CN114229844B - 一种变压吸附制一氧化碳的改进工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压吸附分离提纯一氧化碳的改进方法，10%~60%一氧化碳、二氧化碳10~60%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.05~1.0MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到0.05~4.0MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得98.5%以上浓度一氧化碳称为产品气。
Description
技术领域
本发明涉及化工、节能、环保领域，是一种有效减少催化剂消耗、提高催化剂利用效率、节能的方法。
背景技术
含一氧化碳气体提纯一氧化碳，通常采用变压吸附工艺分离技术。
德国林德公司于20世纪80年代开发出利用5A分子筛吸附剂为基础的两段法变压吸附分离CO工艺，一段预处理工序脱除在5A分子筛上解吸困难的CO，二段工序提纯产品CO。
北京大学谢有畅教授CN86102838B开发的铜系分子筛直接分离一氧化碳，该吸附剂同时吸附少量二氧化碳，为了提高纯度，采用纯一氧化碳置换共吸附气体与吸附塔中非吸附相气体。可以采用前净化或后净化二氧化碳都可以。
南京工业大学马正飞教授CN1185353A开发的铜系活性炭直接分离一氧化碳，该吸附剂同时吸附大量二氧化碳，为了提高纯度，采用更多纯一氧化碳置换共吸附气体与吸附塔中非吸附相气体。可以采用前净化或后净化二氧化碳都可以。
以上三种工艺都成功工业化。其中载铜吸附剂是一氧化碳、二氧化碳竞争吸附，一氧化碳吸附能力强于二氧化碳，二氧化碳吸附后会被一氧化碳顶替吸附出来。我们通过实验发现，再生过程，如使用二氧化碳冲洗一氧化碳吸附剂，就会很容易把一氧化碳碰撞出来。
使用一氧化碳用于置换非吸附相气体，置换吸附相共吸附气体成为一种必须的手段。而一氧化碳由抽空阶段、逆放阶段获得，后续羰基合成使用一氧化碳压力一般都高于0.1MPa。
发明内容
一种变压吸附分离提纯一氧化碳的改进方法，其特征在于含10%~60%一氧化碳、二氧化碳10~60%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.05~1.0MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到0.05~4.0MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得98.5%以上浓度一氧化碳称为产品气。
与其他专利公告的方法相比，本发明具有以下优势：（1）本发明逆放过程出口端二氧化碳吸附剂解吸的二氧化碳对进口端吸附剂吸附的一氧化碳有一个突出的冲洗作用，有利于一氧化碳从吸附剂中再生。（2）本发明抽空过程出口端二氧化碳吸附剂解吸的二氧化碳对进口端吸附剂吸附的一氧化碳有一个突出的冲洗作用，有利于一氧化碳从吸附剂中彻底再生。由此减少循环时间，提高吸附剂利用效率。节约昂贵的铜吸附剂。（3）二氧化碳在两种吸附剂上均属于易解吸气体，抽空使用的电耗将比不冲洗大为降低。（4）后段分离二氧化碳比常用工艺更节省能耗。（5）利用后段混合气体分离二氧化碳，可以控制一氧化碳中的二氧化碳浓度，对于某些需要加入二氧化碳的碳基合成过程极其方便。
具体实施方式
实施例1：一种含一氧化碳50%、二氧化碳20%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.10MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到3.0MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得98.5%以上浓度一氧化碳称为产品气。
实施例2：一种含一氧化碳45%、二氧化碳25%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.09MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到3.5MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得98.0%以上浓度一氧化碳称为产品气。
实施例3：一种含一氧化碳60%、二氧化碳30%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.12MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到4.0MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得99.0%以上浓度一氧化碳称为产品气。
Claims (1)
1.一种变压吸附分离提纯一氧化碳的改进方法，其特征在于含10%~60%一氧化碳、二氧化碳10~60%、其余为氮气氢气的混合气体，吸附压力0.05~1.0MPa，载铜吸附剂放置在第一级吸附塔的进口端、硅胶放置在吸附塔的出口端，载铜吸附剂吸附一氧化碳、二氧化碳，硅胶吸附二氧化碳；经过均压降压、顺放过程后，采用粗产品置换吸附塔，置换流出气送压缩或其他塔升压；逆放、抽空过程解吸出来的一氧化碳、二氧化碳合计浓度达到99%以上称为粗产品，逆放、抽空再生过程，硅胶解吸的二氧化碳作为对载铜吸附剂吸附的一氧化碳的冲洗气，有利于一氧化碳完全解吸；粗产品经过加压到0.05~4.0MPa，送入第二级吸附塔分离二氧化碳，从非吸附相获得98.5%以上浓度一氧化碳称为产品气。
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