浓缩和提纯高炉气中一氧化碳的变压吸附工艺

摘要

本发明涉及的是一种采用催化吸附剂将含氮的一氧化碳多组分混合高炉气体以及石油和化工等工业中具有类似混合气体进行分离、浓缩和提纯的工艺过程,使其中一氧化碳和氮气分开,分别制得一氧化碳和氮气,在此同时得到副产二氧化碳。其特征是将前置处理脱除杂质和二氧化碳的高炉气或类似含氮的一氧化碳混合气体,采用若干个装填有催化吸附剂的固定床吸附器通过变压吸附方式来进行浓缩提纯一氧化碳。若干个吸附器按顺序反复进行吸附,多步减压、清洗、真空脱附、多步升压等操作工艺步骤。

主权项

1．一种浓缩和提纯高炉气中一氧化碳的变压吸附工艺，首先脱除会影响催化吸附剂吸附一氧化碳的杂质组份，前置一个变压吸附过程，用来脱除二氧化碳和或吸附二氧化碳得到浓缩或纯的二氧化碳，其特征是将经前置处理脱除杂质和二氧化碳的高炉气或类似含氮的一氧化碳混合气体，采用装填有催化吸附剂的固定床吸附器来进行浓缩提纯一氧化碳，吸附器采用变压吸附方式按顺序分别反复进行下面的各步操作工艺：(1)．吸附：原料气进入装有催化吸附剂固定床进行一氧化碳吸附，吸附温度0～55℃，吸附压力为0.04～0.7MPa(表压)，当一氧化碳的吸附相浓度前沿移到床层某一位置时，就停止吸附，而此时流出的气体是不含有一氧化碳的氮气组份，以及少量的氧气，(2)．多步减压：吸附工序结束完成后，接着进行的是多步解吸工序，首先把该吸附器与另一个经过真空脱气或已经过升压(Ⅰ)的吸附器连接，在与吸附时气流流向相同的情况下，使该吸附器的压力降至一较低的压力，(3)．经并流降压的吸附器进一步并流降低压力至常压左右，此部分气体可用于经真空脱气的吸附器升压(Ⅰ)，在采用较低的吸附压力时，则经上面一步降压步骤，吸附器内的压力已较低，可没有此第二步均压步骤，(4)．清洗：利用一部分产品一氧化碳气并流通过降至常压的吸附器，置换清洗吸附器内残留的杂质气体，进一步提高吸附床层内一氧化碳的浓度，如只需得到浓缩的一氧化碳，可以不采用此步骤，以提高产量，(5)．真空脱附：对降至常压的吸附器进行真空减压，使吸附剂上吸附的一氧化碳得以脱附，回收脱附的一氧化碳，得到产品，(6)．将经真空脱附后的吸附器同已完成吸附步骤的吸附器连通起来，进行吸附器的升压(Ⅰ)步骤，(7)．多步升压：对经升压(Ⅰ)步骤的吸附器进行升压(Ⅱ)步骤，当吸附压力较高时(吸附压力大于0.2MPa)，可用处于降压步骤的吸附器的气体来实现升压(Ⅱ)步骤；当过程是用来提纯一氧化碳，此步骤可用其它吸附器在清洗时的废气来完成；当吸附压力较低(吸附压力不大于0.1MPa)，且过程是用来浓缩一氧化碳，则可去掉此步骤，(8)．利用其它吸附器在吸附时排放气进行吸附升压(Ⅲ)步骤。这样各个吸附器通过依次反复进行上述步骤的操作工艺，即可实现连续地浓缩或提纯一氧化碳。