метана (СН4), из исходной смеси (4), состоящей в основном из водорода (Н2), монооксида углерода (СО) и метана (СН4), причем исходную смесь разделяют на несколько фракций в устройстве для осуществления низкотемпературного разделения газов (С). Фракцию метана (10), имеющую товарную чистоту, отводят в виде жидкости после низкотемпературного разделения газов и предпочтительно после дополнительного охлаждения накапливают в виде сжиженного метана в промежуточной емкости (Т). Использование изобретения позволит низкозатратным способом производить из метансодержащего синтез-газа сжиженный товарный метан. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к способу для одновременного получения по меньшей мере одного газообразного продукта, а также продукта (сжиженного метана), состоящего в основном из жидкого метана (CH4), из исходной смеси, состоящей в основном из водорода (H2), монооксида углерода (CO) и метана (CH4), причем исходную смесь разделяют на несколько фракций в устройстве для осуществления низкотемпературного разделения газов.
Изобретение относится также к устройству для осуществления способа по настоящему изобретению.
Из углеродсодержащих исходных веществ различными способами получения газов получают так называемый синтез-газ, который большей частью состоит из H2 и CO, но также содержит метан (CH4), воду (H2O) и диоксид углерода (CO2). Из синтез-газа очисткой и разделением получают прежде всего CO, H2 или смеси H2/CO в качестве продуктов, которые находят разнообразное применение в промышленности. Образующуюся остаточную газовую фракцию, которая, как правило, также содержит CH4, используют, как правило, в качестве горючего газа или возвращают в исходную смесь.
В некоторых способах газификации, таких, например, как газификация угля в стационарном слое, достигается очень высокое содержание CH4 в синтез-газе. Для повышения рентабельности установки получения синтез-газа в целом получаемую в качестве побочного продукта фракцию метана стремятся использовать также экономически эффективно. При наличии чистой фракции метана в жидком виде появлялась бы возможность загружать его в цистерны или танкеры и транспортировать в качестве товарного метана другим удаленным потребителям.
Поэтому задачей данного изобретения является разработка способа, а также устройства для осуществления способа, которые наряду с газообразными продуктами позволяют низкозатратным способом производить из метансодержащего синтез-газа также и сжиженный товарный метан.
В технологическом отношении поставленная задача по настоящему изобретению решается за счет того, что фракцию метана, имеющую товарную чистоту, отводят в виде жидкости после низкотемпературного разделения газов и предпочтительно после дополнительного охлаждения накапливают в виде сжиженного метана в промежуточной емкости.
В других вариантах осуществления способа по настоящему изобретению предусмотрено, что:
- низкотемпературное разделение газов включает в себя технологические стадии абсорбционной очистки газов жидким CO и разделения смеси CO/CH4, причем разделение смеси CO/CH4 осуществляют в колонне ректификации CO/CH4;
- жидкую фракцию метана, имеющую товарную чистоту, выводят из куба колонны ректификации CO/CH4;
- потребность в холоде низкотемпературного разделителя газов покрывают за счет предпочтительно 2-ступенчатого процесса детандирования/компримирования (процесса расширения/сжатия), причем в качестве циркулирующей среды предпочтительно применяют азот и/или CO;
- потребность в холоде низкотемпературного разделителя газов покрывают за счет контура охлаждающей смеси, в который подают хладагент, состоящий по меньшей мере из двух компонентов, причем под компонентами хладагента понимают азот (N2), и/или метан (CH4), и/или этилен (C2H4), и/или этан (C2H6), и/или пропилен (C3H6), и/или пропан (C3H8), и/или бутан (C4H10), и/или пентан (C5H12);
- колонна ректификации CO/CH4 нагревается ребойлером, причем энергия для нагревания колонны ректификации CO/CH4 отбирается от исходной смеси;
- исходная смесь для низкотемпературного разделения газов содержит по меньшей мере 10% мол. метана;
- в качестве газообразного продукта получают синтез-газ, используемый для получения метанола, и/или синтез-газ, используемый в оксосинтезе, и/или монооксид углерода.
Изобретение относится также к устройству для одновременного получения по меньшей мере одного газообразного продукта, а также продукта (сжиженного метана), состоящего в основном из жидкого метана (CH4), из исходной смеси, состоящей в основном из водорода (H2), монооксида углерода (CO) и метана (CH4), представляющему собой устройство для низкотемпературного разделения газов (низкотемпературный разделитель газов), в котором может быть разделена исходная смесь.
В аппаратурном отношении поставленная задача по настоящему изобретению решается за счет того, что фракция метана, имеющая товарную чистоту, может быть выведена в виде жидкости из низкотемпературного разделителя газов и предпочтительно после дополнительного охлаждения может быть подана в виде сжиженного метана в емкость для промежуточного накопления.
В порядке усовершенствования устройства по настоящему изобретению предлагается, что:
- низкотемпературный разделитель газов содержит промывную колонну для осуществления абсорбционной очистки газов жидким CO, а также колонну ректификации CO/CH4;
- жидкая фракция метана, имеющая товарную чистоту, может быть выведена из куба колонны ректификации CO/CH4;
- для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов устройство содержит по меньшей мере один турбодетандер (расширитель), который соединен с компрессором (бустером) и в котором циркулирующий поток, состоящий предпочтительно из азота и/или CO, может расширяться с охлаждением, причем в каждом бустере компримируется по меньшей мере часть циркулирующего потока;
- для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов устройство содержит установку, в которой в контур охлаждения может быть подан хладагент, состоящий по меньшей мере из двух компонентов, причем под компонентами хладагента понимают азот (N2), и/или метан (CH4), и/или этилен (C2H4), и/или этан (C2H6), и/или пропилен (C3H6), и/или пропан (C3H8), и/или бутан (C4H10), и/или пентан (C5H12);
- колонна ректификации CO/CH4 содержит ребойлер, посредством которого может нагреваться колонна ректификации CO/CH4, причем энергия для нагрева может отбираться от исходной смеси.
Далее изобретение более подробно поясняется примерами осуществления, схематично показанными на фигурах 1-4.
На фигурах 3 и 4 более конкретно описаны установки низкотемпературного разделения газов, упомянутые в обоих первых примерах осуществления, вместе с устройствами обеспечения холодом.
На фигурах 1 и 2 показаны схемы установок получения синтез-газа для производства используемого для получения метанола синтез-газа, монооксида углерода и сжиженного метана (сжиженного CH4). В качестве исходной смеси в каждом случае используется сырой синтез-газ, состоящий в основном из водорода (H2), монооксида углерода (CO), метана (CH4) и диоксида углерода (CO2) и получаемый при газификации угля в стационарном слое.
Синтез-газ 1, получаемый предпочтительно газификацией угля, подают на физическую абсорбционную очистку глубокоохлажденным метанолом (абсорбция метанолом) R для удаления тяжелых углеводородов, CO2, соединений серы и других компонентов, содержащихся в следовых количествах. Очищенный синтез-газ 2 направляют на адсорбционную установку A, на которой удаляют оставшиеся примеси (следовые количества CO2, метанола и воды) посредством адсорбции. После адсорбционной установки A синтез-газ 3, очищенный в значительной степени от нежелательных веществ, возвращают в узел абсорбции метанолом R для нагревания охлаждаемыми технологическими потоками и затем по трубопроводу 4 подают в низкотемпературный разделитель газов C в качестве исходной смеси. Вещества, выделенные из синтез-газа 1, выводят из узла абсорбции метанолом R в виде товарного CO2 41, фракции кислого газа 50 и остаточного газа 60.
В низкотемпературном разделителе газов C исходную смесь 4 разделяют на газовую смесь 5, состоящую из водорода и монооксида углерода, фракцию жидкого CH4 10, имеющую товарную чистоту, и рециркулирующий поток 30 с высоким содержанием H2, возвращаемый через компрессор рециркуляции (не показан), расположенный в узле абсорбции метанолом R, в синтез-газ для повышения выхода. Низкотемпературный разделитель газов C соединен с компрессором V, предназначенным для компримирования циркулирующего потока 26 и одновременно служащим в качестве конечного компрессора для товарного CO 20 и части потока 21 с высоким содержанием CO, подаваемой в синтез-газ 8, используемый для получения метанола. Компримированный циркулирующий поток 25 возвращают в низкотемпературный разделитель газов, в котором его используют для получения холода. Газовая смесь 5, от которой отводят часть 6 в качестве регенерирующего газа для адсорбционной установки, вместе с фракцией CO2 40 и потоком 21 с высоким содержанием CO образует используемый для получения метанола синтез-газ 8, который в виде товарного продукта подают за пределы установки. Фракцию жидкого CH4 10 в виде товарного продукта выводят из низкотемпературного разделителя газов C и направляют в емкость T для промежуточного накопления.
Для покрытия потребности в холоде низкотемпературный разделитель газов C соединен с контуром охлаждающей смеси K, используемым так же, как и в случае сжижения природного газа, что достаточно хорошо известно специалистам в данной области техники. По трубопроводу 80 нагретую охлаждающую смесь выводят из низкотемпературного разделителя газов C, охлаждают в контуре охлаждающей смеси K и затем вновь возвращают в низкотемпературный разделитель газов C.
Пример осуществления, представленный на фигуре 2, отличается от примера, показанного на фигуре 1, вариантом производства холода для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов C. Монооксид углерода 25', имеющий товарную чистоту, выводят из компрессора V1, потом сжимают в бустере V3, затем подают в виде газового потока 27 в низкотемпературный разделитель газов C и далее направляют по трубопроводу 28 в турбодетандер E. Газовый поток 28, расширившийся с охлаждением в турбодетандере E, соединенном непосредственно с бустером B, по трубопроводу 29 возвращают в узел низкотемпературного разделения газов C, в нем нагревают охлаждаемыми технологическими потоками и затем по трубопроводу 26' подают в компрессор V циркуляционного контура.
На фигурах 3 и 4 более подробно поясняется низкотемпературный разделитель газов C, описанный в примере осуществления, показанном на фигуре 2, вместе с вариантом 2-ступенчатого узла расширения/сжатия для обеспечения холодом.
Соответственно фигуре 3 исходную смесь 4 охлаждают в теплообменнике W1 нагреваемыми потоками и по трубопроводу 101 подают дальше. Часть 102 охлажденного синтез-газа 101 используют для нагревания ребойлера W3 колонны ректификации CO/CH4 T2. Двухфазный поток 103, выходящий из ребойлера W3, разделяют в сепараторе D1 на жидкую и газовую фракции. Жидкую фракцию 104 с высоким содержанием углеводородов выводят из сепаратора D1 и после расширения в дроссельном устройстве a по трубопроводу 106 подают непосредственно в колонну ректификации CO/CH4 T2. Газовую фракцию 105, выходящую из сепаратора D1, смешивают со второй частью 110 синтез-газа 101 с образованием потока 111, частично конденсируют в теплообменнике W2 за счет охлаждения и по трубопроводу 112 подают в куб колонны промывки CO T1. В колонне промывки CO T1 восходящую газовую фазу с высоким содержанием H2 промывают жидким дополнительно охлажденным монооксидом углерода 159 для уменьшения содержания CH4 в головной фракции 120. Головную фракцию 120 нагревают сначала в теплообменнике W2, а потом в теплообменнике W1, к которому ее подают по трубопроводу 121, и затем по трубопроводу 5 выводят из низкотемпературного разделителя газов С и вводят в используемый для получения метанола синтез-газ, главный компонент которого она образует. Кубовую фракцию 130, выходящую из колонны промывки CO T1, после расширения в дроссельном устройстве b по трубопроводу 133 направляют в сепаратор D2 для удаления части содержащегося в ней водорода. Газовую фракцию 131 с высоким содержанием H2, выходящую из сепаратора D2, нагревают сначала в теплообменнике W2, а потом в теплообменнике W1, к которому ее подают по трубопроводу 132, и затем возвращают в качестве рециркулирующего газа 30 в непоказанный узел абсорбции метанолом. Жидкую фракцию 140, выходящую из сепаратора D2, разделяют. Одну часть 141 после расширения в дроссельном устройстве с по трубопроводу 142 подают непосредственно в верхнюю часть колонны ректификации CO/CH4 T2. Вторую часть 145 после расширения в дроссельном устройстве d испаряют и нагревают в теплообменнике W2, к которому ее подают по трубопроводу 143, и по трубопроводу 146 подают в нижнюю часть колонны ректификации CO/CH4 T2 в качестве промежуточного теплоносителя. В кубе колонны ректификации CO/CH4 T2 собирается жидкий метан товарного качества, который затем отводят по трубопроводу 180. В качестве головного продукта отводят фракцию CO 160 с небольшим содержанием CH4, которую получают прежде всего за счет жидкого CO в качестве флегмы 156. Жидкий CH4 180 дополнительно охлаждают в теплообменнике W2 и по трубопроводу 10 подают для промежуточного накопления в непоказанную емкость за пределами низкотемпературного разделителя газов C.
Компрессор V, выполненный в данном примере осуществления в виде двух секций V1 и V2, служит как в качестве конечного компрессора для товарного CO 20 и добавки CO 21 к синтез-газу, используемому для получения метанола, так и в качестве компрессора циркуляционного контура для получения холода для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов C. Циркулирующий поток 25' на напорной стороне второй секции компрессора V2 разделяют и подают в виде двух отдельных потоков 175 и 176, которые затем дополнительно компримируют параллельно в двух бустерах B1 и B2, соединенных с турбодетандерами (расширителями) E1 и E2. Компримированные газовые потоки 177 и 178 объединяют в газовый поток 170, охлаждают в теплообменнике W4 охлаждающей водой и по трубопроводу 171 подают в теплообменник W1. Внутри теплообменника W1 из потока CO 171 выделяют два отдельных потока 172 и 174 и со стороны выхода подают в виде входных потоков в два расширителя E1 и E2, где они расширяются с охлаждением. Оставшийся поток CO дальше охлаждают в теплообменнике W1, по трубопроводу 150 подают в теплообменник W2, в котором еще более охлаждают, конденсируют, дополнительно охлаждают и по трубопроводу 151 подают дальше. Часть потока 152 отводят от дополнительно охлажденного потока CO 151 и через дроссельное устройство e возвращают в теплообменник W2, в котором он покрывает пиковую потребность в холоде. Оставшийся поток CO 153 разделяют на два отдельных потока 157 и 158, которые после расширения в дроссельных устройствах f и g используют в обоих колоннах T1 и T2 в качестве флегмы 156 и 159.
Головной продукт 160, выходящий из колонны ректификации CO/CH4 T2 в виде CO, имеющего товарную чистоту, смешивают с потоком 175, выходящим из холодного расширителя E2, и потоком жидкого CO 152, испаряют и нагревают в теплообменнике W2 и по трубопроводу 154 направляют дальше в теплообменник W1. В теплообменнике W1 из потока 154 за счет добавки потока 173, выходящего из теплого расширителя E1, и нагревания получают поток CO 26', который подают в компрессор V со стороны всасывания.
Пример осуществления, представленный на фигуре 4, отличается от примера, показанного на фигуре 3, прежде всего вариантом обеспечения холодом низкотемпературного разделителя газов C, которое в данном случае осуществляют за счет контура циркуляции азота вместо контура циркуляции CO. Для предотвращения попадания азота в потоки CO, имеющие товарную чистоту, колонну ректификации CO/CH4 T2* оснащают конденсатором W5, охлаждаемым жидким азотом.
Исходную смесь 4 охлаждают в теплообменнике W1 нагреваемыми потоками и по трубопроводу 101 подают дальше. Часть 102 охлажденного синтез-газа 101 используют для нагревания ребойлера W3 колонны ректификации CO/CH4 T2. Двухфазный поток 103, выходящий из ребойлера W3, разделяют в сепараторе D1 на жидкую и газовую фракции. Жидкую фракцию 104 с высоким содержанием углеводородов выводят из сепаратора D1 и после расширения в дроссельном устройстве a по трубопроводу 106 подают непосредственно в колонну ректификации CO/CH4 T2*. Газовую фракцию 105, выходящую из сепаратора D1, смешивают со второй частью 110 синтез-газа 101 с образованием потока 111, частично конденсируют в теплообменнике W2 за счет охлаждения и по трубопроводу 112 подают в куб колонны промывки CO T1. В колонне промывки CO T1 восходящую газовую фазу с высоким содержанием H2 промывают жидким дополнительно охлажденным монооксидом углерода 159* для уменьшения содержания CH4 в головной фракции 120. Головную фракцию 120 нагревают сначала в теплообменнике W2, а затем в теплообменнике W1, к которому ее подают по трубопроводу 121, и далее по трубопроводу 5 вводят в используемый для получения метанола синтез-газ, главный компонент которого она образует. Кубовую фракцию 130, выходящую из колонны промывки CO T1, после расширения в дроссельном устройстве b по трубопроводу 133 направляют в сепаратор D2 для удаления части содержащегося в ней водорода. Газовую фазу 131 с высоким содержанием H2, выходящую из сепаратора D2, объединяют с газовой фракцией 134, выходящей из сепаратора D3, в поток 135, нагревают сначала в теплообменнике W2, а затем в теплообменнике W1, к которому ее подают по трубопроводу 132, и затем возвращают в качестве рециркулирующего газа 30 в непоказанный узел абсорбции метанолом. Жидкую фракцию 140, выходящую из сепаратора D2, разделяют. Одну часть 141 после расширения в дроссельном устройстве с по трубопроводу 142 подают непосредственно в верхнюю часть колонны ректификации CO/CH4 T2*. Вторую часть 145 после расширения в дроссельном устройстве d испаряют и нагревают в теплообменнике W2, к которому ее подают по трубопроводу 143, и по трубопроводу 146 подают в нижнюю часть колонны ректификации CO/CH4 T2* в качестве промежуточного теплоносителя. В кубе колонны ректификации CO/CH4 T2* собирается жидкий метан товарного качества, который по трубопроводу 180 отводят и после дополнительного охлаждения в теплообменнике W2 по трубопроводу 10 подают для промежуточного накопления в непоказанную емкость за пределами низкотемпературного разделителя газов C.
В качестве головного продукта из колонны ректификации CO/CH4 T2* отводят фракцию 161 с высоким содержанием CO и небольшим содержанием CH4. Из газообразной фракции 161 с высоким содержанием CO в конденсаторе W5 при охлаждении холодным азотом 155 получают двухфазную смесь 162, которую в сепараторе D3 разделяют на газовую фракцию 134 с высоким содержанием водорода и на жидкие фракции 156* и 190 в виде CO, имеющего товарную чистоту. Жидкую фракцию 156* возвращают в качестве флегмы в голову колонны ректификации CO/CH4 T2*, в то время как жидкую фракцию 190 перекачивают насосом P. Из насоса P жидкая фракция 191 выходит с давлением, достаточно высоким для того, чтобы, с одной стороны, обеспечить отвод части потока 157* и подачу в дроссельное устройство f* в качестве флегмы 159* для колонны промывки CO T1. С другой стороны, давление жидкой фракции 191 является достаточным также для того, чтобы часть потока 192 испарять в теплообменнике W2 и в нем, а также в теплообменнике W1, к которому ее подают по трубопроводу 193, нагревать ее, затем выводить по трубопроводу 194 из низкотемпературного разделителя газов C и подавать дальше в виде товарного CO 20, а также в качестве добавки 21 к синтез-газу, используемому для получения метанола.
Компрессор V* служит в качестве компрессора циркуляционного контура системы производства холода, в которой получают холод для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов C. Циркулирующий поток 25*, получаемый компримированием азота 26* в компрессоре V*, разделяют на два отдельных потока 175* и 176*, которые затем дополнительно компримируют параллельно в двух бустерах B1* и B2*, соединенных с расширителями E1* и E2*. Компримированные газовые потоки 177* и 178* объединяют в газовый поток 170*, охлаждают в теплообменнике W4* охлаждающей водой и по трубопроводу 171* подают в теплообменник W1. Внутри теплообменника W1 из потока азота 171* выделяют два отдельных потока 172* и 174* и со стороны выхода подают в виде входных потоков в два расширителя E1* и E2*, где они расширяются с охлаждением. Оставшийся поток азота дальше охлаждают в теплообменнике W1, по трубопроводу 150* подают в теплообменник W2, в котором еще более охлаждают, конденсируют, дополнительно охлаждают и по трубопроводу 151* подают дальше. Часть потока 152* отводят от дополнительно охлажденного потока азота 151* и через дроссельное устройство e* возвращают в теплообменник W2, в котором он покрывает пиковую потребность в холоде. Оставшийся поток азота 153* после расширения в дроссельном устройстве g* по трубопроводу 155 подают в конденсатор W5, в котором его нагревают головной фракцией 161, выходящей из колонны ректификации CO/CH4 T2*.
Нагретый поток азота 160*, выводимый из конденсатора W5, смешивают с потоком 175*, выходящим из холодного расширителя E2*, и жидким потоком азота 152*, испаряют и нагревают в теплообменнике W2 и по трубопроводу 154* направляют дальше в теплообменник W1. В теплообменнике W1 из потока азота 154* за счет добавки потока 173*, выходящего из теплого расширителя E1*, и нагревания получают общий поток 26*, который подают в компрессор V* со стороны всасывания.

Claims (14)

1. Способ и устройство для одновременного получения по меньшей мере одного газообразного продукта (8, 20), а также продукта (сжиженного метана) (10), состоящего в основном из жидкого метана (СH4), из исходной смеси (4), состоящей в основном из водорода (Н2), монооксида углерода (СО) и метана (СН4), где исходную смесь разделяют на несколько фракций в устройстве для осуществления низкотемпературного разделения газов (С), отличающиеся тем, что фракцию метана (10), имеющего товарную чистоту, отводят в виде жидкости после низкотемпературного разделения газов и предпочтительно после дополнительного охлаждения накапливают в виде сжиженного метана в промежуточной емкости (Т).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что низкотемпературное разделение газов включает технологические стадии абсорбционной очистки газов жидким СО (Т1) и разделения смеси СО/СН4, причем разделение смеси СО/СН4 осуществляют в колонне ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что жидкую фракцию метана (180), имеющую товарную чистоту, выводят из куба колонны ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*).
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что потребность в холоде низкотемпературного разделителя газов (С) покрывают за счет предпочтительно 2-ступенчатого процесса детандирования/компримирования (процесса расширения/сжатия) (E1, В1, Е2, В2, E1*, B1*, E2*, B2*), причем в качестве циркулирующей среды (25', 25*) предпочтительно применяют азот и/или СО.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что потребность в холоде низкотемпературного разделителя газов (С) покрывают за счет контура охлаждающей смеси (К), в который подают хладагент (80, 81), состоящий по меньшей мере из двух компонентов, причем под компонентами хладагента (80, 81) понимают азот (N2), и/или метан (СН4), и/или этилен (С2Н4), и/или этан (С2Н6), и/или пропилен (С3Н6), и/или пропан (С3Н8), и/или бутан (С4Н10), и/или пентан (С5Н12).
6. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что колонну ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*) нагревают ребойлером (W3), причем энергия для нагрева колонны ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*) отбирается от исходной смеси (4, 102).
7. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходная смесь для низкотемпературного разделения газов (4) содержит по меньшей мере 10 мол.% метана.
8. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве газообразного продукта получают синтез-газ, используемый для получения метанола, и/или синтез-газ, используемый в оксосинтезе, и/или монооксид углерода.
9. Устройство для одновременного получения по меньшей мере одного газообразного продукта (8, 20), а также одного продукта (сжиженного метана) (10), состоящего в основном из жидкого метана (СH4), из исходной смеси (4), состоящей в основном из водорода (Н2), монооксида углерода (СО) и метана (СН4) представляющее собой устройство для низкотемпературного разделения газов (низкотемпературный разделитель газов) (С), в котором может быть разделена исходная смесь (4), отличающееся тем, что фракция метана, имеющая товарную чистоту, может быть выведена в виде жидкости из низкотемпературного разделителя газов (С) и предпочтительно после дополнительного охлаждения подана в виде сжиженного метана (10) в емкость (Т) для промежуточного накопления.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что низкотемпературный разделитель газов (С) содержит промывную колонну для осуществления абсорбционной очистки газов жидким СО (Т1), а также колонну ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*).
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что жидкая фракция метана (180), имеющая товарную чистоту, может быть выведена из куба колонны ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*).
12. Устройство по любому из пп.9-11, отличающееся тем, что оно для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов (С) содержит по меньшей мере один компрессор (бустер) (В1, В2, В1*, В2*), соединенный с турбодетандером (расширителем) (Е1, Е1*, Е2, Е2*), в котором циркулирующий поток, состоящий предпочтительно из азота и/или СО, может расширяться с охлаждением, причем в каждом бустере (B1, В2, B1*, В2*) компримируется по меньшей мере часть циркулирующего потока.
13. Устройство по п.9 или 11, отличающееся тем, что оно содержит установку для покрытия потребности в холоде низкотемпературного разделителя газов (С), в которой в контур охлаждения (К) может быть подан хладагент (80, 81), состоящий по меньшей мере из двух компонентов, причем под компонентами хладагента понимают азот (N2), и/или метан (СН4), и/или этилен (С2Н4), и/или этан (С2Н6), и/или пропилен (С3Н6), и/или пропан (С3Н8), и/или бутан (С4Н10), и/или пентан (С5Н12).
14. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что колонна ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*) содержит ребойлер (W3), посредством которого может нагреваться колонна ректификации СО/СН4 (Т2, Т2*), причем энергия для нагрева может отбираться от исходной смеси (4, 102).
RU2009138509/06A 2007-03-20 2008-03-11 Способ и устройство для получения газообразных продуктов и сжиженного метана из синтез-газа RU2456517C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007013325A DE102007013325A1 (de) 2007-03-20 2007-03-20 Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Gasprodukten und flüssigem Methan aus Synthesegas
DE102007013325.3 2007-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009138509A RU2009138509A (ru) 2011-04-27
RU2456517C2 true RU2456517C2 (ru) 2012-07-20

Family

ID=39712981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009138509/06A RU2456517C2 (ru) 2007-03-20 2008-03-11 Способ и устройство для получения газообразных продуктов и сжиженного метана из синтез-газа

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2122281B1 (ru)
CN (1) CN101874186A (ru)
DE (1) DE102007013325A1 (ru)
RU (1) RU2456517C2 (ru)
WO (1) WO2008113494A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720813C1 (ru) * 2019-12-10 2020-05-13 Игорь Анатольевич Мнушкин Газоперерабатывающий кластер

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2915791B1 (fr) * 2007-05-04 2009-08-21 Air Liquide Procede et appareil de separation d'un melange d'hydrogene, de methane et de monoxyde de carbonne par distillation cryogenique
CN102519222A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 杭州中泰深冷技术股份有限公司 一种焦炉气制液化天然气的深冷分离方法
CN102435044B (zh) * 2011-12-13 2014-05-07 杭州中泰深冷技术股份有限公司 一种焦炉气制液化天然气的深冷分离系统
DE102012004047A1 (de) 2012-03-02 2013-09-05 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Gasprodukten und flüssigem Methan aus Synthesegas
US20130283851A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of Carbon Dioxide
EP2662652A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-13 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and apparatus for the separation by cryogenic distillation of a mixture of methane, carbon dioxide and hydrogen
MY185406A (en) * 2013-10-25 2021-05-18 Air Prod & Chem Purification of carbon dioxide
FR3018599B1 (fr) * 2014-03-17 2019-06-28 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et appareil de separation cryogenique d’un gaz de synthese contenant du monoxyde de carbone, du methane et de l’hydrogene
CN105066585B (zh) * 2015-08-20 2018-06-19 上海尧兴投资管理有限公司 合成气的净化分离装置和方法
CN105180595B (zh) * 2015-09-16 2017-06-27 开封空分集团有限公司 一种制取富氢气和液态甲烷的系统及方法
DE102016002225A1 (de) * 2016-02-25 2017-10-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur kryogenen Synthesegaszerlegung
CN110762392A (zh) * 2019-06-25 2020-02-07 杭州杭氧股份有限公司 一种双制冷循环分离煤制合成气中甲烷生产lng和cng的装置
FR3097951B1 (fr) 2019-06-26 2022-05-13 Air Liquide Procede et appareil de separation cryogenique d’un gaz de synthese pour la production de ch4

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1358794A3 (ru) * 1982-04-28 1987-12-07 Линде Аг (Фирма) Способ получени окиси углерода
EP0928937A2 (en) * 1998-01-13 1999-07-14 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of carbon monoxide from nitrogen-contaminated gaseous mixtures also containing hydrogen and methane
EP1346950A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-24 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of hydrogen and carbon monoxide from mixtures including methane and hydrocarbons heavier than methane

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2030740B2 (de) * 1970-06-23 1978-05-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Gewinnung von methanfreiem Synthesegas aus dem Spaltgas des Tauchflammverfahrens
FR2664263B1 (fr) * 1990-07-04 1992-09-18 Air Liquide Procede et installation de production simultanee de methane et monoxyde de carbone.
CA2100811C (en) * 1992-08-19 1999-01-19 Akhilesh Kapoor Hydrogen and carbon monoxide production by partial oxidation of hydrocarbon feed
GB9807797D0 (en) * 1998-04-09 1998-06-10 Air Prod & Chem Separation of carbon monoxide from gaseous mixtures containing carbon monoxide and hydrogen
GB9918420D0 (en) 1999-08-04 1999-10-06 Air Prod & Chem Process and apparatus for separating mixtures of hydrogen and carbon monoxide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1358794A3 (ru) * 1982-04-28 1987-12-07 Линде Аг (Фирма) Способ получени окиси углерода
EP0928937A2 (en) * 1998-01-13 1999-07-14 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of carbon monoxide from nitrogen-contaminated gaseous mixtures also containing hydrogen and methane
EP1346950A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-24 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of hydrogen and carbon monoxide from mixtures including methane and hydrocarbons heavier than methane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720813C1 (ru) * 2019-12-10 2020-05-13 Игорь Анатольевич Мнушкин Газоперерабатывающий кластер

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009138509A (ru) 2011-04-27
EP2122281A2 (de) 2009-11-25
CN101874186A (zh) 2010-10-27
DE102007013325A1 (de) 2008-09-25
EP2122281B1 (de) 2017-01-11
WO2008113494A2 (de) 2008-09-25
WO2008113494A3 (de) 2012-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2456517C2 (ru) Способ и устройство для получения газообразных продуктов и сжиженного метана из синтез-газа
CN101098826B (zh) 联合生产氢和二氧化碳的方法和设备
US9243842B2 (en) Combined synthesis gas separation and LNG production method and system
JP2682991B2 (ja) 供給原料ガスの低温分離方法
RU2491487C2 (ru) Способ сжижения природного газа с улучшенным извлечением пропана
US8590340B2 (en) Hydrocarbon gas processing
CN101680713B (zh) 通过低温蒸馏分离包含一氧化碳、甲烷、氢和可选的氮的混合物的方法
CA2603294A1 (en) A flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus
JPS6362675B2 (ru)
CN109790019B (zh) 用于产生一氧化碳的工艺和装置
EA018269B1 (ru) Получение сжиженного природного газа
US7910629B2 (en) Light ends recovery process for a GTL plant
KR101643796B1 (ko) 탄화수소 가스 처리 방법
CN109097119A (zh) 一种利用甲醇制烯烃甲烷尾气制取lng/cng和氢气工艺方法
JPS6014085A (ja) アンモニア合成ガスの改良極低温製造法
US11066347B2 (en) Purification and liquefaction of biogas by combination of a crystallization system with a liquefaction exchanger
CN111602020A (zh) 包括氮气分离步骤的低温分离合成气的方法和设备
WO2015140460A2 (fr) Procédé et appareil de séparation cryogénique d'un gaz de synthèse contenant du monoxyde de carbone, du méthane et de l'hydrogène
US7071236B2 (en) Natural gas liquefaction and conversion method
CN110002953A (zh) 一种固定床煤气化合成甲醇联产lng的工艺方法与装置
KR101680922B1 (ko) 탄화수소 가스 처리 방법
KR101758394B1 (ko) 탄화수소 가스 처리 방법
CN110779276B (zh) 用于ch4生产中低温分离一氧化碳、氢气和甲烷的混合物的方法和装置
CN111004081A (zh) 一种甲烷氧化偶联制乙烯反应气体的分离方法及装置
KR101758395B1 (ko) 탄화수소 가스 처리 방법