一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和CO₂的變壓吸附工藝的製作方法

2023-12-10 10:30:37

專利名稱：一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和CO 2的變壓吸附工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和CO2的變壓吸附工藝及專用精脫(X)2吸附劑的配比，屬於化工領域。
背景技術：
CO作為很多化工合成和醫藥合成的重要原材料，具有廣泛的應用領域。焦炭純氧連續造氣，得到CO與CO2的混合物，同時還含有少量的H2、N2、CH4、O2等，通過變壓吸附法分離提純，可得到高純度的Co。在合成工藝中，CO2作為雜質組分一方面會參與反應，生成新的雜質，使得合成的產品純度降低，分離難度提高；另一方面(X)2還會消耗大量的催化劑，使得生產成本升高。因此在許多合成工藝中，都希望在得到高純度、高收率CO的前提下儘可能的降低CO2的含量。以往的變壓吸附工藝，不僅CO收率較低，且一般只能把產品CO中CO2 的含量降低到幾百ppm。近年來，由於石油、天然氣、煤等原材料價格的不斷上漲，以焦炭為主要原材料生產CO的成本也隨著不斷上漲。因此在變壓吸附工藝中，迫切需要提高CO的回收率和純度，以降低企業的生產成本。本發明的目的旨在解決已有變壓吸附工藝中，CO與 CO2分離精度不高、CO產品氣中微量(X)2無法控制、CO損失較大等問題。焦炭純氧造氣作為一種簡潔方便的生產CO氣體的方法，通過變壓吸附工藝分離提純，得到高濃度的CO氣體， 可作為原料氣廣泛應用於化工合成和醫藥合成等廣泛領域。

發明內容
通過兩段法變壓吸附分別提純(X)2和C0，第一段採用常規吸附劑，用於提濃CO2,第二段通過合理配置常規吸附劑和專用精脫CO2吸附劑，使CO產品中CO2的含量降低到5ppm， 同時使CO回收率提高到94%以上。本發明的具體技術方案如下一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和(X)2的變壓吸附工藝，包括如下步驟
1、原料氣先經過原料氣壓縮機壓縮後進入吸附塔，經過PSA-I段採用兩塔預吸附，兩塔吸附，三次均壓的抽空工藝，各吸附塔依次經歷預吸附、吸附、一均降、二均降、三均降、順放、逆放、抽空、置換、三均升、二均升、一均升、終充步驟，從塔底得到CO2氣體，塔頂得到中間產品氣；
2、中間產品氣進入二段吸附塔，經過PSA-2段採用兩塔吸附，三次均壓的抽空工藝， 各吸附塔依次經歷預吸附、吸附、一均降、二均降、三均降、逆放、抽空、三均升、二均升、一均升、終充步驟，從塔頂得到CO產品氣；其中第二段採用常規吸附劑與專用精脫(X)2吸附劑混裝的複合床吸附塔。本發明中，第一段裝填常規吸附劑，吸附劑能大量吸附CO2，而對CO則幾乎不吸附。 通過均壓和順放等步驟，CO2在吸附塔內濃縮到較高的濃度(> 98%)，通過逆放和抽真空方式，回收ω2氣體並將其送回到造氣爐做氣化劑循環使用。
在第二段中，常規吸附劑與專用精脫CO2吸附劑的裝填比例一般為15 20:1，優選 18:1。所述專用精脫CO2吸附劑為沸石型分子篩，裝填在吸附塔的上端，用於控制微量的 C02。裝填了吸附劑後，吸附床的吸附前沿可以更靠近出口端，吸附床的吸附飽和度更高，使得吸附床層在再生過程中死空間內的CO含量大大降低，從而提高了 CO回收率。吸附床在再生過程中，通過逆放和抽空，降低吸附塔內的分壓，使床層中的(X)2雜質氣體解吸出來。在本發明中，第一段的操作壓力為0. 6-lMpa，第二段的操作壓力為0. 55-0. 9Mpa。


圖1-1及1-2為實例一的簡要流程圖。圖2-1及2-2為實例二的簡要流程圖。
具體實施例方式本發明適用於從混合氣體中，特別是焦炭純氧連續造氣中同時提純一氧化碳和二氧化碳。下面以實施例及其附圖對本發明做進一步說明。實施例一
本發明的一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純一氧化碳和二氧化碳的方法。原料氣的條件如下
a.原料氣組成
權利要求
1.一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和(X)2的變壓吸附工藝，包括如下步驟 1)原料氣先經過原料氣壓縮機壓縮後進入吸附塔，經過PSA-I段採用兩塔預吸附，兩塔吸附，三次均壓的抽空工藝，各吸附塔依次經歷預吸附、吸附、一均降、二均降、三均降、順放、逆放、抽空、置換、三均升、二均升、一均升、終充步驟，從塔底得到CO2氣體，塔頂得到中間產品氣；2)中間產品氣進入二段吸附塔，經過PSA-2段採用兩塔吸附，三次均壓的抽空工藝， 各吸附塔依次經歷預吸附、吸附、一均降、二均降、三均降、逆放、抽空、三均升、二均升、一均升、終充步驟，從塔頂得到CO產品氣；其中第二段採用常規吸附劑與專用精脫CO2吸附劑混裝的複合床吸附塔。
2.如權利要求1所述的工藝，其中步驟1中裝填常規吸附劑，通過均壓和順放步驟，CO2 在吸附塔內濃縮到較高的濃度(> 98%)，通過逆放和抽真空方式，回收(X)2氣體並將其送回到造氣爐做氣化劑循環使用。
3.如權利要求1所述的工藝，其中步驟2中常規吸附劑與專用精脫(X)2吸附劑的裝填比例一般為15 20:1，優選18:1 ；所述專用精脫(X)2吸附劑為沸石型分子篩。
4.如權利要求1-3任一項所述的工藝，其中專用精脫(X)2吸附劑裝填在吸附塔的上端， 用於控制微量的(X)2 ；裝填了專用精脫(X)2吸附劑後，吸附床的吸附前沿更靠近出口端。
5.如權利要求1-4任一項所述的工藝，其中步驟1的操作壓力為0.6-lMpa,步驟2的操作壓力為0. 55-0. 9Mpa。
全文摘要
本發明公開了一種從焦炭純氧連續造氣中同時提純CO和CO2的變壓吸附工藝，通過兩段法變壓吸附分別提純CO2和CO，第一段採用常規吸附劑，用於提濃CO2，第二段通過合理配置常規吸附劑和專用精脫CO2吸附劑，使CO產品中CO2的含量降低到5ppm，同時使CO回收率提高到94%以上。
文檔編號B01D53/047GK102553394SQ20121002296
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者張愛民, 李聖君, 鄭才平 申請人:四川同盛科技有限責任公司