一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺及系统，本申请包括：缓冲储存、水环压缩、湿法除尘、气体压缩、初步净化、二次净化、脱CO2工序、浓缩CO工序、提纯CO工序和充装步骤，本发明专利技术采用控温变换粗净化原料气进行一氧化碳提纯，解决了传统采用甲酰胺分解、甲酸分解等提纯方法成本高昂的问题，提纯工序简单，提纯精度高，成本低，使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一氧化碳提纯
，特别是一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺及系统。
技术介绍
在现代工业生产中，一氧化碳是碳化学重要的基础原料之一，它可用于多种有机化学品的生产，如甲酸、草酸、乙酸、醋酸酐、丙酸、丙烯酸酯、羧酸酯、二甲基甲酰胺、二异氰酸酯、聚碳酸酯和聚氨酯的原料气等有机化学品的合成。然而，在羰基合成有机化学品种类不断增加的同时，对一氧化碳的分离技术也提出了更高的要求。工业上利用石油或天然气经水蒸气转化或部分氧化制得的合成气，或者由煤制得的水煤气或者半水煤气，从这些富含一氧化碳的气体混合物中分离提取。许多工业废气，例如，钢铁厂的高炉气和转炉气、有色金属冶炼厂的尾气、电石厂和黄磷厂的尾气、合成氨装置的铜洗再生气等，都含有大量的一氧化碳。在这些气体中，一氧化碳常常与氢气、氮气、甲烷、二氧化碳及水汽等共存，要获得纯的一氧化碳，必须进行分离和提纯。传统的一氧化碳提纯主要采用甲酰胺分解、甲酸分解等分解法，但这种方法成本高，只适合实验室和小规模用量使用，对于工业生产的大批量一氧化碳提纯来说，无疑是具有巨大的成本限制和技术限制的。
技术实现思路
基于此，针对上述问题，有必要提出一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺及系统，本申请采用控温变换净化气进行一氧化碳提纯，解决了传统采用甲酰胺分解、甲酸分解等提纯方法成本高昂的问题，提纯工序简单，提纯精度高，使用方便。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，包括以下步骤：缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至30KPa-60KPa；湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行逆流接触，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg//M3以下；气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.3MPaG-1.5MPaG；初步净化：将电石炉尾气送入第一净化炉中除油，再送入第二净化炉中脱氟和脱磷处理；二次净化：脱除电石炉尾气中的杂质H2S、COS、砷化物和氰化物；脱CO2工序：将二次净化后的气体送入PSA-1设备中脱除CO2气体；浓缩CO工序：将脱除CO2工序的气体减压在0.5MPaG后送入PSA-2设备中浓缩处理，浓缩后的气体中CO含量为98％；提纯CO工序：将浓缩后的气体送入PSA-3设备中提纯；充装：将提纯后的气体加压至12MPa后充装。优选的，在二次净化步骤中，还包括以下详细步骤：将初步净化后的电石炉尾气送入预脱硫塔脱去杂质H2S；然后将电石炉尾气经加热器升温至60℃-120℃进入水解塔，将杂质COS水解转化成H2S，降至常温后送入脱硫塔脱去H2S；将脱硫后的气体送入净化塔中脱去砷和氰化物；将气体加热升温至120℃-200℃进入脱氧器进行脱氧处理，脱氧后的气体进入气液分离器，脱除剩余的水分。优选的，设定压缩步骤后的电石炉尾气温度为0℃-40℃。一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的系统，包括一氧化碳气柜、水环压缩机、填料塔、一氧化碳压缩机、第一净化炉、第二净化炉、预脱硫塔、水解塔、脱硫塔、净化塔、脱氧器、气液分离器、PSA-1设备、PSA-2设备、PSA-3设备、废气缓冲罐和产品压缩机，一氧化碳气柜的出口通过管道与水环压缩机相连，水环压缩机与填料塔相连，填料塔的气体出口与一氧化碳压缩机的气体入口相连，一氧化碳压缩机的气体出口依次与第一净化炉、第二净化炉、预脱硫塔、水解塔、脱硫塔净化塔、脱氧器以及气液分离器相连，气液分离器依次与PSA-1设备、PSA-2设备和PSA-3设备相连，PSA-3设备与产品压缩机相连。优选的，其还包括废气缓冲罐，所述废气缓冲罐与PSA-2设备相连。本专利技术的有益效果是：(1)采用控温变换粗净化原料气进行一氧化碳提纯，成本低，解决了传统采用甲酰胺分解、甲酸分解等提纯方法成本高昂的问题；(2)其工艺简单，直接将电石炉尾气净化提纯即可，避免了传统需要添加其他气体进行化学反应；(3)提纯精度高，适用于大批量的一氧化碳气体的工业化提纯。附图说明图1是本专利技术利用控温变换净化气制备高纯一氧化碳的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。实施例1：如图1所示，一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，包括以下步骤：S1、缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；S2、水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至30KPa；S3、湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg/M3以下；S4、气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.3MPaG；S5、初步净化：将电石炉尾气送入第一净化炉中除油，再送入第二净化炉中脱氟和脱磷处理；S6、二次净化：脱除电石炉尾气中的杂质H2S、杂质COS、砷化物和氰化物；S7、脱CO2工序：将二次净化后的气体送入PSA-1设备中脱除CO2气体；S8、浓缩CO工序：将脱除CO2工序的气体减压在0.5MPaG后送入PSA-2设备中浓缩处理，浓缩后的气体中CO含量为98％；S9、提纯CO工序：将浓缩后的气体送入PSA-3设备中提纯；S10、充装：将提纯后的气体加压至12MPa后充装。实施例2：一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，包括以下步骤：S1、缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；S2、水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至60KPa；S3、湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg/M3以下；S4、气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.5MPaG；S5、初步净化：将电石炉尾气送入第一净化炉中除油，再送入第二净化炉中脱氟和脱磷处理；S6、二次净化：脱除电石炉尾气中的杂质H2S、杂质COS、砷化物和氰化物；S7、脱CO2工序：将二次净化后的气体送入PSA-1设备中脱除CO2气体；S8、浓缩CO工序：将脱除CO2工序的气体减压在0.5MPaG后送入PSA-2设备中浓缩处理，浓缩后的气体中CO含量为98％；S9、提纯CO工序：将浓缩后的气体送入PSA-3设备中提纯；S10、充装：将提纯后的气体加压至12MPa后充装。实施例3：一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，包括以下步骤：S1、缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；S2、水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至50KPa；S3、湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg/M3以下；S4、气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.4MPaG；S5、初步净化：将电石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，其特征在于，包括以下步骤：缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至30KPa‑60KPa；湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行逆流接触，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg/M3以下；气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.3MPaG‑1.5MPaG；初步净化：将电石炉尾气送入控温变换第一净化炉中除油，再送入第二净化炉中脱氟和脱磷处理；二次净化：脱除电石炉尾气中的杂质H2S、COS、砷化物和氰化物；脱CO2工序：将二次净化后的气体送入PSA‑1设备中脱除CO2气体；浓缩CO工序：将脱除CO2工序的气体减压到0.5MPaG后送入PSA‑2设备中浓缩处理，浓缩后的气体中CO的含量为98％；提纯CO工序：将浓缩后的气体送入PSA‑3设备中提纯；充装：将提纯后的气体加压至12MPa后充装。

【技术特征摘要】
1.一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，其特征在于，包括以下步骤：缓冲储存：将电石炉尾气送入一氧化碳气柜中缓冲、混合和储存；水环压缩：将一氧化碳气柜中的电石炉尾气送入水环压缩机中加压至30KPa-60KPa；湿法除尘：将水环压缩后的电石炉尾气送入内装鲍尔环的填料塔中，电石炉尾气由下部进入，与填料塔中上部进入的冷水进行逆流接触，直到电石炉尾气中的粉尘脱至20mg/M3以下；气体压缩：将湿法除尘后的电石炉尾气送入一氧化碳压缩机中，使压缩后的电石炉尾气的压力为1.3MPaG-1.5MPaG；初步净化：将电石炉尾气送入控温变换第一净化炉中除油，再送入第二净化炉中脱氟和脱磷处理；二次净化：脱除电石炉尾气中的杂质H2S、COS、砷化物和氰化物；脱CO2工序：将二次净化后的气体送入PSA-1设备中脱除CO2气体；浓缩CO工序：将脱除CO2工序的气体减压到0.5MPaG后送入PSA-2设备中浓缩处理，浓缩后的气体中CO的含量为98％；提纯CO工序：将浓缩后的气体送入PSA-3设备中提纯；充装：将提纯后的气体加压至12MPa后充装。2.根据权利要求1所述一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺，其特征在于，在二次净化步骤中，还包括以下详细步骤：将初步净化后的电石炉尾气送入预脱硫塔脱去杂质H2S；然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊超，孙孟君，何平元，廖绍元，李君炎，杨仁刚，王怀明，
申请(专利权)人：茂县鑫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51