Способ получения окиси углерода
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1358794
Автор: Райнер
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Ш 4 Г 25 Л 3 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ИН ПАТЕНТУ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА(57) Изобретение относится к способуполучения окиси углерода иэ загрязненного азотом и содержащего в основ-ном водород, окись углерода и метангазового потока и позволяет упростить технологию. Газовый поток раэде 801358794 А 3 ляют при низкой температуре с получением содержащей азот фракции окиси углерода и часть окиси. углерода подвергают циркуляции для компенсации потребности процесса в холоде, а остающуюся часть окиси углерода отводят как целевой продукт. Содержащую азот окись углерода разделяют на , окись углерода и содержащую окись углерода азотную фракцию посредством ректификации. При этом нижнюю часть ректификационной колонны (РК) нагревают циркулирующей окисью углерода, а выделяющуюся в нижней части РК в жидком виде окись углерода после снижения ее давления применяют для охлаждения верхней части РК, 2 з.п, ф-лы, 2 ил.1358794 Изобретение относится к способуполучения окиси углерода из загрязненного азотом и содержащего в основном водород, окись углерода и метан газового потока, причем газовыйпоток разделяется при низкой температуре с получением содержащей азотфракции окиси углерода, причем частьокиси углерода для покрытия потребности процесса в холоде находится вкругообороте, а остальная часть отводится как продукт,На фиг.1 изображена установка, реализующая предлагаемый способ, в сое Бдинении с метановой промывкой; нафиг.2 - то же, в соединении с частичной конденсацией.Установка для реализации способасодержит трубопроводы 1-28, теплообменники 29-34, компрессоры 35-36,турбодетандеры 37 и 38, клапаны 395 1, отстойники 52-54, компрессор 55,резервуар 56, насосы 57 и 58, охладитель 59, конденсаторы 60-62, обогреватель 63, смеситель 64, промывочнуюколонну 65, регенерационную колонну66, колонны 67 и 68, трубопроводы69-71.Способ реализуют следующим образом.По трубопроводу 1 подводится газ,полученный с помощью парового риформинга природного газа, который. содержит, мол. : водород 70.54; окисьуглерода 24.69; метан 3.49; азотЗБ1.28. Газ, который получается риформингом природного газа, имеет содержание азота 5 мол. , В общем случаепо предлагаемому способу могут перерабатываться природные газы с содержанием азота до примерно 15 мол, .,Если имеются газы с еще большим содержанием азота, то экономически выгоднее применять отделение азота до45парового риформинга, чем применятьпредлагаемый способ.1 50 55 Применяемый газ подается по трубопроводу 1 при давлении 14 бар иотемпературе 36 С, В теплообменниках 29 и 30 газ охлаждается холодными продуктами разделения до 92 К, причем содержащиеся в расщепленном газе метан и окись углерода в значительной степени конденсируются. Двухфазная смесь подается в нижнюю область колонны 65 метановой промывки. Из оставшегося газа в промывочной колонне 65 окись углерода вымывается жидким метаном, который по трубопроводу 4 вводится в верхнюю часть промывочной колонны 65. Из верхней части промывочной колонны по трубопроводу 69 отбирается очищенный водород, который в качестве примесей содержит примерно 1,5 мол. . метана, 0,2 мол,азота и 10 миллионных частей окиси углерода. Эта фракция водорода подогревается в теплообменнике 30, затем расширяется в трубодетандере 37 с отдачей охлаждающей энергии и после повторного подогрева в теплообменниках 30 и 29 по трубопроводу 2 отводится как товарный водород.Промывочный метан со всей содержащейся окисью углерода преобладающей частью азота и небольшим количеством растворенного водорода отводится из нижней части промывочной колонны 65 и в клапане 39 доводится, до давления примерно 4 бар. При этом растворенный в промывочном метане водород выделяется в виде газа и соответственно условиям равновесия также окись углерода, азот и метан, Выделившиеся в газообразном состоянии компоненты, где приблизительно в одинаковых количествах содержится водород и окись углерода, отделяют в отстойнике 52, понижают их давление в клапане 40 и после подогрева в теплообменниках 30 и 29 по трубопроводу 3 отводят как фракцию отопительного газа.1В другом варианте отстойник 52 заменен малой ректификационной колонной, верхняя часть которой охлаждается циркулирующей окисью углерода под давлением 1,5 бар и при температуре 86 К. За этот счет содержание окиси углерода в этой фракции отопительного газа уменьшается ниже40 мол. .Остающаяся в отстойнике 52 или в соответствующей ректификационной ко.лонне жидкость разделяется на два частичных потока и в клапанах 41 и 42 ее давление снижается до 2,5 барПрошедший через клапан 41 частичный поток испаряется в теплообменнике 30 и после этого подается в регенерационную колонну 66, Прошедший через клапан 42 частичный поток вводится прямо в регенерационную колонну 66 на несколько этажей выше предыдущего частичнбго потока. Регенерационная колонна 66 имеет головной конденса1358794 зтор 60 в верхней части, а также обогреватель 63 нижней части, оба онизапитызаются окисью углерода, циркулирующей в кругообороте. В нижнейчасти колонны выделяется чистый метан, давление в котором насосом 57доводится до давления поступающегосырого газа, По трубопроводу 4 ответвляется требуемый для метановойпромывки метан, охлаждается до снижения в теплообменнике 30 и подается в промывочную колонну 65, Давление метана снижается в клапане 46 ион примешивается с отбираемой из отстойника 52 фракцией отопительногогаза,Продукт из верхней части регенирационной колонны 66 является смесью,мол. : окись углерода 95,05; азот 4,8;метан 0,1; водород 0,05, Этот газвводится в среднюю часть ректификационной колонны 67, которая такжеработает под давлением 2,5 бар (если пренебречь перепадами давления),Из верхней части этой ректификационной колонны по трубопроводу 5 отбирается азот, который содержит остаточный водород и примерно 35 мол. ,окиси углерода и смешивается с фракцией отопительного газа. Из нижнейчасти ректификационной колонны 67отбирается чистая окись углерода, вклапане 47 снижается ее давление до1,5 бар, причем температура снижается с 90,5 до 85 К и испаряется в конденсаторе 61 в верхней части колонны67. Через клапан 48 подается небольшое количество жидкой окиси углеродадля покрытия потерь холода при разделении азота и окиси углерода. Отобранная из нижней части ректификационнай колонны 67 окись углерода, которая содержит как товарный продукт, так и окись углерода кругооборота, после ее испарения в конденсаторе 61 нагревается в теплообменнике 31 переохлаждаемой жидкой окисью углерода и в заключение нагревается в теплообменнике 29. Окись углерода с давлением 1,1 бар подводится к компрессору 35, от которого по трубопроводу 11 отбирается товарный продукт. окиси углерода от соответствующей ступени давления. Окись углерода, подлежащая подаче в кругооборот, после сжатия до 30 бар охлаждается в теплообменнике 29, конденсируется в обогревателе, нижней части регене рационной колонны, затем переохлажда"ется в теплообменнике 31 нагреваемойокисью углерода, в резервуаре 56 запасной окиси углерода снижается еедавление до 2,5 бар. Этой жидкой окисью углерода питаются отдельные охладительные ступени,По трубопроводам 7 и 70, а такжечерез клапан 45 частичный поток попадает в теплообменник 30 и там испаряется, тогда как другой частичныйпоток по трубопроводам 7 и 10, а также через клапан 43 попадает в охлади тель 59 промывочной колонны. Послеиспарения в теплообменнике 30 и охладителе 59 оба частичных потока окиси углерода вновь объединяются и отводятся по трубопроводу 9 под давлением 2,5 бар. Этот газ смешиваетсяс расширившимся газом, который отводится по трубопроводу 9 и через трубопровод 8 попадает в нижнюю частьректификационной колонны 67 в ка честве нагревающего пара. Давление еще одного частичного по тока, отводимого по трубопроводу 7 изрезервуара жидкой окиси углерода, вклапане 44 снижается до 1,5 бар и подается в качестве охладительногосредства в конденсатор 60 в верхнейчасти регенерационной колонны 66,Испарившаяся окись углерода смешивается с испарившейся в конденсаторе61 ректификационной колонны товарнойи циркулирующей окисью углерода, апосле подогрева вновь подводится ккомпрессору 35 окиси углерода.Предлагаемый способ (фиг.2) выгоден для обработки газовых смесей смалым содержанием метана, так какне предусмотрено метановой промывки. Потрубопроводу 12 подводится 45 газ с большим содержанием окиси углерода, который содержит, мол. : водород 29,7; азот 4,2, метан 0,1; окисьуглерода 66. Газ в смесителе 64смешивается с охлажденным газом, в 50 основном содержащим водород и окисьуглерода, и затем сжимается в компрессоре 36, В теплообменниках 32 и 33газ охлаждается примерно до 78 К,причем образуется конденсат с высоким 55 содержанием окиси углерода, которыйотделяется в отстойнике 53. Для выделения растворенного водорода давление, выходящего по трубопроводу иэотстойника 53 конденсата, снижаетсяв клапане 49 до примерно 1,5 бар и он подводится в еще один отстойник 54. ф Жидкая Фаза из отстойника 54 состоит из смеси окиси углерода и газа. Частичный поток этой жидкости отводится по трубопроводу 15 и подается в открытый кругооборот хладагента, Круговорот, кроме того, еще питается через трубопровод 16, выделяющийся при сниженном давлении газом из отстойника 54, а также частичным потоком стороны низкого давления турбодетандера 38, в которую поступает газбвая фаза с высоким содержанием водорода из отстойника 53 после ее нагрева в теплообменниках 33 и 32 с охлаждением в турбодетандере. Образованная из трубопроводов 15, 16 и 14 смесь представляет собой хлада- гент с очень низкой температурой, который нагревается в теплообменниках 33 и 32, охлаждая потоки способа, и, наконец, в смесителе 64 смешивается с сырым исходным газом.Главный поток из отстойника 54 снижается насосом 58 до давления 2,6 бари по трубопроводу 17 подводит, - , ся к теплообменнику 33 и нагревается, затем в теплообменнике 31 частично испаряется и по трубопроводу 18 подается в колонну 68 отделения азота, где понижается его давление. Продукт из верхней части колонны 68 является азотной Фракцией, которая по трубопроводу 19 отводится в трубопровод 20 остаточного газа, который также несет излишек газа с выхода турбодетандера по трубопроводу 13. Колонна 68 обогревается посредством вдувания холодного потока окиси углерода через трубопровод 27Этот поток покидает колонну 68 с товарным продуктом окиси углерода в жидком состоянии по трубопроводу 21, В клапане 51 давление части этого продукта с низа колонны снижается до 1,5 бар и по трубопроводу 22 подается в конденсатор 62 в верхней части колонны 68 и там испаряется, Испарившаяся окись углерода под низким давлением по трубопроводу 24 подводится к теплообменнику 34 и нагревается там, охлаждая окись углерода в кругообороте. Частичный поток испаренной окиси углерода через трубопровод 23 может быть подмешан к остальной части продукта из нижней части колонны 68, которая после снижения давления в клапане 5010 15 20 40 45 1, Способ получения окиси углерода из содержащей азот, водород, окись углерода и метан газовой смеси, включающий низкотемпературную ректификацию газовой смеси в колонне с 50 получением азотной фракции и окисиуглерода, подачу окиси углерода в качестве хладагента на циркуляцию с последующим отводом части окиси углерода потребителю, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии, нижнюючасть ректификационной колонны нагревают циркулирующей окисью углерода и выделившуюся в нижней части ректификационной 25 30 35 отводится по трубопроводу 7 1. Этафракция используется в теплообменяике 32 в качестве дополнительного хладагента, и после нагрввания по трубопроводу 28 объединяется с нагретымв теплообменнике 34 частичным потокоми подводится к компрессору 55 окисиуглерода. С соответствующей ступенидавления по трубопроводу 25 отбирается товарный продукт окиси углерода,тогда как часть для кругооборота отводится по трубопроводу 26, подводится к теплообменнику 34, в котором она охлаждается перед подачей вновь в колонну 68,П р и м е р 1, В колонну для ректификационного разделения азот-окись углерода подают смесь, содержащую,Еф водород 2; азот 4; окись углерода 94. Ректификацию осуществляют при давлении 1,5 бар, причем температура верха колонны 80 К, а куба 84 К. 1Из верхней части колонны отводятгазовую смесь, содержащую, 7.: водород 29, азот 33, окись углерода 38,а из куба - фракцию окиси углерода,содержащую только 27 азота,П р и м е р 2В ректификационнуюколонну для разделения азота и окисиуглерода подают смесь, содержащую,7.:водород 0,03; азот 3,97 и окись углерода 96. Ректификацию осуществляютпри давлении 3,5 бар, причем температура верха колонны составляет 91 К,а куба колонны 93 К. Сверху колонныотводят газовую смесь, содержащую,Е:водород 1; азот 41 и окись углеро-да 58, а из куба - фракцию окиси, содержащую 98 Е окиси углерода и только27. азота,Формула изобретения7 13587948колонны жидкую окись углерода после части ректификационной колонны осуснижения ее давления подают на ох- ществляют посредством теплообмена с лаждение верхней части ректификаци- гаэообразной окисью углерода.оннй колонны.53. Способ по п.1, о т л и ч а ю 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что ректификацию осу щ и й с я тем, что нагрев нижней ществляют при температуре 80-93 К.1358794 фи Составитель А.Никити Техред Л.Сердюкова ректор И,Муск Редакт лан Подпис Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная, 4 аказ 6012/59ВНИИПИ омитета СССР открытий кая наб., д, 4
СмотретьЗаявка
3584200, 27.04.1983
Линде АГ
РАЙНЕР ФАБИАН
МПК / Метки
МПК: F25J 3/02
Опубликовано: 07.12.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1358794-sposob-polucheniya-okisi-ugleroda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения окиси углерода</a>
Предыдущий патент: Оптическая отклоняющая система для фары преимущественно автомобильной (ее варианты)
Следующий патент: Подовая труба
Случайный патент: Формирователь импульсов