本發(fā)明公開了用于自合成氣生產(chǎn)單元中產(chǎn)生的粗合成氣產(chǎn)生含氫產(chǎn)物流和含一氧化碳產(chǎn)物流的裝置和方法。通過非低溫裝置從工藝氣體去除二氧化碳，在變壓吸附器中從工藝氣體分離含氫產(chǎn)物流。來自變壓吸附器的殘余氣體被送至低溫分離單元，其中低溫分離單元通過低溫分餾將殘余氣體流分離成含一氧化碳產(chǎn)物流、富氫流、富甲烷流和含一氧化碳中間流。至少一部分富氫流被再循環(huán)至變壓吸附器。

1.一種用于自工藝氣體產(chǎn)生含H₂產(chǎn)物流和含CO產(chǎn)物流的裝置，所述裝置包括：用于生成工藝氣體的合成氣生產(chǎn)單元，所述工藝氣體包含H₂、CO、CO₂和H₂O；用于自工藝氣體去除H₂O的水去除單元；用于自工藝氣體去除CO₂而不低溫分餾工藝氣體的CO₂去除單元；用于自工藝氣體分離H₂從而形成含H₂產(chǎn)物流和殘余氣體流的變壓吸附器；用于將殘余氣體流中一種或多種組分的摩爾濃度幅度減小至低于1摩爾%的混合設(shè)備；用于壓縮殘余氣體流的壓縮機(jī)；有效地連接在壓縮機(jī)和低溫分離單元之間以在殘余氣體被送至低溫分離單元之前阻抑殘余氣體的壓力變化的緩沖容器；用于接收壓縮機(jī)后和混合設(shè)備后的殘余氣體流的低溫分離單元，所述低溫分離單元通過在低溫分離單元中低溫分餾將殘余氣體流分離成含CO產(chǎn)物流、富H₂流、富甲烷流和含CO中間流；和用于將至少一部分富H₂流再循環(huán)至變壓吸附器的導(dǎo)管。2.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括用于控制變壓吸附器的控制器，所述控制器具有一系列編碼指令，所述編碼指令要求殘余氣體流在260kPa和420kPa之間的絕對(duì)壓力下從變壓吸附器取出。3.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：用于將至少一部分含CO中間流再循環(huán)至壓縮機(jī)上游、變壓吸附器下游的位置的第二導(dǎo)管。4.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：用于將至少一部分富甲烷流傳送至合成氣生產(chǎn)單元以用作燃燒反應(yīng)中的燃料的第三導(dǎo)管。5.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：用于將至少一部分富甲烷流傳送至合成氣生產(chǎn)單元作為形成工藝氣體的反應(yīng)物進(jìn)料的第四導(dǎo)管和第二壓縮機(jī)。6.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：有效地連接在壓縮機(jī)和低溫分離單元之間以在殘余氣體被送至低溫分離單元之前去除H₂O和CO₂的干燥器。7.權(quán)利要求6的裝置，其中所述干燥器為變溫吸附器。8.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：有效地連接在壓縮機(jī)和低溫分離單元之間以阻抑殘余氣體的壓力變化并還在殘余氣體被送至低溫分離單元之前減小殘余氣體中一種或多種組分的摩爾濃度幅度的第二混合設(shè)備。9.權(quán)利要求1的裝置，其中所述CO₂去除單元有效地連接在合成氣生產(chǎn)單元和變壓吸附器之間。10.權(quán)利要求1的裝置，所述裝置還包括：有效地連接CO₂去除單元與合成氣生產(chǎn)單元以將在CO₂去除單元中自所述工藝流去除的至少一部分CO₂傳送至合成氣生產(chǎn)單元以用作形成工藝氣體的反應(yīng)物進(jìn)料氣體的第五導(dǎo)管。11.一種用于自工藝氣體產(chǎn)生含H₂產(chǎn)物流和含CO產(chǎn)物流的方法，所述方法包括：在生產(chǎn)單元中生成工藝氣體，所述工藝氣體包含H₂、CO、CO₂和H₂O；自工藝氣體去除H₂O；自工藝氣體去除CO₂而不低溫分餾工藝氣體；在變壓吸附器中通過變壓吸附自工藝氣體分離H₂，從而形成含H₂產(chǎn)物流和變壓吸附器殘余氣體流，所述殘余氣體流在260kPa和420kPa之間的絕對(duì)壓力下從變壓吸附器取出，取出的殘余氣體流的一種或多種組分具有隨時(shí)間變化的摩爾濃度，在變壓吸附器循環(huán)過程中，幅度高于2.5摩爾%；在混合設(shè)備中將殘余氣體流中所述一種或多種組分的摩爾濃度的幅度減小至低于1摩爾%；在壓縮機(jī)中壓縮殘余氣體流；將至少一部分來自干燥器的殘余氣體流送至緩沖容器以在將殘余氣體流送至低溫分離單元之前阻抑殘余氣體流的壓力變化；在減小幅度和壓縮步驟之后，將殘余氣體流送至低溫分離單元；在低溫分離單元中通過低溫分餾將殘余氣體流分離成含CO產(chǎn)物流、富H₂流、富甲烷流和含CO中間流；和將至少一部分富H₂流引入到變壓吸附器中。12.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：將至少一部分含CO中間流引入到壓縮機(jī)上游、變壓吸附器下游。13.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：將至少一部分富甲烷流引入到生產(chǎn)單元中作為燃料，從而提供熱以生成工藝氣體。14.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：壓縮并隨后將至少一部分富甲烷流引入到生產(chǎn)單元中作為形成工藝氣體的反應(yīng)物進(jìn)料。15.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：將來自壓縮機(jī)的殘余氣體流送至干燥器以在將殘余氣體送至低溫分離單元之前去除H₂O和CO₂。16.權(quán)利要求15的方法，其中所述干燥器為變溫吸附器。17.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：將至少一部分來自干燥器的殘余氣體流送至第二混合設(shè)備從而阻抑壓力變化并還在將殘余氣體流送至低溫分離單元之前減小殘余氣體中所述一種或多種組分的摩爾濃度幅度。18.權(quán)利要求11的方法，其中在通過變壓吸附從工藝氣體分離H₂之前通過CO₂去除單元去除CO₂。19.權(quán)利要求11的方法，其中至少一部分自工藝氣體去除的CO₂被再循環(huán)至生產(chǎn)單元作為形成工藝氣體的反應(yīng)物進(jìn)料氣體。20.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括：測定含H₂產(chǎn)物流中的N₂濃度；和縮短變壓吸附器循環(huán)時(shí)間以降低含H₂產(chǎn)物流中的N₂濃度。