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      從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法

      文檔序號:4961416閱讀:784來源:國知局
      專利名稱:從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法。
      背景技術(shù)
      從一氧化碳?xì)怏w中精脫除二氧化碳的方法,目前已工業(yè)化的有(1)堿吸收法用稀釋的氫氧化鈉溶液洗滌除去二氧化碳,由于反應(yīng)過程中要生成水,必須再經(jīng) 干燥除水后才能得到合格的一氧化碳產(chǎn)品。在以上脫除過程中,反應(yīng)過程中生成的水,與一 氧化碳和二氧化碳形成弱酸介質(zhì),對設(shè)備有一定的腐蝕性,同時一氧化碳的脫除精度只能 達(dá)到300ppm以上。(2)變壓吸附法國內(nèi)現(xiàn)在也有個別工廠采用變壓吸附法進(jìn)行精脫二氧化碳工藝,但在整個脫附過 程中一氧化碳損失較大,一氧化碳將會損失至少20% -30%以上,同時脫除精度只能達(dá)到 500ppm 以上。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供一種在干基狀態(tài)下進(jìn) 行的、對設(shè)備材質(zhì)沒有特殊要求、脫除精度高、可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0 IOOOppm脫除到5ppm以下的精脫CO2的方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明實(shí)施如下的技術(shù)方案一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附,在床層內(nèi)吸附劑對 二氧化碳進(jìn)行吸附,而凈化后的氣體自床層頂部排出;吸附區(qū)的前沿向上移動,當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時,中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作;(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個已再生好的床層進(jìn)行吸附,在吸附壓力降至0. 02-0. 05MPa 后,對吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗上述抽空步驟結(jié)束后,吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來,但吸附塔 內(nèi)死空間仍殘留少量二氧化碳組份,如果仍繼續(xù)通過抽空方式,是無法徹底將殘留二氧化 碳組份抽出,在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時,會隨產(chǎn)品氣帶出,導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜 質(zhì)組份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì),對殘留在吸附塔死空間 中的二氧化碳進(jìn)行快速沖洗,使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介 質(zhì)逆向沖洗方式,從上至下對殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗,通過控制流量達(dá)到要求。所以當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 03 -0. 05MPa后,從吸附塔上部通入比CO吸附容量小的惰性沖洗氣,從吸附塔下部排出所述沖洗氣,邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層,吸附 塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 03 -0. 05MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后,經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時, 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸,停止加入沖洗氣,關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門,此 時吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣N2或H2,為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求,通過真空泵 繼續(xù)對吸附塔進(jìn)行抽空,將沖洗介質(zhì)氣抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 07 -0. 09Mpa,說明 吸附塔內(nèi)沖洗介質(zhì)氣也解吸干凈,此時吸附劑吸附的CO2被徹底解吸,吸附劑獲得了完全再 生。作為優(yōu)選方式,所述的比CO吸附容量小的惰性沖洗氣為N2或吐。作為優(yōu)選方式,通入的所述比CO吸附容量小的惰性沖洗氣壓力為0. 05-0. 6Mpa。本發(fā)明的有益效果本方法整個脫除過程是在干基狀態(tài)下進(jìn)行的,對設(shè)備材質(zhì)沒 有特殊要求,普通的碳鋼設(shè)備即能滿足要求,同時也不需要再設(shè)置其它設(shè)備,投資少,操作 簡單,自動化程度高,脫除精度高,可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0 IOOOppm脫除 到5ppm以下,對純一氧化碳?xì)怏w中的其它組份含量無特殊限制。
      具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附,在床層內(nèi)吸附劑對 二氧化碳進(jìn)行吸附,而凈化后的氣體自床層頂部排出;吸附區(qū)的前沿向上移動,當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時,中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作;(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個已再生好的床層進(jìn)行吸附,在吸附壓力降至0.02MPa后,通 過真空泵對吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗抽空步驟結(jié)束后,吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來,但吸附塔內(nèi)死 空間仍殘留少量二氧化碳組份,如果仍繼續(xù)通過抽空方式,是無法徹底將殘留二氧化碳組 份抽出,在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時,會隨產(chǎn)品氣帶出,導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜質(zhì)組 份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì)N2對殘留在吸附塔死空間中 的二氧化碳進(jìn)行快速沖洗,使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介質(zhì) 逆向沖洗方式,從上至下對殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗,通過控制流量達(dá)到要求。具體為當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 03MPa后,從吸附塔上部通入壓力為0. 05Mpa的沖 洗氣N2,從吸附塔下部排出所述沖洗氣,通過真空泵邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層,吸 附塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 03MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后,經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時, 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸,停止加入沖洗氣,關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門,此時吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣N2,為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求,通過真空泵繼續(xù) 對吸附塔進(jìn)行抽空,將沖洗介質(zhì)氣N2抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 07Mpa,說明吸附塔內(nèi)沖 洗介質(zhì)氣N2也解吸干凈,此時吸附劑吸附的CO2被徹底解吸,吸附劑獲得了完全再生。實(shí)施例2一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附,在床層內(nèi)吸附劑對 二氧化碳進(jìn)行吸附,而凈化后的氣體自床層頂部排出;吸附區(qū)的前沿向上移動,當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時,中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作;(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個已再生好的床層進(jìn)行吸附,在吸附壓力降至0.05MPa后,通 過真空泵對吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗抽空步驟結(jié)束后,吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來,但吸附塔內(nèi)死 空間仍殘留少量二氧化碳組份,如果仍繼續(xù)通過抽空方式,是無法徹底將殘留二氧化碳組 份抽出,在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時,會隨產(chǎn)品氣帶出,導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜質(zhì)組 份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì)H2對殘留在吸附塔死空間中 的二氧化碳進(jìn)行快速沖洗,使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介質(zhì) 逆向沖洗方式,從上至下對殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗,通過控制流量達(dá)到要求。具體為當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 05MPa后,從吸附塔上部通入壓力為0. 6Mpa的沖洗 氣H2,從吸附塔下部排出所述沖洗氣,通過真空泵邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層,吸附 塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 05MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后,經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時, 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸,停止加入沖洗氣H2,關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門, 此時吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣H2,為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求,通過真空泵繼 續(xù)對吸附塔進(jìn)行抽空,將沖洗介質(zhì)氣N2抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 09Mpa,說明吸附塔內(nèi) 沖洗介質(zhì)氣H2也解吸干凈,此時吸附劑吸附的CO2被徹底解吸,吸附劑獲得了完全再生。
      權(quán)利要求
      一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,其特征在于依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附,在床層內(nèi)吸附劑對二氧化碳進(jìn)行吸附,而凈化后的氣體自床層頂部排出;吸附區(qū)的前沿向上移動,當(dāng)出口氣體中的CO2含量達(dá)到5ppm時,中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作;(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個已再生好的床層進(jìn)行吸附,在吸附壓力降至0.02 0.05MPa后,對吸附塔進(jìn)行抽空;(3)抽空和沖洗當(dāng)吸附塔壓力降至 0.03~ 0.05MPa后,從吸附塔上部通入比CO吸附容量小的惰性沖洗氣,從吸附塔下部排出所述沖洗氣,邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層,吸附塔內(nèi)壓力始終保持在 0.03~ 0.05Mpa;(4)抽空經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時,停止加入沖洗氣,繼續(xù)對吸附塔進(jìn)行抽空,使吸附塔壓力降至 0.07~ 0.09Mpa,此時吸附劑吸附的CO2被徹底解吸,同時吸附劑獲得了完全再生。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,其特征在于所述的比 CO吸附容量小的惰性沖洗氣為N2或H2。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的的從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,其特征在于通 入的所述比CO吸附容量小的惰性沖洗氣的壓力為0. 05-0. 6Mpa。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法,依次包括吸附、抽空、抽空和沖洗、抽空等步驟,本方法整個脫除過程是在干基狀態(tài)下進(jìn)行的,對設(shè)備材質(zhì)沒有特殊要求,普通的碳鋼設(shè)備既能滿足要求,同時也不需要再設(shè)置其它設(shè)備,投資少,操作簡單,自動化程度高,脫除精度高,可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0~1000ppm脫除到5ppm以下,對純一氧化碳?xì)怏w中的其它組份含量無特殊限制。
      文檔編號B01D53/02GK101898066SQ20101023686
      公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
      發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:成都嘉禾聯(lián)創(chuàng)科技有限公司
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