用于生产富含一氧化碳的气体产物的方法和设备与流程

背景技术

一氧化碳可借助一系列不同的方法生产而成，例如与氢一起通过对天然气的蒸汽重整和随后从形成的合成气体中的提纯，或者通过对原料诸如煤、石油、天然气或生物质的气化和随后从形成的合成气体中的提纯。

以电化学的方式从二氧化碳中生产一氧化碳同样是已知的并且特别地对于这样的应用来说表现出吸引力，即在这些应用中借助蒸汽重整的传统生产是过度设计的并且因此是不经济的。为此，例如可使用高温电解，该高温电解使用一个或几个固体氧化物电解池来执行。在这种情况下，根据下面的通用反应式在阳极侧形成氧并且在阴极侧形成一氧化碳：

CO2→CO ¹/2O2 (1)

通常，在以电化学的方式生产一氧化碳时，在通过电解池的单程时，二氧化碳不会完全地转化成一氧化碳，因而通常将二氧化碳从电解时形成的粗气体中至少部分地分离出并且回馈至电解。

所阐述的以电化学的方式从二氧化碳中生产一氧化碳例如在WO 2014/154253 A1、WO 2013/131778 A2、WO 2015/014527 A1和EP 2 940 773 A1中进行了描述。使用吸收分离法、吸附分离法、膜分离法和低温分离法分离电解时形成的粗气体同样在所述出版物中公开，然而并没有提供关于具体实施方案或者关于这些方法的组合的细节。从DE 10 2017 005 681 A1和WO 2018/228717A1中已知吸附分离和膜分离的组合，然而在其中所公开的分离顺序与本发明的不同。

在固体氧化物电解池中，除了二氧化碳还可使水经受电解，从而使得可形成包含氢和一氧化碳的合成气体。在这方面的细节例如在由Foit等人所著Angew.Chem.2017(129)，5488-5498，DOI:10.1002/ange.201607552的文章中提供。此类方法也可在本发明的上下文中使用。

还可行的是，借助对含水电解质进行低温电解以电化学的方式从二氧化碳中生产一氧化碳。在这种情况下，普遍会发生以下反应：

CO2 2e^- 2M H2O→CO 2MOH (2)

2MOH→¹/2O2 2M 2e^- (3)

在对应的低温电解的情况下，使用一种膜，根据反应式2所需的或根据反应式3形成的正电荷载流子(M )通过该膜从阳极侧扩散到阴极侧。与高温电解相反，正电荷载流子的输运在这里不以氧离子的形式，而是例如以所用的(一种金属氢氧化物(MOH)的)电解质盐的正离子的形式进行。对应的电解质盐的示例可为氢氧化钾。在此情况下，正电荷载流子为钾离子。低温电解的进一步的实施方式包括例如使用质子交换膜，质子迁移通过该膜，或者使用所谓的阴离子交换膜。对应的方法的不同的变体例如在Delacourt等人所著J.Electrochem.Soc.2008(155)，B42-B49，DOI：10.1149/1.2801871中进行了描述。

由于电解质溶液中水的存在，按照以下反应式在阴极处部分地形成氢：

2H2O 2M 2e^-→H2 2MOH (4)

视所用的催化剂而定，在低温电解时还可形成附加的可用产物。特别地，可执行低温电解以形成不同量的氢。对应的方法和装置例如在WO 2016/124300 A1和WO 2016/128323 A1中进行了描述。

在使用固体氧化物电解槽(英语：Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC)执行的高温(HT)共电解中，观察到或假定发生以下阴极反应：

CO2 2e^–→CO O^2– (5)

H2O 2e^–→H2 O^2– (6)

另外，发生以下阳极反应：

2O^2–→O2 4e^– (7)

在这种情况下，基本上选择性地将氧离子经由陶瓷膜从阴极传导到阳极。

不完全清楚的是，根据反应式5的反应是否以所示的方式进行。还可行的是，以电化学的方式仅形成氢，并且一氧化碳是在二氧化碳存在的情况下根据反向水气变换反应形成的：

通常，高温共电解时形成的气体混合物处于(或近似处于)水气变换平衡状态。然而，形成一氧化碳的具体方式和方法对本发明没有影响。

在前述DE 10 2017 005 681 A1中公开的用于分离在电解时形成的粗气体的分离方法仅包括对未反应的二氧化碳的分离，电解产物一起转移到气体产物中。可行的是，仅在含有无法忽略的量的杂质的情况下使用这种方法生产一氧化碳。从前述WO 2018/228717 A1中已知的分离方法可在某些情况下导致负面效果，特别是在产物量较大时。

因此本发明的目的在于，改善对应的分离中富含一氧化碳的气体产物的纯度并且同时改善相对于所用原料量的收率。

技术实现要素：

在此背景下，本发明提出一种具有各独立权利要求的特征的用于生产富含一氧化碳的气体产物的方法和一种对应的设备。优选的实施方案分别为独立权利要求以及以下说明的主题。

在进一步阐述本发明及其有利的实施方案之前，定义其中使用的术语并阐述本发明的进一步的基本原理。

在本公开的上下文中使用的关于混合物分量的所有信息各自涉及体积分量。

“富含一氧化碳的气体产物”在这里特别地理解为不同纯度的一氧化碳，该一氧化碳借助根据本发明的方法形成。对应地，除了一氧化碳还可包含其他气体成分，然而这些气体成分各自相对于气体产物的总产物量所占的体积分量低于40％、30％、20％、10％、5％、3％、2％、1％、0.5％、0.3％、0.2％、0.1％、100ppm或10ppm。特别地，此类其他气体成分可为二氧化碳和/或氢。

使用使二氧化碳经受的电解(除二氧化碳外还有其他成分或仅二氧化碳经受该电解)所提供的任何气体混合物在这里所用的用语中均被称为“粗气体”。除了明确提及的成分之外，粗气体也可例如还包含氧或不会转化的惰性成分，其中“惰性”在这里所用的用语中应理解为“在电解中不转化”并且不限于传统的惰性气体。

在本发明的上下文中执行的电解可使用一个或几个电解池、一个或几个电解槽，该一个或几个电解槽各自具有一个或几个电解池，或一个或几个适用于电解的其他结构单元来执行。在本发明的上下文中，它或它们特别地被适配成执行采用含水电解质的低温电解，如开头所阐述的那样。

替代性地，如前所述，还可设置成高温电解。在此类情况下，应理解的是，所述一个或几个电解池也针对此类方法适配而成。在这种情况下，特别地不设置有含水电解质，而是设置有固体电解质，例如陶瓷类的和/或基于过渡金属氧化物的。

一般而言，在这里所用的用语中，物质流、气体混合物等可“富集”或“贫化”一种或几种成分，其中这些术语各自涉及起始混合物中的对应含量。如果它们相对于起始混合物包含至少1.1倍、1.5倍、2倍、5倍、10倍、100倍或1000倍的一种或几种成分的含量，则它们“富集了”这一种或几种成分，如果它们包含最多0.9倍、0.75倍、0.5倍、0.1倍、0.01倍或0.001倍的一种或几种成分的含量，则它们“贫化”了这一种或几种成分。

在这里所用的用语中，物质流、气体混合物等也可“富含”或“缺乏”一种或多种成分，其中“富含”这一表述可表示至少50％、60％、75％、90％、99％、99.9％或99.99％的含量，而“缺乏”这一表述可表示最多50％、40％、25％、10％、1％、0.1％、0.01％或0.001％的含量。如果指明了几种成分，则“富含”或“缺乏”的表述是指这些成分的总和。例如，如果在这里提及“一氧化碳”，则可为纯净气体，但也可为富含一氧化碳的混合物。“大部分”包含一种或几种成分的混合物在所阐述的意义上特别地富含该成分或这些成分。

“透过物”在这里以及在下文中理解为一种在膜分离中获得的混合物，该混合物大部分或仅具有这样的成分，即这些成分不被或不完全被膜分离中使用的膜截留，即它们至少部分地穿过该膜。在本发明的上下文中，其中使用能优选截留一氧化碳并优选让其他成分通过的膜。以此方式，透过物中就会富集这些其他成分。此类膜可例如为商用的聚合物膜，这些膜在工业上大规模地用于分离二氧化碳和/或氢。对应地，“保留物”在本公开的意义上为一种混合物，该混合物大部分或仅由这样的成分组成，即这些成分被膜分离中使用的膜至少部分地截留。可通过对应地选择膜设置相应成分的通过。

本发明的实施方案和优点

总得来说，本发明提出一种用于生产上文所阐述的意义上的富含一氧化碳的气体产物的方法，其中至少使二氧化碳经受电解以获得至少包含一氧化碳和二氧化碳的粗气体。关于可在该方法中使用的电解法，参考上述阐述。下面特别地参考低温电解描述本发明，然而在不同的实施方式中，高温电解也是可行的，其中在这种情况下，如前所述，例如在粗气体中也可产生氢。

因此，当在这里提及“至少使二氧化碳”经受电解时，这并不排除的是，也可将进料混合物的进一步的成分，特别是例如水，馈送给电解并经受电解。特别地，在高温电解时，将氢和一氧化碳馈送到电解中可由于还原条件的由此受影响的设置而对电解池的使用寿命产生积极影响。

其中，在本发明的上下文中，可使用一个或几个固体氧化物电解池以高温电解的形式或作为低温电解，例如使用质子交换膜和水溶液中的电解质盐，特别是金属氢氧化物来进行电解。原则上，可使用不同的液体电解质，例如在水基上，特别是使用电解质盐，在聚合物的基础上，在有机溶剂的基础上，在离子液体的基础上或在其他实施方案中执行低温电解。在低温电解时，由于水的存在，特别是作为电解质的成分，始终会形成一定的氢，视方法的实施方案而不同。即使在高温电解时，粗气体中也可出现氢，例如由于所使用的粗气体中存在水蒸气这一杂质而形成氢，或者如上文所描述的由于为了电解而有针对性地添加了氢。在本发明中，通常不进行有针对性的二氧化碳和水的共电解。

根据本发明，为了设置电解和/或膜分离中的温度，可使用热交换器和/或其他加热设备或冷却设备。其中特别有利的是，对应的热交换器可特别地如此实施，即离开方法步骤的混合物将其热能传递给被馈送给方法步骤的混合物(“进料-出料热交换器”)。

特别地，在电解中形成的粗气体在非水分量(即“干的”)方面具有0％至20％的氢含量、10％至90％的一氧化碳含量和10％至90％的二氧化碳含量。其水含量取决于温度和压力并且可例如在80℃和100kPa下为10％至60％。在这里以及在下文中，百分比信息涉及体积分量或摩尔分量。

在本发明的上下文中，另外设置成，使粗气体部分或完全地经受吸附，以获得与粗气体相比富集了二氧化碳并且贫化了一氧化碳和其他成分的回收流，以及与粗气体相比贫化了二氧化碳并且富集了一氧化碳和其他成分的中间产物。根据本发明，另外使中间产物部分地或完全地经受膜分离，以获得与中间产物相比富集了一氧化碳并且贫化了氢和其他成分的，富含一氧化碳的气体产物作为保留物，以及与中间产物相比贫化了一氧化碳并且富集了氢和其他成分的残余气体作为透过物，其中至少部分地将回收流和由此包含在其中的二氧化碳回馈至电解并且将残余气体至少部分地与粗气体一起回馈至吸附。

因此本发明的一个主要方面在于，在进行膜分离前首先使用吸附，特别是变压吸附、真空变压吸附和/或变温吸附处理来自电解的粗气体，该粗气体由于所用的电解条件至少包含一氧化碳和二氧化碳，但也可包含较大比例的氢。

有利的是，在将粗气体馈送给吸附之前，将粗气体中所含的水部分地或完全地从粗气体中去除。在本发明的一种实施方案中，可将分离出去的水部分地或完全地回馈至电解。

通过根据本发明的在膜分离前进行吸附的布置，得出对分离效率有积极影响的几项优点。因此，在膜分离之前就将水从粗气体中去除，这带来了过程实施期间的节能。通过吸附对粗气体中所含的二氧化碳的(几乎)定量的分离使得后续进行膜分离时膜的体积负荷较低，从而在那里可实现更高的耐抗性和更出色的分离效率。由于可排出残余气体中的大量副产物，例如氢，因此一氧化碳的产率相对于所使用的二氧化碳量也得以增加。

如前所述，在吸附中形成中间产物以及在这里被称为“回收流”的气体混合物。前者特别严重地贫化了二氧化碳，因为二氧化碳在吸附中吸附在所用的吸附剂上。一氧化碳特别地分布在中间产物与回收流之间，其中可通过选择对应的吸附条件影响分量。

而如果存在氢，大部分氢进入中间产物中。因此，中间产物缺少或不含二氧化碳并且可大部分或仅由一氧化碳和在适当时的氢组成。中间产物包含例如少于5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、500ppm、100ppm、50ppm、10ppm或1ppm的二氧化碳并且此外包含50％至99％的一氧化碳、0％至20％的氢以及可能存在的惰性成分和杂质，这些惰性成分和杂质通过吸附未被去除，例如甲烷、氮和/或氩。

在膜分离中，形成富含一氧化碳的气体产物作为保留物以及在这里被称为“残余气体”的气体混合物，该气体混合物使用透过物分量形成。

在富含一氧化碳的气体产物中，与中间产物相比贫化了氢和二氧化碳并且富集了一氧化碳。特别的是，二氧化碳特别地不再大范围地包含在内。气体产物包含例如90％至100％的一氧化碳、0‰至1‰的二氧化碳、0％至1％的氢以及可能存在的惰性成分和杂质，这些惰性成分和杂质在膜分离中未被分离出去，例如甲烷、氮和/或氩。

残余气体包含中间产物中所含的氢的大部分并且此外主要由一氧化碳和二氧化碳组成。然而，由于后者有利地早在吸附中便已被去除了大部分，因此残余气体缺少二氧化碳。

本发明的一个进一步的主要方面在于，将回收流的分量(连同新鲜进料一起)回馈到电解中和/或将残余气体的分量(连同粗气体一起)回馈至吸附。以此方式，可通过调整相应的进料的成分为过程步骤设置有利的条件。特别地，可有针对性或更有针对性地将二氧化碳回馈至电解并且将一氧化碳回馈到分离过程中。这是有利的，因为按照最小约束原则，视实施方式而定，如果存在过量的二氧化碳，那么将二氧化碳电解成一氧化碳是有益的。

以此方式，可将粗气体中所含的二氧化碳部分地或完全地回馈至电解，以用于改善对应的方法的收率。在此背景下，还适用的是，当在这里提及将“二氧化碳”回馈至电解时，这并不排除的是，也可有意地或无意地将进一步的成分回馈至电解。

将残余气体中所含的一氧化碳回馈到吸附中提高了产物收率，因为通过这种方式可最终将该一氧化碳转化为气体产物，并且不会经由残余气体丢失。此外，通过将残余气体与粗气体混合，在二氧化碳进入吸附之前降低了二氧化碳的浓度，这有利于过程实施，特别是在压力设置方面。

在本发明的上下文中，可行的是，通过根据所阐述技术中的一项技术的二氧化碳电解简单、成本低廉地现场生产一氧化碳。以此方式，可将一氧化碳提供给消耗装置，而无需采取在适当时过度设计的已知方法，如蒸汽重整。其中，可满足对于富含一氧化碳的气体产物的纯度的高要求。通过现场生产，可省去一氧化碳的成本高昂并且可能不安全的运输。在本发明的上下文中，可行的是，通过将二氧化碳回馈至电解和特别高效的过程控制将借助电解二氧化碳提供的粗气体灵活地提纯成高纯度的一氧化碳产物。

在本发明的上下文中，除了回收流之外，还可将至少大部分包含二氧化碳的新鲜进料馈送给电解。该新鲜进料可例如具有超过90％、95％、99％、99.9％或99.99％的二氧化碳的含量。该分量越高，电解时形成的副产物就越少，产物以外的必须从粗气体中分离出的成分的分量就越低。然而，如前所述，对于电解池的使用寿命可有利的是，除二氧化碳之外还将氢和/或一氧化碳馈送至电解，从而使得在特定的前提条件下有针对性地将进一步的，例如对过程实施有利的成分送入新鲜进料中。

如前所述，可通过在吸附下游使用合适的膜分离防止不期望的大量副产物进入富含一氧化碳的气体产物。通过将回收流回馈至电解以绕过膜分离，可特别地改善膜的分离效率和使用寿命。

在根据本发明的方法的一种实施方案中，膜分离至少包括第一膜分离步骤和第二膜分离步骤，其中使用第一和/或第二分离步骤中的透过物分量形成透过物。根据本发明的一种实施方式，也可设置成，膜分离包括第一膜分离步骤和第二膜分离步骤，并且在借助压缩机提高压力的情况下将这些膜分离步骤中的一个膜分离步骤的透过物馈送给这些膜分离步骤中的另一个膜分离步骤的进料混合物，以提高收率和/或纯度。

在本发明的上下文中，特别有利的是，设置成，从方法中排出残余气体的至少一部分(将剩下的回馈到方法中)。在本发明的上下文中，可例如设置成，以所谓的吹扫气的形式将分流从残余气体中分支出来。将对应的吹扫气中所含的成分从该方法中排出并且因此从该方法中移除。通过排出特别是表现为惰性并且在一氧化碳气体产物中不期望出现的成分，可避免它们在由于回馈而形成的循环中富集。

根据本发明的一种实施方案，特别有利的是，也可设置成，膜分离包括第一膜分离步骤和第二膜分离步骤，其中在两个膜分离步骤中的一个膜分离步骤中使用一种膜，该膜产生透过物，该透过物特别富含副产物，特别是氢和/或惰性成分。在根据本发明的此类实施方式中，特别有利的是，使用对应地富集了的透过物形成吹扫气并且将其从方法中排出，因为该透过物特别地缺少一氧化碳和二氧化碳并且因此可最大程度降低一氧化碳和/或二氧化碳的损失。

在本发明的上下文中，设置成，以电解压力水平执行电解，以吸附压力水平执行吸附并且以膜压力水平执行膜分离。吸附压力水平和膜压力水平各自为相应的方法步骤中的进入压力。在这里使用的用语中，当两个压力水平彼此的差异不超过0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa或0.5MPa时，即表示第一压力水平“接近”第二压力水平。在这里使用的用语中，当第二压力水平特别地比第一压力水平高超过0.5MPa并且高最多3MPa时，即表示第一压力水平“高于”第二压力水平。

根据本发明，电解可在吸附的(进入压力或更高的)压力水平下(在变压吸附的情况下例如为1MPa至8MPa，优选1MPa至4MPa)或在更低的压力水平下操作。在第一种情况下，不必或仅在小范围内需要压缩粗气体。为此，必须将回收流压缩到电解压力水平，因为该回收流在离开吸附时的脱附压力水平在变压吸附的情况下明显低于吸附压力水平。在第二种情况下，必须将粗气体或其回馈给吸附的分量压缩到吸附压力水平，其中在适当时可省去的是，在将回收流馈送至电解之前对其进行压缩。在根据本发明的一种进一步的实施方式中，吸附可实施为真空变压吸附。吸附压力水平因而处于电解压力水平(例如100kPa至1000kPa，优选100kPa至500kPa)，并且解附压力水平(例如20kPa至90kPa，优选30kPa至70kPa)低于电解压力水平。因此，只需要功率相对较低的压缩机，这在投资、安全和维护成本方面带来了优势。因而，本领域专业人士视优先级而定在权衡各个优点之后，为特定应用选择最有利的变体。

在本发明的一种实施方案中，可将膜分离的透过物与来自吸附的回收流一样，经由同一台压缩机回馈至电解。因此可精简压缩机。

在本发明的上下文中，有利的是，形成粗气体，该粗气体包含10％至95％的一氧化碳、0％至10％的氢和5％至90％的二氧化碳含量。

为提高二氧化碳的转化率，有利的是，可设置成将粗气体的一部分回馈至电解。

本发明还涵盖了一种根据对应的独立权利要求的用于生产富含一氧化碳气体产物的设备。

关于根据本发明提出的设备的特征和优点，明确参见关于根据本发明的方法及其实施方案的上述阐述。这也适用于根据本发明的特别优选实施方式的设备，该设备被适配成执行方法，如上文在其实施方案中所阐述的那样。

下面参考附图更详细地阐述本发明，这些附图说明了本发明的优选实施方案。

附图说明

图1示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

图3示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

图4示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

在附图中，在功能和/或设计或结构方面彼此对应的方法步骤、技术单元、设备等用相同的附图标号表示，并且为了清楚起见，不再赘述。虽然在附图中是对根据本发明的方法做了图示并且在接下来会进行更加详细的阐述，但这些附图和阐述同样适用于对应的根据本发明的设备。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

作为该方法的主要方法步骤，设置有电解E，该电解可如开头所阐述的那样来执行。

被馈送给电解的富含二氧化碳的电解进料2包含二氧化碳。在电解E中将该二氧化碳部分地转化成一氧化碳，该一氧化碳从电解单元的阴极侧转移到粗气体3中，在该粗气体中视电解条件和电解进料2的成分而定也可包含进一步的成分。如上文所阐述的在阳极侧产生的氧在附图中未示出并且被从方法中去除。同样未示出的还有水的添加、分离以及排出或回收循环，以及可能的热交换器和/或外部热源，这些装置可如上文所描述的那样加以使用。

在示出的实施例中，粗气体包含例如大约1％的氢、34％的一氧化碳和65％的二氧化碳，相对于干燥的粗气体。例如，以约500Nm³/h的量形成该粗气体，并且该粗气体以高于大气压约0kPa至100kPa的电解压力水平存在，例如约150kPa绝对压力。根据本发明的该实施方式，在压缩到吸附压力水平(例如2MPa)之后，将该粗气体作为下文所阐述的吸附进料4的一部分完全地馈送给吸附A。电解中所用的温度例如处于20℃至80℃的范围内，例如约60℃。所用二氧化碳的完全转化一般而言对于保护电解材料来说是不期望的，或者从反应动力学角度看是不可行的，因此粗气体也包含二氧化碳。

在吸附A中处理吸附进料4，该吸附进料包含例如约3％的氢、38％的一氧化碳和58％的二氧化碳并例如以约为550Nm³/h的流量提供。其中，以例如约为160Nm³/h的量形成中间产物5，该中间产物例如包含约9％的氢、91％的一氧化碳和0.1％的二氧化碳，和回收流7，该回收流例如由约0.4％的氢、17％的一氧化碳和82％的二氧化碳组成并且包括例如约390Nm³/h。

借助压缩机将回收流7从例如约为120kPa的解附压力水平压缩到电解压力水平并且与新鲜进料1混合成电解进料2，该新鲜进料包括例如约110Nm³/h的纯二氧化碳，该电解进料具有约0.2％的氢、14％的一氧化碳和86％的二氧化碳并且以约为500Nm³/h的量提供。

根据本发明的在这里示出的实施方案，在吸附A的下游不调整压力地将中间产物5馈送给膜分离M。膜压力水平对应地处于吸附压力水平，如上文所阐述的。在根据本发明的图1中示出的实施方式的膜分离中，形成例如约100Nm³/h的一氧化碳气体产物6，该一氧化碳气体产物的成分具有例如约0.1％的氢、99.9％的一氧化碳和100ppm的二氧化碳，以及约60Nm³/h的残余气体8和9，该残余气体例如由约22％的氢、78％的一氧化碳和0.2％的二氧化碳组成。

在本发明的在图1中示出的实施方式中，将残余气体中的一分量，例如约10Nm³/h，作为具有与残余气体相同的组成成分的吹扫气9从方法中提取。在电解E的下游将残余气体8的剩余的分量与粗气体3混合并压缩，以获得吸附进料4。

根据本发明的一种实施方案的在图2中示出的方法与在图1中示出的方法的不同之处特别地在于多阶段地实施膜分离。按照该方法，在第一膜分离步骤M1中处理中间产物5，以获得第一保留物12和第一透过物14。例如如此执行第一膜分离步骤M1，使得第一透过物14中的氢达到高浓度，例如达到25％以上的分量。在第二膜分离步骤M2中处理第一保留物，以获得第二保留物13和一氧化碳气体产物6。在电解E的下游将使用透过物13和14形成的残余气体8与粗气体3一起混合并压缩成吸附进料4。在该方法的该实施方案中，特别有利的是，需从方法中去除的吹扫气9可从第一透过物14中提取，因为这样可最大程度降低一氧化碳和二氧化碳的损失，如已经描述的。

在图3中示出根据本发明的方法的一种实施方案，其中以真空变压吸附VA的形式执行吸附。在这种情况下，使粗气体3经受真空变压吸附VA，其中可省去吸附进料的压缩。在本发明的该实施方案中，电解压力水平基本对应于例如约为150kPa的吸附压力水平。在本发明的所示出的实施方案中，将在膜分离M中形成的残余气体8与中间产物5一起压缩到例如约为2MPa的膜压力水平并且回馈至膜分离M。

在图4中示出在本发明的上下文中的一种实施方案，其中以高压电解的形式以例如约为2MPa的电解压力水平执行电解E。在该实施中，也可省去将粗气体压缩成吸附进料4。以电解压力水平执行吸附A。在示出的实施方案中，将来自膜分离M的残余气体8与回收流7一起压缩成回收进料10，将该回收进料与新鲜进料1一起作为电解进料2回馈至电解E。通过不同的待回馈的流以及电解E、吸附A和膜分离M的压力水平的组合，可节省压缩步骤。