專利名稱：：從含有一氧化碳的氣體混合物中分離一氧化碳的制作方法從含有一氧化碳的氣體混合物中分離一氧化碳
背景技術(shù)：
：一氧化碳通常是從由天然氣、油或其它碳?xì)浠衔镌系拇呋D(zhuǎn)化或部分氧化所產(chǎn)生的合成氣中分離獲得的。除了一氧化碳，這些氣體主要還含有氫氣和甲烷，但往往還含有大量的氮?dú)?來自原料或在加工過程中增加的)污染。通過常規(guī)的深冷分離處理得到的一氧化碳含有雜質(zhì)氮?dú)?，由于環(huán)境和處理的原因，這對于一氧化碳的某些應(yīng)用是不能接受的。隨著邊緣原料(marginalfeedstock)在前沿重整方法中的更多應(yīng)用，一氧化碳產(chǎn)物的氮?dú)馕廴締栴}正在成為一個日益嚴(yán)重的問題。此外，對于不含氬氣的一氧化碳的需求也日益增長，而氬氣有時也是氮?dú)獾墓参廴疚?。因此，需要高效和有效地從含有一氧化碳的原料中去除氮?dú)馕廴疚?，且如果需要的話并去除氬氣。從一氧化碳中分離氮?dú)饣蚍蛛x氮?dú)馀c氬氣的共污染物比從中除去氫氣或甲烷要相對困難。從合成氣中去除氮?dú)獾默F(xiàn)有技術(shù)方法通常包括以下連續(xù)步驟從合成氣進(jìn)料中除去氫氣，從產(chǎn)生的不含氫氣的流中除去甲烷，并從產(chǎn)生的不含氫氣和甲烷的流中除去氮?dú)猓瑥亩玫郊兓囊谎趸籍a(chǎn)物流。用于生產(chǎn)一氧化碳的相關(guān)專利包括美國專利3，813，889,4,217，759,4,311，496、4，478，621,4，566，886,4，888，035,4，917，716,5，133，793,5，295，356,5，351，491,5，351，492,5，359，857,5，509，271,5，592，831,5，609，040,5，953，936,6，073，461,6，062，042,6，070，430,6，082，134,6，094，938,6，098，424,6，173，585,6，269，657,6，467，306、7，269，972及德國專利DE19541339，其全部通過引用方式結(jié)合在本文中。因此需要提供更符合成本效率的從含有一氧化碳、氫氣、甲烷和氮?dú)獾臍怏w混合物、尤其是那些也含有氬氣的氣體混合物中分離一氧化碳的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于從含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的進(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的方法和裝置。該方法包括部分冷凝進(jìn)料以產(chǎn)生富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的(cbpleted)第一液體餾分；在第一分餾器中，從氫氣貧化的第一液體餾分汽提(stripping)氫氣以形成富含氫氣的第二蒸氣餾分和不含氫氣的液體餾分；在第二分餾器中，分離至少部分的不含氫氣的液體餾分以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分和含有一氧化碳和甲烷的氮?dú)庳毣囊后w餾分；在第三分餾器中，分離含有一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料，以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體餾分；通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分進(jìn)行間接熱交換和通過與富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部，從而從所述富含氮?dú)獾恼魵怵s分的部分或全部形成冷凝物、從所述氮?dú)庳毣囊后w餾分的部分形成至少部分汽化的進(jìn)料以及從所述富含甲烷的液體餾分的部分或全部形成蒸氣蒸出物(boil-up)和含有甲烷的塔底(bottoms)產(chǎn)物；向第三分餾器引入蒸氣蒸出物的至少一部分以產(chǎn)生汽提蒸氣；和向第二分餾器引入冷凝物的至少一部分作為回流液。該方法可進(jìn)一步包括通過與一個或多個物料流(processstream)進(jìn)行間接熱交換來部分地冷凝富含氫氣的第一蒸氣餾分，從而形成含有氫氣的冷凝物；和向第一分餾器引入含有氫氣的冷凝物的至少一部分作為回流液?？蛇x地或另外地，該方法可進(jìn)一步包括壓縮含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部以形成壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物；至少部分地冷凝壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分以形成冷凝的含有一氧化碳的流；和向第三分餾器引入冷凝的含有一氧化碳的流的至少一部分作為回流液?？蛇x地或另外地，進(jìn)料可被部分冷凝以進(jìn)一步形成除了富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分之外的氫氣貧化的第二液體餾分。該方法可再進(jìn)一步包括在第一位置向第一分餾器引入氫氣貧化的第一液體餾分；和在第一位置之下的第二位置向第一分餾器引入氫氣貧化的第二液體餾分?？蛇x擇地或另外地，該方法可進(jìn)一步包括在向第一分餾器引入氫氣貧化的第二液體餾分之前加熱氫氣貧化的第二液體餾分。可選地或另外地，至少部分汽化的進(jìn)料可進(jìn)一步包含氬氣，并且富含甲烷的液體餾分中的一部分氬氣可被除去。通過本方法從含有氫氣、一氧化碳、甲烷和氮?dú)獾倪M(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的裝置包括用于冷卻和部分冷凝進(jìn)料以產(chǎn)生冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料的第一熱交換器；用于分離冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料以產(chǎn)生富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分的分離器；用于從氫氣貧化的第一液體中汽提氫氣以從氫氣貧化的第一液體餾分形成富含氫氣的第二蒸氣餾分和不含氫氣的液體餾分的第一分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將氫氣貧化的第一液體餾分從分離器引向第一分餾器的第一管路；用于分離不含氫氣的液體餾分的至少一部分以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分和含有一氧化碳和甲烷的氮?dú)庳毣囊后w餾分的第二分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將不含氫氣的液體餾分的至少一部分從第一分餾器引向第二分餾器的第二管路；用于分離含有一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體餾分的第三分餾器；用于通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分進(jìn)行間接熱交換和通過與富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部以從所述富含氮?dú)獾恼魵怵s分的部分或全部形成冷凝物、以從所述氮?dú)庳毣囊后w餾分的部分形成至少部分汽化的進(jìn)料和以從所述富含甲烷的液體餾分的部分或全部形成蒸氣蒸出物和含有甲烷的塔底產(chǎn)物的第二熱交換器；構(gòu)建并設(shè)置用來向第二熱交換器引入氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分的第三管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將至少部分汽化的進(jìn)料從第二熱交換器引向第三分餾器的中間部分的第四管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含甲烷的液體餾分的一部分或全部從第三分餾器引向第二熱交換器的第五管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將蒸氣蒸出物從第二熱交換器引向第三分餾器來產(chǎn)生汽提蒸氣的第六管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部從第二分餾器引向第二熱交換器的第七管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將冷凝物從第二熱交換器引向第二分溜器作為回流液的第八管路。第二熱交換器通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分和富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來部分冷凝富含氫氣的第一蒸氣餾分，以從富含氫氣的第一蒸氣餾分形成含有氫氣的冷凝物。本裝置可進(jìn)一步包括構(gòu)建并設(shè)置用來將富含氫氣的第一蒸氣餾分從分離器引向第二熱交換器的第九管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將含有氫氣的冷凝物從第二熱交換器引向第一分餾器作為回流液的第十管路?？蛇x地或另外地，該裝置可進(jìn)一步包括用于壓縮含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部以形成壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的壓縮器；構(gòu)建并設(shè)置用來將含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部從第三分餾器引向壓縮器的第十一管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分從壓縮器引向第一熱交換器來至少部分冷凝壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分從而形成含有一氧化碳的冷凝物的第十二管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將含有一氧化碳的冷凝物從第一熱交換器引向第三分餾器作為回流液的第十三管路?？蛇x地或另外地，該裝置可進(jìn)一步包括設(shè)置在第一熱交換器和第三分餾器之間以部分閃蒸(flash)含有一氧化碳的冷凝物的膨脹工具。附圖簡述附圖表明本發(fā)明的示例性的方法流程圖100。具體實(shí)施例方式在本發(fā)明說明書和權(quán)利要求書中所述實(shí)施方式的任何特征所使用的冠詞“一(a)，，和“一(an)”指一個或多個?！耙?a)”和“一(an)”的使用并不限制單一特征的意思，除非特別指出了這種限制。單數(shù)或復(fù)數(shù)名詞或名詞短語前面的冠詞“該”指某一或多個特別指出的特征，且根據(jù)使用的上下文可能具有單數(shù)或復(fù)數(shù)的含義。形容詞“任何”意思是一個、幾個或全部，不論數(shù)量。短語“至少一部分”意思是“一部分或全部”。為了簡單明了，省略對于眾所周知的設(shè)備、線路和方法的詳細(xì)說明，以免不必要的詳細(xì)描述掩蓋本發(fā)明的描述。如本文所用，“分餾器”包括如蒸餾塔、閃蒸罐(flashdrums)、精餾塔、汽提塔等這樣的裝置。參考附圖將會更好地理解本發(fā)明，所述附圖顯示示例性的實(shí)施方式，且為了說明而不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明如權(quán)利要求所限定。方法和裝置用于從含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的進(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物。如圖所示，含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的進(jìn)料1被冷卻并部分冷凝以產(chǎn)生富含氫氣的蒸氣餾分3和氫氣貧化的液體餾分8。進(jìn)料1可以在熱交換器75和/或熱交換器80中進(jìn)行冷卻以部分冷凝進(jìn)料，從而產(chǎn)生冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料2，隨后在分離器85中進(jìn)行分離，以形成富含氫氣的蒸氣餾分3和氫氣貧化的液體餾分8。術(shù)語“富含的”意味著所指氣體的摩爾％濃度比其源自的初始流大。術(shù)語“貧化的”意味著所指氣體的摩爾％濃度比其源自的初始流小。因而，富含氫氣的蒸氣餾分具有比進(jìn)料更大的氫氣摩爾％濃度，而氫氣貧化的液體餾分具有比進(jìn)料較小的氫氣摩爾％濃度。由于本文任何特征所使用的冠詞“一(a)”和“一(an)”指一個或多個，因而從進(jìn)料1可形成多于一個的氫氣貧化的液體餾分。進(jìn)料1可被部分地冷凝，除了形成富含氫氣的蒸氣餾分3和氫氣貧化的液體餾分8，還形成氫氣貧化的液體餾分9。經(jīng)過在分離器85中蒸氣/液體分離后，液體可以分成氫氣貧化的液體餾分8和氫氣貧化的液體餾分9。氫氣貧化的液體餾分9可以在熱交換器95中加熱?？梢詫錃庳毣囊后w餾分8引入分餾器50，且可以將氫氣貧化的液體餾分9在處于引入氫氣貧化的液體餾分8的位置之下的位置引入分餾器50?？梢栽?至3MPa的壓力范圍和-180°C至_140°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行分餾器50。構(gòu)建并設(shè)置管路108，以將氫氣貧化的液體餾分8從分離器85引向分餾器50?！肮苈贰笔峭ㄟ^其可以輸送液體的任何通道，例如，管道、管子、導(dǎo)管等。管路提供各種設(shè)備之間的流體流通。通過在熱交換器90中進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氫氣的蒸氣餾分3。部分冷凝富含氫氣的蒸氣餾分3以形成含有氫氣的冷凝物7。將含有氫氣的冷凝物7引入分餾器50的頂部作為回流液。構(gòu)建并設(shè)置管路103，以將富含氫氣的蒸氣餾分3從分離器85引向熱交換器90。構(gòu)建并設(shè)置管路107，以將含有氫氣的冷凝物7從熱交換器90引向分餾器50的頂部作為回流液。在分餾器50中，從氫氣貧化的液體餾分8和任選的氫氣貧化的液體餾分9汽提氫氣，以形成富含氫氣的蒸氣餾分10和不含氫氣的液體餾分12。在熱交換器80中，加熱來自分餾器50的塔底液體以產(chǎn)生蒸氣蒸出物。本文所用的“不含氫氣的”是指含有不到1摩爾％的氫氣。如附圖所示，在熱交換器95中冷卻不含氫氣的液體餾分12的至少一部分，并輸送到分餾器60。構(gòu)建并設(shè)置管路112，以將不含氫氣的液體餾分12的至少一部分從分餾器50引向分餾器60。由于本文任何特征所用的冠詞“一(a)”和“一(an)”指一個或多個，因而可使用多于一個管路將不含氫氣的液體餾分12從分餾器50引向分餾器60。如附圖所示，可能存在干預(yù)設(shè)備，如閥門、熱交換器95。在分餾器60中分離不含氫氣的液體餾分12的至少一部分，以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分61和氮?dú)庳毣囊后w餾分62。氮?dú)庳毣囊后w餾分62包含一氧化碳和甲烷?？梢栽?.3至1.5MPa的壓力范圍和_190°C至_150°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行分餾器60。在熱交換器80中加熱氮?dú)庳毣囊后w餾分62的一部分或全部，蒸氣蒸出物返回到分餾器60，且液體被輸送到分餾器45。通過在熱交換器90中與氮?dú)庳毣囊后w餾分62的一部分進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分61的一部分或全部。至少部分汽化的進(jìn)料19經(jīng)過熱交換器80、分離器45和熱交換器90從氮?dú)庳毣囊后w餾分62形成。至少部分汽化的進(jìn)料19被輸送到分餾器70。由于本文任何特征所用的冠詞“一(a)”和“一(an)”指一個或多個，因此各種熱交換器中的每個可分為如附圖所示的多個熱交換器。雖然在熱交換器中顯示多個流被加熱/冷卻，這些流可以分開并以相同的效果通過多個熱交換器。構(gòu)建并設(shè)置管路162，以向熱交換器90引入氮?dú)庳毣囊后w餾分62。構(gòu)建并設(shè)置管路119，以將至少部分汽化的進(jìn)料19從熱交換器90引向分餾器70的中間部分。將從氮?dú)庳毣囊后w餾分62形成的蒸氣餾分17從分離器45輸送到分餾器70。在分餾器70中分離包含一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料19，以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物20和富含甲烷的液體餾分72?？梢栽?.2至0.5MPa的壓力范圍和_190°C至-160°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行分餾器70。至少部分汽化的進(jìn)料19可以進(jìn)一步包含氬氣，且可以從富含甲烷的液體餾分72中除去部分氬氣。通過與富含甲烷的液體餾分72的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分61的一部分或全部。從富含甲烷的液體餾分72的一部分或全部形成蒸氣蒸出物73和含甲烷的塔底產(chǎn)物26。將蒸氣蒸出物73的至少一部分引入分餾器70的底部來提供汽提蒸氣?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)，通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分62的一部分和富含甲烷的液體餾分72的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的61的部分或全部，從而減少從含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的混合物中分離和產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的能量需求。構(gòu)建并設(shè)置管路172，以將富含甲烷的液體餾分72的部分或全部從分餾器70引向熱交換器90。構(gòu)建并設(shè)置管路173，以將蒸氣蒸出物73從熱交換器90引向分餾器70的底部來產(chǎn)生汽提蒸氣。構(gòu)建并設(shè)置管路161，以將富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部從分餾器60引向熱交換器90。在熱交換器90中冷卻的富含氮?dú)獾恼魵怵s分61的部分或全部形成冷凝物63。將冷凝物63的至少一部分引入分餾器60作為回流液。構(gòu)建并設(shè)置管路163，以將冷凝物63從熱交換器90引向分餾器60的頂部作為回流液。在壓縮器40中壓縮含有一氧化碳的產(chǎn)物20的部分或全部，以形成壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物23。在熱交換器75、80和65中的至少一個中冷凝壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物23的部分，以形成冷凝的含有一氧化碳的流25。將冷凝的含有一氧化碳的流25的至少一部分引入分餾器70的頂部作為回流液。構(gòu)建并設(shè)置管路120，以將含有一氧化碳的產(chǎn)物20的部分或全部從分餾器70引向壓縮器40。構(gòu)建并設(shè)置管路123，以將壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物23的一部分從壓縮器40引向熱交換器80。構(gòu)建并設(shè)置管路125，以將含有一氧化碳的冷凝物25從熱交換器80引向分餾器70的頂部作為回流液。在將冷凝的含有一氧化碳的流25引入分餾器70之前，使用膨脹工具37部分地閃蒸冷凝的含有一氧化碳的流25。膨脹工具37可以是閥門、孔板或其它用于膨脹流體的已知工具。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過連續(xù)向分餾器60和70提供再沸器熱負(fù)荷(duty)，一氧化碳循環(huán)壓縮器的大小和功率可以減少多達(dá)50%。在熱交換器80中再沸分餾器60，且分餾器60頂部產(chǎn)生的蒸氣在熱交換器90中冷凝，從而為分餾器70提供再沸器熱負(fù)荷和進(jìn)料汽化熱負(fù)荷。他人教導(dǎo)了相對于熱泵流平行地再沸這些塔。實(shí)施例使用AspenPlus2004.1模擬如附圖所示的方法。表1總結(jié)了附圖的方法流程圖中所涉及的流的質(zhì)量平衡。對于蒸氣餾分而言，1意味著全部為蒸氣，0意味著全部為液體。建模研究表明，整體壓縮功率的要求有明顯減少(大約50%)。本發(fā)明的方法通過減小壓縮器40的大小來降低成本，并提高低溫一氧化碳分離的效率。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表1(續(xù))<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1(續(xù))<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1(續(xù))J<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>盡管已經(jīng)通過具體實(shí)施方式或?qū)嵤├枋隽吮景l(fā)明，但它不局限于此，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，更改或修改成任何其它形式。權(quán)利要求一種從含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的進(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的方法，所述方法包括部分冷凝進(jìn)料以產(chǎn)生富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分；在第一分餾器中，從氫氣貧化的第一液體餾分汽提氫氣以形成富含氫氣的第二蒸氣餾分和不含氫氣的液體餾分；在第二分餾器中，分離至少部分的不含氫氣的液體餾分，以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分和含有一氧化碳和甲烷的氮?dú)庳毣囊后w餾分；在第三分餾器中，分離含有一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料，以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體餾分；通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分進(jìn)行間接熱交換和通過與富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部，從而從所述富含氮?dú)獾恼魵怵s分的部分或全部形成冷凝物、從所述氮?dú)庳毣囊后w餾分的部分形成至少部分汽化的進(jìn)料以及從所述富含甲烷的液體餾分的部分或全部形成蒸氣蒸出物和含有甲烷的塔底產(chǎn)物；向第三分餾器引入所述蒸氣蒸出物的至少一部分以提供汽提蒸氣；和向第二分餾器引入所述冷凝物的至少一部分作為回流液。2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過與一個或多個物料流進(jìn)行間接熱交換來部分地冷凝富含氫氣的第一蒸氣餾分，從而形成含有氫氣的冷凝物；和向第一分餾器引入所述含有氫氣的冷凝物的至少一部分作為回流液。3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括壓縮含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部以形成壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物；至少部分地冷凝所述壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分以形成冷凝的含有一氧化碳的流；和向第三分餾器引入所述冷凝的含有一氧化碳的流的至少一部分作為回流液。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，部分地冷凝所述進(jìn)料以進(jìn)一步形成除了富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分之外的氫氣貧化的第二液體餾分，所述方法進(jìn)一步包括在第一位置向第一分餾器引入氫氣貧化的第一液體餾分；和在第一位置之下的第二位置向第一分餾器引入氫氣貧化的第二液體餾分。5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在向第一分餾器引入氫氣貧化的第二液體餾分之前加熱氫氣貧化的第二液體餾分。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少部分汽化的進(jìn)料進(jìn)一步包含氬氣，并且其中富含甲烷的液體餾分中的部分氬氣被除去。7.一種用于通過如權(quán)利要求1所述的方法從含有氫氣、一氧化碳、甲烷和氮?dú)獾倪M(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的裝置，所述裝置包括用于冷卻和部分冷凝進(jìn)料以產(chǎn)生冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料的第一熱交換器；用于分離冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料以產(chǎn)生富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分的分離器；用于從氫氣貧化的第一液體中汽提氫氣以從氫氣貧化的第一液體餾分形成富含氫氣的第二蒸氣餾分和不含氫氣的液體餾分的第一分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將氫氣貧化的第一液體餾分從分離器引向第一分餾器的第一管路；用于分離不含氫氣的液體餾分的至少一部分以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分和含有一氧化碳和甲烷的氮?dú)庳毣囊后w餾分的第二分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將不含氫氣的液體餾分的至少一部分從第一分餾器引向第二分餾器的第二管路；用于分離含有一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體餾分的第三分餾器；用于通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分進(jìn)行間接熱交換和通過與富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部以從所述富含氮?dú)獾恼魵怵s分的部分或全部形成冷凝物、以從所述氮?dú)庳毣囊后w餾分的部分形成至少部分汽化的進(jìn)料和以從所述富含甲烷的液體餾分的部分或全部形成蒸氣蒸出物和含有甲烷的塔底產(chǎn)物的第二熱交換器；構(gòu)建并設(shè)置用來向第二熱交換器引入氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分的第三管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將至少部分汽化的進(jìn)料從第二熱交換器引向第三分餾器的中間部分的第四管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含甲烷的液體餾分的一部分或全部從第三分餾器引向第二熱交換器的第五管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將蒸氣蒸出物從第二熱交換器引向第三分餾器來提供汽提蒸氣的第六管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部從第二分餾器引向第二熱交換器的第七管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將冷凝物從第二熱交換器引向第二分餾器作為回流液的第八管路。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述第二熱交換器通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分和富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來部分冷凝富含氫氣的第一蒸氣餾分，以從富含氫氣的第一蒸氣餾分形成含有氫氣的冷凝物，且進(jìn)一步包括構(gòu)建并設(shè)置用來將富含氫氣的第一蒸氣餾分從分離器引向第二熱交換器的第九管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將含有氫氣的冷凝物從第二熱交換器引向第一分餾器作為回流液的第十管路。9.如權(quán)利要求7所述的裝置，進(jìn)一步包括用于壓縮含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部以形成壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的壓縮器；構(gòu)建并設(shè)置用來將含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分或全部從第三分餾器引向壓縮器的第十一管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的一部分從壓縮器引向第一熱交換器來至少部分冷凝壓縮的含有一氧化碳的產(chǎn)物的該部分從而形成含有一氧化碳的冷凝物的第十二管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將含有一氧化碳的冷凝物從第一熱交換器引向第三分餾器作為回流液的第十三管路。10.如權(quán)利要求9所述的裝置，進(jìn)一步包括設(shè)置在第一熱交換器和第三分餾器之間以部分地閃蒸含有一氧化碳的冷凝物的膨脹工具。11.一種用于從含有氫氣、一氧化碳、甲烷和氮?dú)獾倪M(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的裝置，所述裝置包括用于冷卻和部分冷凝進(jìn)料以產(chǎn)生冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料的第一熱交換器；用于分離該冷卻的和部分冷凝的進(jìn)料以產(chǎn)生富含氫氣的第一蒸氣餾分和氫氣貧化的第一液體餾分的分離器；用于從氫氣貧化的第一液體中汽提氫氣以從氫氣貧化的第一液體餾分形成富含氫氣的第二蒸氣餾分和不含氫氣的液體餾分的第一分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將氫氣貧化的第一液體餾分從分離器引向第一分餾器的第一管路；用于分離不含氫氣的液體餾分的至少一部分以形成富含氮?dú)獾恼魵怵s分和含有一氧化碳和甲烷的氮?dú)庳毣囊后w餾分的第二分餾器；構(gòu)建并設(shè)置用來將不含氫氣的液體餾分的至少一部分從第一分餾器引向第二分餾器的第二管路；用于分離含有一氧化碳和甲烷的至少部分汽化的進(jìn)料以形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體餾分的第三分餾器；用于通過與氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分進(jìn)行間接熱交換和通過與富含甲烷的液體餾分的一部分或全部進(jìn)行間接熱交換來冷卻富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部以從所述富含氮?dú)獾恼魵怵s分的部分或全部形成冷凝物、以從所述氮?dú)庳毣囊后w餾分的部分形成至少部分汽化的進(jìn)料和以從所述富含甲烷的液體餾分的部分或全部形成蒸氣蒸出物和含有甲烷的塔底產(chǎn)物的第二熱交換器；構(gòu)建并設(shè)置用來向第二熱交換器引入氮?dú)庳毣囊后w餾分的一部分的第三管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將至少部分汽化的進(jìn)料從第二熱交換器引向第三分餾器的中間部分的第四管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含甲烷的液體餾分的一部分或全部從第三分餾器引向第二熱交換器的第五管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將蒸氣蒸出物從第二熱交換器引向第三分餾器從而提供汽提蒸氣的第六管路；構(gòu)建并設(shè)置用來將富含氮?dú)獾恼魵怵s分的一部分或全部從第二分餾器引向第二熱交換器的第七管路；和構(gòu)建并設(shè)置用來將冷凝物從第二熱交換器引向第二分餾器作為回流液的第八管路。全文摘要本發(fā)明涉及從含有一氧化碳的氣體混合物中分離一氧化碳。本發(fā)明涉及用于從含有氫氣、一氧化碳、甲烷、氮?dú)夂腿芜x含有氬氣的進(jìn)料產(chǎn)生含有一氧化碳的產(chǎn)物的方法和裝置。使用用于形成富含氫氣的蒸氣和不含氫氣的液體的氫氣汽提塔、用于從不含氫氣的液體形成富含氮?dú)獾恼魵夂秃幸谎趸己图淄榈牡獨(dú)庳毣囊后w餾分的氮?dú)夥蛛x分餾器和用于從氮?dú)庳毣囊后w形成含有一氧化碳的產(chǎn)物和富含甲烷的液體的一氧化碳/甲烷分離分餾器來生產(chǎn)含有一氧化碳的產(chǎn)物。氮?dú)夥蛛x分餾器冷凝器的至少部分熱負(fù)荷為一氧化碳/甲烷分離分餾器提供了進(jìn)料汽化熱負(fù)荷和再沸器熱負(fù)荷，從而減少了用于分離的能量需求。文檔編號C01B31/18GK101823709SQ201010122238公開日2010年9月8日申請日期2010年3月2日優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日發(fā)明者B·A·麥克尼爾申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司