贾金才

(河南煤业化工集团研究院有限责任公司，河南郑州 450046)

1 引言

目前，碎煤加压气化过程得到的合成气或焦化生产得到的焦炉合成气，基本组分除一氧化碳、氢气等有效气体外还有甲烷等。在合成氨或合成甲醇过程中需经液氮洗或甲烷化等手段去除甲烷，能耗高，浪费资源。如果能将其中的甲烷分离出来，则省去了传统合成气生产过程中复杂的甲烷化工段，在除去合成气中惰性气使其得到净化精制的同时，将甲烷组分分离为液态甲烷，增加了作为清洁能源的液化天然气(LNG)产品［1］。而且原料气经深度净化分离甲烷，既降低了合成回路弛放气的量，剩余气体无需增压即可进入下游作为合成气，还能提高合成反应率，降低后续合成气压缩机的分离功耗约10%，减少了废气排放量，具有显著的经济和社会效益。

本文采用变压吸附和低温冷箱分离结合的方法对合成气进行综合利用，分离出甲烷使合成气资源得到高价值的综合利用，提出合理的工业试验方案。

2 工艺原理

变压吸附基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组分有选择吸附的特性，加压吸附除去原料气中杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生［2］。因此，采用多个吸附床，循环改变各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。不同种类的吸附剂对同一气体组分的吸附力和吸附容量也有很大的差异;对于一定的气体组分来说，当压力升高时，吸附剂对其吸附容量增加，当压力降低时，吸附剂对其吸附容量减少。……