[發明專利]一種高爐氣提濃一氧化碳的工藝

在審

• 申請號: 202010886429.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112023619A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 楊皓;寧平;達娜杉;田森林
• 申請（專利權）人: 楊皓
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/04;C10K1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高爐煤氣提濃一氧化碳的工藝，高爐煤氣脫硫磷后氣體含有飽和水，一氧化碳20~30%，氮氣60~70%，氫氣0.5~3%，二氧化碳0.5~3%稱為原料氣，首先設立1組變溫吸附脫水；設立2組變壓吸附，每組至少2個吸附塔，兩組吸附塔串聯吸附，連續送入脫水原料氣升壓串聯的吸附塔，第一段吸附塔在吸附結束后，順放氣一氧化碳濃度15%~30%，抽空氣為一氧化碳氣體濃度達到90~98%提濃氣；第二段吸附塔吸附結束，順放排出塔內氣一氧化碳5%以內混入脫一氧化碳氣，第二段抽空時使用緩沖罐順放氣沖洗吸附塔，抽空氣一氧化碳濃度15~30%直接送入第一段變壓吸附處于吸附工作狀態的塔；由此實現高爐氣一氧化碳提濃。

技術領域

本發明涉及冶金、節能、環保領域，是一種有效減少氣體廢棄物排放、降低資源消耗的方法。

背景技術

中國科學院上海高等研究院陳倩倩等CN108265145A公告了高爐氣通常用作發電的方法。

楊皓、羅國林、方勇CN201811324782.9公告了一種焦爐煤氣與高爐氣制造氨合成氣工藝，楊皓、鐘俊波、王巍CN201810389324.7 公告了一種高爐氣與焦爐氣混合變換氣制造氨合成氣工藝，楊皓、達娜杉 CN201811324441.1公告了一種焦爐煤氣與高爐氣制造氨合成氣工藝。

南京化工大學姚虎卿、劉曉勤、馬正飛CN1074448C公告了濃縮和提純高爐氣中一氧化碳的變壓吸附工藝。一種濃縮和提純高爐氣中一氧化碳的變壓吸附工藝，首先脫除會影響催 化吸附劑吸附一氧化碳的雜質組份，前置一個變壓吸附過程，用來脫除二氧化碳和或吸附二氧化碳得到濃縮或純的二氧化碳，其特征是將經前置處理脫除雜質和 二氧化碳的高爐氣或類似含氮的一氧化碳混合氣體，采用裝填有催化吸附劑的固定床吸附器來進行濃縮提純一氧化碳，吸附器采用變壓吸附方式。吸附壓力為0.04～0.7MPa(表壓)，解吸采用真空變壓吸附方式。

在低壓0.04~0.1MPa下采用CN1074448C吸附分離，實際很難一步同時獲得低濃一氧化碳與高濃一氧化碳，而為了增加回收率與提高吸附劑吸附能力，特發明以下內容。

發明內容

高爐煤氣脫硫磷后氣體含有飽和水，一氧化碳20~30%，氮氣60~70%，氫氣0.5~3%，二氧化碳0.5~3%稱為原料氣，氣體最高加壓到49KPa，首先設立1組變溫吸附脫水，脫水原料氣露點達到-15℃~-25℃，以此，確保一氧化碳吸附劑吸附能力最大化；設立2組變壓吸附，每組至少2個吸附塔，兩組吸附塔串聯吸附，吸附塔吸附工作壓力為-49KPa~49KPa，從-49KPa開始，連續送入脫水原料氣升壓串聯的吸附塔到最高49KPa，在35KPa下開始從第二段排放一氧化碳濃度低于0.5%的氫氮二氧化碳混合氣體稱為脫一氧化碳氣；脫一氧化碳氣按1：0.2~0.6與空氣混合送入加熱器，加熱后送變溫吸附再生吸附塔，再生氣送催化燃燒器把其中的一氧化碳與氫氣低溫催化燃燒到可燃氣體達到0.1%以下，燃燒尾氣用于加熱器加熱脫一氧化碳氣，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附結束后，順放排出塔內氣體一氧化碳濃度15%~30%，稱為順放氣送入順放緩沖罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空氣即為提濃一氧化碳氣體，一氧化碳氣體濃度達到90~98%為提濃氣；第二段吸附塔吸附結束，順放排出塔內氣一氧化碳5%以內混入脫一氧化碳氣，第二段抽空時使用緩沖罐順放氣沖洗吸附塔，抽空氣一氧化碳濃度15~30%，出口壓力最高49KPa，直接送入第一段變壓吸附處于吸附工作狀態的塔；由此實現高爐氣一氧化碳提濃，而排放氣中沒有幾乎可燃氣體，不會造成環境污染。

整個過程沒有均壓，采用非等壓吸附過程分離一氧化碳，減少了均壓過程導致的吸附劑用量浪費，兩段吸附分離，與一段吸附分離相比，一段吸附塔頂端的空間中氣體一氧化碳濃度不高，混入提濃氣則提濃氣的一氧化碳濃度就不如二段法中第一級吸附塔中解吸的一氧化碳濃度高。

具體實施方式