[發明專利]電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H2的工藝

有效

• 申請號: 201310090878.4
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103204470A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳彬;阮建飛;關剛;唐紅建;張永龍;張紅雷;陸俊;張云潔;李剛
• 申請（專利權）人: 新疆天業(集團)有限公司
• 主分類號: C01B3/16
• 分類號: C01B3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于包括如下步驟：

①增壓：電石爐尾氣首先進入壓縮機Ⅰ提升壓力，以保證后續工序的使用；

②深度除塵系統：將提升壓力后的電石爐尾氣送入濕式除塵器除塵；

③變換系統：將除塵后的電石爐尾氣送入變換系統，在催化劑A的作用下采用低水氣比、低溫變換技術，將部分一氧化碳轉變為二氧化碳和氫氣；

④脫二氧化碳和脫硫系統：將經變換系統處理后的混合氣送入脫二氧化碳和脫硫系統，將混合氣中的二氧化碳和含硫組分分離出來，分別釋放出二氧化碳和硫化氫氣體，其中二氧化碳氣體排出本工藝系統，硫化氫返回至變換系統循環使用；

⑤深度凈化系統：將脫除二氧化碳和含硫組分的混合氣送入深度凈化系統，在催化劑B的作用下，利用混合氣中的氫氣，將混合氣中的不飽和健形成飽和鍵，進一步凈化電石爐尾氣；

⑥變壓吸附系統：將經深度凈化系統處理后的混合氣送入變壓吸附系統，實現一氧化碳、飽和烴類和氫氣的分離，得到含微量飽和烴類一氧化碳氣體和高純度的氫氣；

⑦脫氫及脫水系統：將經變壓吸附系統處理后的含微量飽和烴類一氧化碳氣體經壓縮機Ⅱ壓縮后，進入脫氫及脫水系統，加入氧氣使飽和烴類反應生成二氧化碳和水，并除去氣體中的水；

⑧脫氧、二氧化碳及脫水系統：將經脫氫及脫水系統處理后的含微量飽和烴類一氧化碳氣的氧氣、二氧化碳和水脫除，得到高純度的一氧化碳氣體。

2.根據權利要求1所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：步驟①中，經壓縮機Ⅰ后電石爐尾氣的壓力提升至0Mpa?~2.0Mpa。

3.根據權利要求1所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：步驟②深度除塵系統包括依次相連接的緩沖罐、濕式除塵器、氣液分離器和過濾器；提升壓力后的電石爐尾氣經緩沖罐后進入濕式除塵器除塵，出濕式除塵器的電石爐尾氣氣液混合物經氣液分離器分離含塵水滴，再經過濾器過濾除去未被分離的細小含塵液滴，然后將除塵后的電石爐尾氣送出深度除塵系統。

4.根據權利要求1或3所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：濕式除塵器為文丘里洗滌器。

5.根據權利要求3所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：過濾器為焦炭過濾器。

6.根據權利要求1或3所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：經深度除塵系統處理后氣體含塵量至8mg/m³以下。

7.根據權利要求1所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：步驟③變換系統包括依次相連接的除油爐、凈化爐、熱交換器Ⅰ、除氧爐、第一增濕器、預變換爐、主變換爐、汽包、第二增濕器、第二變換爐、熱交換器Ⅱ、第三變換爐和熱交換器Ⅲ；除塵后的電石爐尾氣首先依次進入除油爐及凈化爐，除油、脫磷、脫氯、脫氟，再進入熱交換器Ⅰ升溫后配少量蒸汽后進入除氧爐，在除氧爐中裝有脫砷劑、脫氧劑，除去電石爐尾氣中的雜質砷及氧；除氧爐出口電石爐尾氣經第一增濕器上段噴水降溫后，進入預變換爐上段低溫加氫進行CO變換；然后進第一增濕器下段噴水并添加蒸汽后，氣體降溫至220℃進入預變換爐下段，然后進入主變換爐進行變換反應；主變換爐出口變換氣溫度210℃~230℃，工藝氣中CO含量控制在25%~35%，通過調節水汽比來控制；主變換爐出口變換氣經過第二增濕器噴脫鹽水并添加蒸汽后，進入第二變換爐上段經催化劑作用進行變換反應，第二變換爐上段出口變換氣溫度控制在250℃~320℃，再進入第二變換爐下段經高溫加氫催化劑作用，出第二變換爐下段變換氣溫度控制在280℃~320℃，經過熱交換器Ⅱ回收能量后，進入第三變換爐進行變換反應，將出第二變換爐變換氣中所含的水蒸氣與CO進一步反應，以達到節能減排的目的，并且控制CO濃度達到指標要求；出第三變換爐的變換氣經過熱交換器Ⅲ后進入電石爐氣凈化的下一工段。

8.根據權利要求1或7所述的電石爐氣變換深度凈化用于分離提純CO與H₂的工藝，其特征在于：經熱交換器Ⅰ后電石爐氣被加熱至190℃~220℃。