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權(quán)利要求
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(tǒng)進(jìn)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(tǒng)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(jī)(3)、變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(jī)(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(gè)出口連接CO壓縮機(jī)(3)入口，所述CO壓縮機(jī)(3)設(shè)有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口連接CO產(chǎn)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(jī)(3)之間形成循環(huán)，
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(jī)(5)，
所述解吸氣壓縮機(jī)(5)出口連接所述變溫吸附單元(1)入口形成循環(huán)，所述變壓吸附單元(4)還設(shè)有另一出口連接氫氣產(chǎn)品管路(9)，
所述CO產(chǎn)品管路(7)引出CO循環(huán)管路(8)，所述CO循環(huán)管路(8)與原料管線(17)相連接，
所述氫氣產(chǎn)品管路(9)引出氫氣循環(huán)管路(10)，所述氫氣循環(huán)管路(10)與原料管線(17)相連接，
所述冷箱(2)出口還設(shè)有尾氣排放管路(14)，所述尾氣排放管路(14)引出尾氣循環(huán)管路(18)，所述尾氣循環(huán)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(bǔ)充管路(6)；
所述方法包括以下步驟：
通過(guò)調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路(8)內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環(huán)管路(10)內(nèi)氫氣返回至原料管線(17)的量，使得系統(tǒng)在原料管線(17)內(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行，使得CO產(chǎn)品管路(7)供應(yīng)的產(chǎn)品CO保持合格、穩(wěn)定供應(yīng)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)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：H2 0-1％，CH4 0-1％，N2+Ar 0-0.5％，其余為CO；
所述合成氣中成分含量為：CO含量40-60％，N2+Ar 0-0.2％，CH4 0-1％，其余為H2。
3.根據(jù)權(quán)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(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中，采用以下方法：
A、將合成氣分離裝置負(fù)荷維持在50％設(shè)計(jì)進(jìn)料量，將原料合成氣緩慢注入原料管線(17)中，同時(shí)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(guò)2％以后停止氫氣注入；
C、啟動(dòng)合成氣分離裝置，并保持全循環(huán)狀態(tài)，將尾氣循環(huán)管路(18)內(nèi)的循環(huán)尾氣通過(guò)循環(huán)氣壓縮機(jī)(20)壓縮后返回至原料管線(17)中；
D、繼續(xù)增加原料合成氣的流量和減少粗一氧化碳的流量，逐步調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路(8)內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環(huán)管路(10)內(nèi)氫氣返回至原料管線(17)的量，以及尾氣循環(huán)管路(18)內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線(17)的量；
E、當(dāng)合成氣進(jìn)料量達(dá)到按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的50％時(shí)后，CO循環(huán)管路(8)內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環(huán)管路(10)內(nèi)氫氣返回至原料管線(17)的量，以及尾氣循環(huán)管路(18)內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線(17)的量達(dá)到設(shè)計(jì)值，此時(shí)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(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3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，步驟A中，合成氣的流量增加速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的0.5％每分鐘，粗一氧化碳的流量減少速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的0.25％每分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3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，步驟B中，根據(jù)粗一氧化碳的成分、合成氣的成分，并根據(jù)CO循環(huán)管路(8)內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線(17)的量，以及氫氣循環(huán)管路(10)內(nèi)氫氣返回至原料管線(17)的量，氫氣補(bǔ)充管路(6)內(nèi)氫氣的量，計(jì)算原料管線(17)中氫氣含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5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，步驟B中，在原料管線(17)中氫氣含量超過(guò)2％以后，停止氫氣循環(huán)管路(10)以及氫氣補(bǔ)充管路(6)向原料管線(17)中注入氫氣。
7.根據(jù)權(quán)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，合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統(tǒng)使用時(shí)，原料管線(17)內(nèi)通入的是粗一氧化碳時(shí)，將粗一氧化碳提純的操作方法為：
1)粗一氧化碳原料進(jìn)入變溫吸附單元(1)去除二氧化碳和水，然后進(jìn)入冷箱(2)進(jìn)行干燥分離形成三股物料，分別為CO、粗H2和含有CH4的尾氣；
2)粗H2進(jìn)入變壓吸附單元(4)處理，變壓吸附單元(4)處理的氫氣從氫氣產(chǎn)品管路(9)引出，壓吸附單元(4)出來(lái)的解吸氣還進(jìn)入解吸氣壓縮機(jī)(5)，解吸氣壓縮機(jī)(5)排出的氣體再次進(jìn)入變溫吸附單元(1)形成循環(huán)；
3)CO進(jìn)入CO壓縮機(jī)(3)，排出后的CO作為產(chǎn)品外送；
4)含有CH4的尾氣直接排出。
8.根據(jù)權(quán)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，所述氫氣補(bǔ)充管路(6)上還布置有調(diào)節(jié)氫氣流量的氫氣調(diào)節(jié)閥(11)；
所述CO產(chǎn)品管路(7)上布置有CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥(12)，按CO產(chǎn)品管路(7)內(nèi)氣體流向，所述CO循環(huán)管路(8)布置于CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥(12)之前。
9.根據(jù)權(quán)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CO循環(huán)管路(8)上布置有CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥(13)；所述氫氣循環(huán)管路(10)上設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)氫氣流量的氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥(16)；
所述尾氣排放管路(14)上布置有尾氣調(diào)節(jié)閥(15)，按尾氣排放管路(14)內(nèi)尾氣流向，所述尾氣循環(huán)管路(18)布置于尾氣調(diào)節(jié)閥(15)之前。
10.根據(jù)權(quán)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，所述尾氣循環(huán)管路(18)上布置有尾氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥(19)。

說(shuō)明書(shū)
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(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工業(yè)氣體凈化技術(shù)領(lǐng)域，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。
背景技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)的粗一氧化碳(簡(jiǎn)稱為RCO)中CO含量只有98％，雜質(zhì)H2的含量可高達(dá)1％，不能滿足大多數(shù)化工行業(yè)對(duì)于一氧化碳產(chǎn)品的純度要求(一般要求CO>98.9％，H2<100ppm)。
中國(guó)專利CN109437200A公開(kāi)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(chǎn)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(jī)(3)、變壓吸附單元(4)和解吸氣壓縮機(jī)(5)，變壓吸附單元(4)出口連接氫氣產(chǎn)品管路(9)，CO產(chǎn)品管路(7)引出CO循環(huán)管路(8)，并與解吸氣壓縮機(jī)(5)相連接，冷箱(2)與變壓吸附單元(4)之間引出氫氣循環(huán)管路(10)，并與解吸氣壓縮機(jī)(5)相連接。
上述專利的裝置利用合成氣分離裝置中現(xiàn)有的CO壓縮機(jī)和解吸氣壓縮機(jī)的富余能力，將RCO提純凈化為PCO，裝置簡(jiǎn)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(dāng)上述專利的裝置不進(jìn)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(shí)，傳統(tǒng)的做法是要將整套裝置停車，然后再用氮?dú)鈱⒀b置里面的氣體置換出來(lái)，最后再引入合成氣，并通過(guò)合成氣分離裝置進(jìn)行分離。這樣做費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明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，本發(fā)明的方法可以不需要停車就能夠?qū)崿F(xiàn)原料由粗一氧化碳到合成氣的切換。
本發(fā)明是將專利CN109437200A公開(kāi)的粗一氧化碳提純的裝置進(jìn)行改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)粗一氧化碳(簡(jiǎn)稱為RCO)進(jìn)料到合成氣進(jìn)料的不停車切換。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明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(tǒng)進(jìn)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(tǒng)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(jī)、變壓吸附單元和解吸氣壓縮機(jī)，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(gè)出口連接CO壓縮機(jī)入口，所述CO壓縮機(jī)設(shè)有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口連接CO產(chǎn)品管路，另一出口連接回到冷箱，使得冷箱與CO壓縮機(jī)之間形成循環(huán)，
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(jī)，
所述解吸氣壓縮機(jī)出口連接所述變溫吸附單元入口形成循環(huán)，所述變壓吸附單元還設(shè)有另一出口連接氫氣產(chǎn)品管路，
所述CO產(chǎn)品管路引出CO循環(huán)管路，所述CO循環(huán)管路與原料管線相連接，所述氫氣產(chǎn)品管路引出氫氣循環(huán)管路，所述氫氣循環(huán)管路與原料管線相連接，
所述冷箱出口還設(shè)有尾氣排放管路，所述尾氣排放管路引出尾氣循環(huán)管路，所述尾氣循環(huán)管路與原料管線相連接；
所述原料管線上還連接有氫氣補(bǔ)充管路；
所述方法包括以下步驟：通過(guò)調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線的量，以及氫氣循環(huán)管路內(nèi)氫氣返回至原料管線的量，使得系統(tǒng)在原料管線內(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行，使得CO產(chǎn)品管路供應(yīng)的產(chǎn)品CO保持合格、穩(wěn)定供應(yīng)狀態(tài)。
進(jìn)一步地，所述粗一氧化碳中成分含量為：H2 0-1％，CH4 0-1％，N2+Ar 0-0.5％，其余為CO。
進(jìn)一步地，所述合成氣中成分含量為：CO含量40-60％，N2+Ar 0-0.2％，CH4 0-1％，其余為H2。
進(jìn)一步地，在原料管線內(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中，采用以下方法：
A、將合成氣分離裝置負(fù)荷維持在50％設(shè)計(jì)進(jìn)料量，將原料合成氣緩慢注入原料管線中，同時(shí)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(guò)2％以后停止氫氣注入；
C、啟動(dòng)合成氣分離裝置，并保持全循環(huán)狀態(tài)，將尾氣循環(huán)管路內(nèi)的循環(huán)尾氣通過(guò)循環(huán)氣壓縮機(jī)壓縮后返回至原料管線中；
D、繼續(xù)增加原料合成氣的流量和減少粗一氧化碳的流量，逐步調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線的量，以及氫氣循環(huán)管路內(nèi)氫氣返回至原料管線的量，以及尾氣循環(huán)管路內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線的量；
E、當(dāng)合成氣進(jìn)料量達(dá)到按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的50％時(shí)后，CO循環(huán)管路內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線的量，以及氫氣循環(huán)管路內(nèi)氫氣返回至原料管線的量，以及尾氣循環(huán)管路內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線的量達(dá)到設(shè)計(jì)值，此時(shí)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(yùn)行。
進(jìn)一步地，步驟A中，合成氣的流量增加速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的0.5％每分鐘，粗一氧化碳的流量減少速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)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(jìn)料中CO組分的流量基本保持不變。
進(jìn)一步地，步驟B中，根據(jù)粗一氧化碳的成分、合成氣的成分，并根據(jù)CO循環(huán)管路內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線的量，以及氫氣循環(huán)管路內(nèi)氫氣返回至原料管線的量，氫氣補(bǔ)充管路內(nèi)氫氣的量，計(jì)算原料管線中氫氣含量。
進(jìn)一步地，步驟B中，在原料管線中氫氣含量超過(guò)2％以后，停止氫氣循環(huán)管路以及氫氣補(bǔ)充管路向原料管線中注入氫氣。
進(jìn)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(tǒng)使用時(shí)，原料管線內(nèi)通入的是粗一氧化碳時(shí)，將粗一氧化碳提純的操作方法為：
a、粗一氧化碳原料進(jìn)入變溫吸附單元去除二氧化碳和水，然后進(jìn)入冷箱進(jìn)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(jìn)入變壓吸附單元處理，變壓吸附單元處理的氫氣從氫氣產(chǎn)品管路引出，壓吸附單元出來(lái)的解吸氣還進(jìn)入解吸氣壓縮機(jī)，解吸氣壓縮機(jī)排出的氣體再次進(jìn)入變溫吸附單元形成循環(huán)；
c、CO進(jìn)入CO壓縮機(jī)，排出后的CO作為產(chǎn)品外送；
d、含有CH4的尾氣直接排出。
進(jìn)一步地，所述氫氣補(bǔ)充管路上還布置有調(diào)節(jié)氫氣流量的氫氣調(diào)節(jié)閥；所述CO產(chǎn)品管路上布置有CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥，按CO產(chǎn)品管路內(nèi)氣體流向，所述CO循環(huán)管路布置于CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥之前。
進(jìn)一步地，所述CO循環(huán)管路上布置有CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥；所述氫氣循環(huán)管路上設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)氫氣流量的氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥；
所述尾氣排放管路上布置有尾氣調(diào)節(jié)閥，按尾氣排放管路內(nèi)尾氣流向，所述尾氣循環(huán)管路布置于尾氣調(diào)節(jié)閥之前。
進(jìn)一步地，所述尾氣循環(huán)管路上布置有尾氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥。
進(jìn)一步的，所述變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱均為工業(yè)氣體凈化的常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從常規(guī)變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱中進(jìn)行選擇。
本發(fā)明的改進(jìn)之處在于：在原來(lái)的合成氣分離裝置上新增：1)CO產(chǎn)品返回至原料管線的CO循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；2)H2產(chǎn)品返回至原料管線的氫氣循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；3)尾氣排放管路引出尾氣循環(huán)管路，所述尾氣循環(huán)管路與原料管線相連接；4)為補(bǔ)充裝置中的H2損耗，增加氫氣補(bǔ)充管路。
本發(fā)明的方法利用合成氣裝置中現(xiàn)有的CO壓縮機(jī)和解吸氣壓縮機(jī)的富余壓縮能力，將CO產(chǎn)品和H2產(chǎn)品循環(huán)至原料中，從而實(shí)現(xiàn)利用合成氣分離裝置將RCO進(jìn)一步純化成PCO。當(dāng)該裝置作為合成氣分離裝置使用時(shí)，關(guān)閉氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥和CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥，CO經(jīng)CO壓縮機(jī)處理后直接得到CO產(chǎn)品，粗H2經(jīng)過(guò)變壓吸附單元分離為純氫氣產(chǎn)品和解吸氣，解吸氣經(jīng)解吸氣壓縮機(jī)回到原料管道進(jìn)行循環(huán)。
此外，當(dāng)需要將原料由粗一氧化碳更換成合成氣時(shí)，傳統(tǒng)的做法是將裝置停車，用氮?dú)庵脫Q，然后再引入合成氣。這樣做費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本也較高。而本發(fā)明利用在合成氣分離裝置上新增的1)CO產(chǎn)品返回至原料管線的CO循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；2)H2產(chǎn)品返回至原料管線的氫氣循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；3)尾氣排放管路引出尾氣循環(huán)管路，所述尾氣循環(huán)管路與原料管線相連接；通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的返回CO量和H2量，使得裝置在進(jìn)料由粗一氧化碳轉(zhuǎn)換成合成氣的過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)品CO保持合格、穩(wěn)定供應(yīng)狀態(tài)，從而相比傳統(tǒng)方法節(jié)省了停、開(kāi)車的時(shí)間及成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法相比傳統(tǒng)方法節(jié)省了停、開(kāi)車的時(shí)間及成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統(tǒng)流程圖。
圖中標(biāo)號(hào)所示：
1、變溫吸附單元，2、冷箱，3、CO壓縮機(jī)，4、變壓吸附單元，5、解吸氣壓縮機(jī)，6、氫氣補(bǔ)充管路，7、CO產(chǎn)品管路，8、CO循環(huán)管路，9、氫氣產(chǎn)品管路，10、氫氣循環(huán)管路，11、氫氣調(diào)節(jié)閥，12、CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥，13、CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥，14、尾氣排放管路，15、尾氣調(diào)節(jié)閥，16、氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥，17、原料管線，18、尾氣循環(huán)管路，19、尾氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥，20、循環(huán)氣壓縮機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
一種合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統(tǒng)，如圖1所示，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(jī)3、變壓吸附單元4和解吸氣壓縮機(jī)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(gè)出口連接CO壓縮機(jī)3入口，所述CO壓縮機(jī)3設(shè)有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口連接CO產(chǎn)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(jī)3之間形成循環(huán)，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(jī)5，所述解吸氣壓縮機(jī)5出口連接所述變溫吸附單元1入口形成循環(huán)，所述變壓吸附單元4還設(shè)有另一出口連接氫氣產(chǎn)品管路9，所述CO產(chǎn)品管路7引出CO循環(huán)管路8，所述CO循環(huán)管路8與原料管線17相連接，所述氫氣產(chǎn)品管路9引出氫氣循環(huán)管路10，所述氫氣循環(huán)管路10與原料管線17相連接，所述冷箱2出口還設(shè)有尾氣排放管路14，所述尾氣排放管路14引出尾氣循環(huán)管路18，所述尾氣循環(huán)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(bǔ)充管路6。
其中，所述氫氣補(bǔ)充管路6上還布置有調(diào)節(jié)氫氣流量的氫氣調(diào)節(jié)閥11。所述CO產(chǎn)品管路7上布置有CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥12，按CO產(chǎn)品管路7內(nèi)氣體流向，所述CO循環(huán)管路8布置于CO產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥12之前。所述CO循環(huán)管路8上布置有CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥13。所述氫氣循環(huán)管路10上設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)氫氣流量的氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥16。所述尾氣排放管路14上布置有尾氣調(diào)節(jié)閥15。按尾氣排放管路14內(nèi)尾氣流向，所述尾氣循環(huán)管路18布置于尾氣調(diào)節(jié)閥15之前。所述尾氣循環(huán)管路18上布置有尾氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥19與循環(huán)氣壓縮機(jī)20。
其中，所述變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱均為工業(yè)氣體凈化的常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從常規(guī)變溫吸附單元、變壓吸附單元、冷箱中進(jìn)行選擇。
參考圖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，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(tǒng)進(jìn)行，所述方法包括以下步驟：通過(guò)調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路8內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線17的量，以及氫氣循環(huán)管路10內(nèi)氫氣返回至原料管線17的量，使得系統(tǒng)在原料管線17內(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行，使得CO產(chǎn)品管路7供應(yīng)的產(chǎn)品CO保持合格、穩(wěn)定供應(yīng)狀態(tài)。
其中，所述粗一氧化碳中成分含量為：H2 0-1％，CH4 0-1％，N2+Ar 0-0.5％，其余為CO。
其中，所述合成氣中成分含量為：CO含量40-60％，N2+Ar 0-0.2％，CH4 0-1％，其余為H2。
在原料管線17內(nèi)氣體由粗一氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的過(guò)程中，采用以下方法：
A、將合成氣分離裝置負(fù)荷維持在50％設(shè)計(jì)進(jìn)料量，將原料合成氣緩慢注入原料管線17中，同時(shí)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(guò)2％以后停止氫氣注入；
C、啟動(dòng)合成氣分離裝置，并保持全循環(huán)狀態(tài)，將尾氣循環(huán)管路18內(nèi)的循環(huán)尾氣通過(guò)循環(huán)氣壓縮機(jī)20壓縮后返回至原料管線17中；
D、繼續(xù)增加原料合成氣的流量和減少粗一氧化碳的流量，逐步調(diào)節(jié)CO循環(huán)管路8內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線17的量，以及氫氣循環(huán)管路10內(nèi)氫氣返回至原料管線17的量，以及尾氣循環(huán)管路18內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線17的量；
E、當(dāng)合成氣進(jìn)料量達(dá)到按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的50％時(shí)后，CO循環(huán)管路8內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線17的量，以及氫氣循環(huán)管路10內(nèi)氫氣返回至原料管線17的量，以及尾氣循環(huán)管路18內(nèi)的循環(huán)尾氣返回至原料管線17的量達(dá)到設(shè)計(jì)值，此時(shí)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(yùn)行。
其中，步驟A中，合成氣的流量增加速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)料量的0.5％每分鐘，粗一氧化碳的流量減少速率不超過(guò)按設(shè)計(jì)最大進(jìn)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(jìn)料中CO組分的流量基本保持不變。
其中，步驟B中，根據(jù)粗一氧化碳的成分、合成氣的成分，并根據(jù)CO循環(huán)管路8內(nèi)CO產(chǎn)品返回至原料管線17的量，以及氫氣循環(huán)管路10內(nèi)氫氣返回至原料管線17的量，氫氣補(bǔ)充管路6內(nèi)氫氣的量，計(jì)算原料管線17中氫氣含量。步驟B中，在原料管線17中氫氣含量超過(guò)2％以后，停止氫氣循環(huán)管路10以及氫氣補(bǔ)充管路6向原料管線17中注入氫氣。
其中，合成氣分離裝置不停車將原料粗CO切換成合成氣的系統(tǒng)使用時(shí)，原料管線17內(nèi)通入的是粗一氧化碳時(shí)，將粗一氧化碳提純的操作方法為：
a、粗一氧化碳原料進(jìn)入變溫吸附單元1去除二氧化碳和水，然后進(jìn)入冷箱2進(jìn)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(jìn)入變壓吸附單元4處理，變壓吸附單元4處理的氫氣從氫氣產(chǎn)品管路9引出，壓吸附單元4出來(lái)的解吸氣還進(jìn)入解吸氣壓縮機(jī)5，解吸氣壓縮機(jī)5排出的氣體再次進(jìn)入變溫吸附單元1形成循環(huán)；
c、CO進(jìn)入CO壓縮機(jī)3，排出后的CO作為產(chǎn)品外送；
d、含有CH4的尾氣直接排出。
本實(shí)施例的系統(tǒng)利用合成氣裝置中現(xiàn)有的CO壓縮機(jī)和解吸氣壓縮機(jī)的富余壓縮能力，將CO產(chǎn)品和H2產(chǎn)品循環(huán)至原料中，從而實(shí)現(xiàn)利用合成氣分離裝置將RCO進(jìn)一步純化成PCO。當(dāng)該裝置作為合成氣分離裝置使用時(shí)，關(guān)閉氫氣循環(huán)調(diào)節(jié)閥和CO循環(huán)調(diào)節(jié)閥，CO經(jīng)CO壓縮機(jī)處理后直接得到CO產(chǎn)品，粗H2經(jīng)過(guò)變壓吸附單元分離為純氫氣產(chǎn)品和解吸氣，解吸氣經(jīng)解吸氣壓縮機(jī)回到原料管道進(jìn)行循環(huán)。
此外，當(dāng)需要將原料由粗一氧化碳更換成合成氣時(shí)，傳統(tǒng)的做法是將裝置停車，用氮?dú)庵脫Q，然后再引入合成氣。這樣做費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本也較高。而本發(fā)明利用在合成氣分離裝置上新增的1)CO產(chǎn)品返回至原料管線的CO循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；2)H2產(chǎn)品返回至原料管線的氫氣循環(huán)管路和調(diào)節(jié)閥；3)尾氣排放管路引出尾氣循環(huán)管路，所述尾氣循環(huán)管路與原料管線相連接；通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的返回CO量和H2量，使得裝置在進(jìn)料由粗一氧化碳轉(zhuǎn)換成合成氣的過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)品CO保持合格、穩(wěn)定供應(yīng)狀態(tài)，從而相比傳統(tǒng)方法節(jié)省了停、開(kāi)車的時(shí)間及成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例系統(tǒng)相比傳統(tǒng)方法節(jié)省了停、開(kāi)車的時(shí)間及成本。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。