CN112023619A - 一种高炉气提浓一氧化碳的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉煤气提浓一氧化碳的工艺，高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳20~30%，氮气60~70%，氢气0.5~3%，二氧化碳0.5~3%称为原料气，首先设立1组变温吸附脱水；设立2组变压吸附，每组至少2个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔，第一段吸附塔在吸附结束后，顺放气一氧化碳浓度15%~30%，抽空气为一氧化碳气体浓度达到90~98%提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳5%以内混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度15~30%直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓。
Description
技术领域
本发明涉及冶金、节能、环保领域，是一种有效减少气体废弃物排放、降低资源消耗的方法。
背景技术
中国科学院上海高等研究院陈倩倩等CN108265145A公告了高炉气通常用作发电的方法。
杨皓、罗国林、方勇CN201811324782.9公告了一种焦炉煤气与高炉气制造氨合成气工艺，杨皓、钟俊波、王巍CN201810389324.7 公告了一种高炉气与焦炉气混合变换气制造氨合成气工艺，杨皓、达娜杉 CN201811324441.1公告了一种焦炉煤气与高炉气制造氨合成气工艺。
南京化工大学姚虎卿、刘晓勤、马正飞CN1074448C公告了浓缩和提纯高炉气中一氧化碳的变压吸附工艺。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。吸附压力为0.04～0.7MPa(表压)，解吸采用真空变压吸附方式。
在低压0.04~0.1MPa下采用CN1074448C吸附分离，实际很难一步同时获得低浓一氧化碳与高浓一氧化碳，而为了增加回收率与提高吸附剂吸附能力，特发明以下内容。
发明内容
高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳20~30%，氮气60~70%，氢气0.5~3%，二氧化碳0.5~3%称为原料气，气体最高加压到49KPa，首先设立1组变温吸附脱水，脱水原料气露点达到-15℃~-25℃，以此，确保一氧化碳吸附剂吸附能力最大化；设立2组变压吸附，每组至少2个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，吸附塔吸附工作压力为-49KPa~49KPa，从-49KPa开始，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔到最高49KPa，在35KPa下开始从第二段排放一氧化碳浓度低于0.5%的氢氮二氧化碳混合气体称为脱一氧化碳气；脱一氧化碳气按1：0.2~0.6与空气混合送入加热器，加热后送变温吸附再生吸附塔，再生气送催化燃烧器把其中的一氧化碳与氢气低温催化燃烧到可燃气体达到0.1%以下，燃烧尾气用于加热器加热脱一氧化碳气，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附结束后，顺放排出塔内气体一氧化碳浓度15%~30%，称为顺放气送入顺放缓冲罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空气即为提浓一氧化碳气体，一氧化碳气体浓度达到90~98%为提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳5%以内混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度15~30%，出口压力最高49KPa，直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓，而排放气中没有几乎可燃气体，不会造成环境污染。
整个过程没有均压，采用非等压吸附过程分离一氧化碳，减少了均压过程导致的吸附剂用量浪费，两段吸附分离，与一段吸附分离相比，一段吸附塔顶端的空间中气体一氧化碳浓度不高，混入提浓气则提浓气的一氧化碳浓度就不如二段法中第一级吸附塔中解吸的一氧化碳浓度高。
具体实施方式
实施例1：高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳26.5%，氮气70%，氢气0.5%，二氧化碳3%称为原料气，气体最高加压到36KPa，首先设立1组变温吸附脱水，脱水原料气露点达到-25℃。设立2组变压吸附，每组2个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，吸附塔吸附工作压力为-49KPa~36KPa，从-49KPa开始，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔到最高36KPa，在25KPa下开始从第二段排放一氧化碳浓度低于0.5%的氢氮二氧化碳混合气体称为脱一氧化碳气；脱一氧化碳气按1： 0.6与空气混合送入加热器，加热后送变温吸附再生吸附塔，再生气送催化燃烧器把其中的一氧化碳与氢气低温催化燃烧到可燃气体达到0.08%，燃烧尾气用于加热器加热脱一氧化碳气，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附结束后，顺放排出塔内气体一氧化碳浓度15%%，称为顺放气送入顺放缓冲罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空气即为提浓一氧化碳气体，一氧化碳气体浓度达到90%为提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳4.8%混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度15%，出口压力最高36KPa，直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓，而排放气中没有几乎可燃气体，不会造成环境污染。
实施例2：高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳29.5%，氮气67%，氢气0.5%，二氧化碳3%称为原料气，气体最高加压到39KPa，首先设立1组变温吸附脱水，脱水原料气露点达到-25℃。设立2组变压吸附，每组2个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，吸附塔吸附工作压力为-49KPa~39KPa，从-49KPa开始，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔到最高39KPa，在25KPa下开始从第二段排放一氧化碳浓度低于0.5%的氢氮二氧化碳混合气体称为脱一氧化碳气；脱一氧化碳气按1： 0.5与空气混合送入加热器，加热后送变温吸附再生吸附塔，再生气送催化燃烧器把其中的一氧化碳与氢气低温催化燃烧到可燃气体达到0.07%，燃烧尾气用于加热器加热脱一氧化碳气，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附结束后，顺放排出塔内气体一氧化碳浓度20%，称为顺放气送入顺放缓冲罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空气即为提浓一氧化碳气体，一氧化碳气体浓度达到92%为提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳4.6%混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度17%，出口压力最高39KPa，直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓，而排放气中没有几乎可燃气体，不会造成环境污染。
实施例3：高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳29.5%，氮气68%，氢气0.5%，二氧化碳2%称为原料气，气体最高加压到39KPa，首先设立1组变温吸附脱水，脱水原料气露点达到-23℃。设立2组变压吸附，每组3个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，吸附塔吸附工作压力为-49KPa~39KPa，从-49KPa开始，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔到最高39KPa，在30KPa下开始从第二段排放一氧化碳浓度低于0.4%的氢氮二氧化碳混合气体称为脱一氧化碳气；脱一氧化碳气按1： 0.4与空气混合送入加热器，加热后送变温吸附再生吸附塔，再生气送催化燃烧器把其中的一氧化碳与氢气低温催化燃烧到可燃气体达到0.1%，燃烧尾气用于加热器加热脱一氧化碳气，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附结束后，顺放排出塔内气体一氧化碳浓度25%，称为顺放气送入顺放缓冲罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空气即为提浓一氧化碳气体，一氧化碳气体浓度达到95%为提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳3.6%混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度20%，出口压力最高39KPa，直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓，而排放气中没有几乎可燃气体，不会造成环境污染。
本发明可以实现低压吸附分离，吸附塔可以实现快速循环，吸附剂使用量少，操作压力低有利于减少设备投资。
Claims (1)
1.一种高炉煤气提浓一氧化碳的工艺，其特征在于：高炉煤气脱硫磷后气体含有饱和水，一氧化碳20~30%，氮气60~70%，氢气0.5~3%，二氧化碳0.5~3%称为原料气，气体最高加压到49KPa，首先设立1组变温吸附脱水，脱水原料气露点达到-15℃~-25℃，以此，确保一氧化碳吸附剂吸附能力最大化；设立2组变压吸附，每组至少2个吸附塔，两组吸附塔串联吸附，吸附塔吸附工作压力为-49KPa~49KPa，从-49KPa开始，连续送入脱水原料气升压串联的吸附塔到最高49KPa，在35KPa下开始从第二段排放一氧化碳浓度低于0.5%的氢氮二氧化碳混合气体称为脱一氧化碳气；脱一氧化碳气按1：0.2~0.6与空气混合送入加热器，加热后送变温吸附再生吸附塔，再生气送催化燃烧器把其中的一氧化碳与氢气低温催化燃烧到可燃气体达到0.1%以下，燃烧尾气用于加热器加热脱一氧化碳气，然后直接排放；第一段吸附塔在吸附结束后，顺放排出塔内气体一氧化碳浓度15%~30%，称为顺放气送入顺放缓冲罐待用，然后使用真空泵抽第一段吸附塔，抽空气即为提浓一氧化碳气体，一氧化碳气体浓度达到90~98%为提浓气；第二段吸附塔吸附结束，顺放排出塔内气一氧化碳5%以内混入脱一氧化碳气，第二段抽空时使用缓冲罐顺放气冲洗吸附塔，抽空气一氧化碳浓度15~30%，出口压力最高49KPa，直接送入第一段变压吸附处于吸附工作状态的塔；由此实现高炉气一氧化碳提浓，而排放气中没有几乎可燃气体，不会造成环境污染。
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| GR01 | Patent grant | ||
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