專利名稱：使用供應有主要成分至少為氫和一氧化碳的混合物的蒸餾塔系統通過低溫蒸餾生產一氧 ...的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于通過低溫蒸餾生產一氧化碳的方法和設備。在已 知的通過低溫蒸餾生產氫和/或一氧化碳的方法中，常常使用脫氮塔以便從 被氮污染的待分離的混合物中獲得含氮量低的產品。
背景技術：
但是有時待分離的混合物的氮含量極少或甚至為零，而單元已設計成
帶有脫氮塔。由臨時進給有石腦油的SMR產生的待分離的混合物便是這 種情況。由于脫氮塔的壓力調節是通過控制氮排出流(清除流，purge azote) 而進行的，這將不再能夠使此塔的壓力保持不變。由于此壓力控制通常位 于脫氮塔上游的CO/CH4塔的壓力，因此，可能的波動將導致單元運行的 明顯惡化。
發明內容
根椐本發明，為了解決進給氣體中缺少氮的問題，在脫氮塔的上游一一 優選在跟隨有CO (來自合成氣或來自循環)的回路中、優選在低壓下一一 注入氮，通過這種方法使得脫氮塔能夠運行。
根椐本發明的一個目的，提供了 一種利用蒸餾塔系統通過低溫蒸餾生 產 一氧化碳的方法，該蒸餾塔系統進給有至少以氫和一氧化碳作為主要成 分且至少有時有氮的混合物，其中將該混合物在塔系統中分離，該塔系統 包括用于產生富氮流和貧氮流的脫氮塔，且從該塔系統中提取富含一氧化 碳的流以用作產品，其特征在于，如果混合物中的氮含量降到給定閾值以下，就將來自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流體傳輸到脫氮塔的 上游或脫氮塔中。
根據其它可選的目的
- 將富氮流體噴射到進給脫氮塔的流中，或者將富氮流體直接噴 射到脫氮塔中；
- 將富氮流體以高于-170。C、可選地高于O"C的溫度進行噴射；
- 富氮流體是液態或氣態的；
- 如果富氮流減少到給定流率以下，就將來自不同于所述混合物 的源的外部源的富氮流體傳輸到脫氮塔的上游；
- 該塔系統能夠在脫氮塔的上游實現部分冷凝或甲烷清洗。 根據本發明的另一目的，提供了一種通過低溫蒸餾生產一氧化碳的設
備，該設備包括蒸餾塔系統、用于將至少以氫和一氧化碳作為主要成分且 至少有時有氮的混合物進給該塔系統的裝置，該塔系統包括用于生產富氮 流和貧氮流的脫氮塔和用于從該塔系統提取富含一氧化碳的流作為產品的 裝置、以及用于將來自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流體輸送到 脫氮塔上游或脫氮塔的裝置，其特征在于，它包括用于測量以下指標的裝 置
i) 混合物的、作為混合物的源的流體的、或進給脫氮塔的流體(9 ) 的氮含量，或
ii) 脫氮塔的冷凝器(23)的、或進給脫氮塔的流體的排出(流) 流率，或
iii) 脫氮塔的冷凝器的排出(流)的膨脹閥(31)的開度 和能夠根據測得的含量或測得的流率或測得的開度將來自不同于所述
混合物的源的外部源的富氮流體(17)傳輸到脫氮塔的上游和/或脫氮塔的 控制裝置。
根據本發明的又一目的，在該設備中
- 用于輸送來自外部源的富氮流體的裝置連接于脫氮塔的入口 ；
- 該設備包括用于測量富氮(流)流率的裝置和能夠在測得的流率低于給定閾值時將來自不同于所述混合物的源的外部源的富
氮流體傳輸到脫氮塔上游的控制裝置； - 該塔系統包括用于在脫氮塔的上游執行部分冷凝或曱烷清洗的 裝置。
將結合附圖更加詳細地描述本發明，該附圖示出了根據本發明的用于 生產一氧化碳的設備。
具體實施例方式
該設備至少包括兩個蒸餾塔，包括CO/CH4塔5和脫氮塔11。
該設備可形成在CO/CH4塔的上游具有甲烷清洗步驟或部分冷凝步驟 的設備的一部分。脫氮塔也可布置在CO/CH4塔的上游。
CO/CH4塔在不同高度處進給有兩股流1、 3，并生產富含曱烷的液體 7和富含一氧化碳、但至少有時包含氮的流體9。該流體9在脫氮塔11的 上部傳輸到脫氮塔。儲罐液體(liquide de cuve ) 13被傳輸到脫氮塔11的 塔頂冷凝器23以便使氮25冷凝。凈化流27被從冷凝器23中抽出且被傳 輸到熱交換器29，它在該熱交換器處蒸發且在閥31中膨脹。通過排出流 27保持脫氮塔11的壓力。
如果流9的氮含量和/或流9自身和/或排出流27降到給定的閾值以下， 就將一股液態或氣態氮流17傳輸到脫氮塔的頂部，直到所述流9的氮含量 可接受為止。
此外或可供選擇地，可以測量混合物或作為混合物的源的流體(例如 天然氣)的氮含量，并在此含量低于給定閾值時觸發氮的輸送。
或者，可以測量進給脫氮塔ll的流體9的流率，并在此含量低于給定 的閾值時觸發氮的輸送。
另一可供選擇的方案是在脫氮塔的冷凝器的排出(流)的膨脹閥31 的開度降到給定閾值以下時觸發氮的輸送。
權利要求
1.一種利用蒸餾塔系統通過低溫蒸餾生產一氧化碳的方法，該蒸餾塔系統進給有至少以氫和一氧化碳作為主要成分且至少有時有氮的混合物，其中將該混合物在塔系統中分離，該塔系統包括用于產生富氮流和貧氮流(13)的脫氮塔(11)，且從該塔系統中提取富含一氧化碳的流(13)以用作產品，其特征在于，如果所述混合物中的氮含量降到給定閾值以下，就將來自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流體(17)傳輸到脫氮塔的上游和/或脫氮塔中。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將富氮流體注入進給 脫氮塔(11)的流中，或者將富氣流體直接噴射到脫氮塔中。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將富氮流體(17)以高于-i7o。c、可選地高于ox:的溫度進行噴射。
4. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果富氮流(27) 減少到給定流率以下，就將來自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流 體傳輸到脫氮塔的上游。
5. 根據前述權利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于，該塔 系統能夠在脫氮塔的上游實現部分冷凝或甲烷清洗。
6. —種通過低溫蒸餾生產一氧化碳的設備，該設備包括蒸餾塔系統、 用于將至少包括氫和一氧化碳作為主要成分且至少有時有氮的混合物進給 該塔系統的裝置，該塔系統包括用于生產富氮流和貧氮流的脫氮塔(11) 和用于從該塔系統提取富含一氧化碳的流作為產品的裝置、以及用于將來 自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流體(17)輸送到脫氮塔上游或脫氮塔的裝置，其特征在于，該設備包括用于測量以下指標的裝置i) 混合物的、作為混合物的源的流體的、或進給脫氮塔的流體(9 ) 的氮含量，或ii) 脫氮塔的冷凝器(23 )的、或進給脫氮塔的流體的排出流流率， 或iii) 脫氮塔的冷凝器的排出流的膨脹閥(31)的開度 和能夠根據測得的含量或測得的流率或測得的開度將來自不同于所述混合物的源的外部源的富氮流體(17)傳輸到脫氮塔的上游和/或脫氮塔的控制裝置。
7. 根據權利要求6所述的設備，其特征在于，用于輸送來自外部源 的富氮流體(17 )的裝置連接于脫氮塔(11)的入口 。
8. 根據權利要求6或7所述的設備，其特征在于，該塔系統包括用 于在脫氮^t荅的上游執行部分冷凝或甲烷清洗的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種利用蒸餾塔系統(5、11)通過低溫蒸餾生產一氧化碳的方法，該蒸餾塔系統供應有至少以氫和一氧化碳作為主要成分且至少有時有氮的混合物，其中將該混合物在塔系統中分離，該塔系統包括用于產生富氮流和貧氮流的脫氮塔(11)，且從該塔系統中提取富含一氧化碳的流以用作產品，其特征在于，當混合物中的氮含量降到給定閾值以下時，就將來自不同于所述混合物的源的外部源的氮(17)進給到脫氮塔的上游或脫氮塔中。
文檔編號F25J3/02GK101600924SQ200880003935
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月30日 優先權日2007年2月1日
發明者A·布里利亞, A·達德, M-K·戚, N·艾克-貝勞德 申請人:喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司