CN1178766A - 合成气中金属羰基化合物的净化方法 - Google Patents
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Abstract
一种合成气中金属羰基化合物的净化方法是采用活性炭,特别是果壳炭的活性炭作净化剂,于净化温度0～200℃,合成气空速≤5000h-1,合成气压力0.01～20MPa的条件下对合成气中金属羰基化合物进行有效的消除。为提高净化剂的活性,可对活性炭进行酸,碱或酸碱进行预处理。该工艺方法对合成气中金属羰基化合物的脱除活性高,脱的干净,且工艺简单,操作方便,适于工业化采用。
Description
本发明涉及合成气的净化过程，具体地说是提供一种用于合成气中金属羰基化合物的净化方法。
合成气的净化要求和合成气的用途直接相关。US4572829应用催化氧化的方法把合成气中的CO转化成CO2，再把CO2洗掉，其余的有害杂质用吸附剂脱除。DE3245463发明了合成气生产过程中防止金属硫化物堵塞管道的方法和设备。当造出的合成气温度降至250℃以下对，向合成气中补充O2，把金属羰基化合物氧化成金属氧化物，降低了生成金属硫化物的可能性。此外，合成气中一般都会有金属羰基化合物，如羰基铁，镍，钼等，这些羰基化合物对贵金属催化剂毒性很强，即使量微，也容易使催化剂失活。但是对于合成气中的金属羰基化合物的消除，目前尚未见到实用有效的方法。
本发明的合成气中金属羰基化合物的净化方法，其特征是采用活性炭作净化剂来消除金属羰基化合物，且作为净化剂的活性炭最好选用果壳炭。为提高净化剂的性能，也可对活性炭进行予处理，得到高活性的活性炭。其予处理采用下列方法之一：
(1)用稀酸如HCl，HNO3或H2SO4进行酸渍，酸煮和酸洗；
(2)用碱溶液，如NaOH，KOH，Mg(OH)2，Na2CO3或K2CO3进行碱浸渍，碱煮和碱洗；
(3)首先用上述(1)进行稀酸处理后，再用上述(2)进行碱处理；经处理后的活性炭按常规方法进行干燥，即可得到净化剂。
利用上述本发明的活性炭净化剂，根据需要量的不同，将上述净化剂装入一定体积的不锈钢管或罐中，粒度控制为0.5mm～15mm，按下述条件对合成气进行净化。净化条件为：
净化罐的温度：0～200℃，最佳温度为80～150℃；
合成气空速：≤5000h-1，最佳空速为≤2000h-1；
操作压力：0.01～20MPa。
下面通过实例对本发明的技术给予进一步地说明。
实施例1
选2-3mm的煤制炭，不做予处理，量取10ml装入φ10mm的不锈钢管中，控制活性炭床层温度在100℃，合成气压力3.0MPa，空速1000h-1；入口合成气含O2量0.1％，羰基金属化合物总含量为3.5ppm。在出口测得羰基金属化合物的含量为＜0.3ppm。
实施例2
选2-3mm的椰壳炭，不做预处理，和例1完全相同的试验条件，测得出口合成气中羰基金属化合物总含量为0.08ppm。
实施例3
选5-8mm的椰壳炭，用0.1N NaOH浸渍，滤水，烘干，取50L装入50L的不锈钢净化罐中，控制床层温度在100～110℃，合成气压力8.0MPa，空速1000～1500h-1，入口气的O2含量为0.1％～0.2％，羰基金属化合物含量3.6～6.1ppm，测得出口气中羰基金属化合物为0.02ppm。
实施例4
选2-3mm的煤制活性炭，用1N HCl浸泡，煮沸，洗涤，2～3遍。然后用0.5NK2CO3浸渍，滤水，烘干，测试条件和例1完一致。入口气中羰基物浓度为3.5ppm，测得出口气中的浓度为0.05ppm。
实施例5
选2-3mm的杏核炭，用0.2N Na2CO3浸渍，烘干。在例1的测试设备上，入口合成气含O2为620ppm，羰基金属化合物为3.6ppm，控制床层温度在120℃，压力3.0MPa，空速800h-1。测得出口气中羰基金属化合物浓度为0.05ppm。
实施例6
选2-3mm的椰壳炭，用1N HCl水溶液煮沸，用水冲洗至pH＝7，然后用0.1NNa2CO3浸渍一天，滤去水分，烘干。测试条件除空速变为4000h-1外，其它与实例1相同。测得出口合成气中羰基金属化合物的含量为0.08ppm。
实施例7
选2-3mm的椰壳炭，和例6完全相的予处理条件。在和实施例1完全相同的条件下，测得入口合成气的羰基金属化合物含量为3.5ppm，出口为＜0.01ppm。
比较例1
选2-3mm粒径的Al2O3，测试条件和实施例1完全相同。测得入口合成气的羰基金属化合物含量为3.5ppm，出口为1.2ppm。
本发明技术已经用在了天然气经合成气制乙醇30吨/年中试净化装置上，连续运行1000小时后，测得净化后合成气中的羰基金属化合物含量低于0.05ppm，保证了合成乙醇铑基催化剂的正常运行。
由上述实例本发明采用的活性炭催化剂对金属羰基化合物的脱除活性高，脱的干净，而且工艺简单，操作方便，适于工业化采用。
Claims (3)
1.一种合成气中金属羰基化合物的净化方法，其特征是采用活性炭作为净化剂，净化工艺条件为：净化温度0～200℃，合成气空速：≤5000h-1，合成气压力0.01～20MPa。
2.按照权利要求1所述的净化方法，其特征在于是采用果壳炭作净化剂。
3.按照权利要求1所述的净化方法，其特征在于是采用予处理的活性炭作净化剂，所谓予处理是采用下述方法之一进行：
(1)用稀酸如HCl，HNO3或H2SO4进行酸渍，酸煮和酸洗；
(2)用碱溶液，如NaOH，KOH，Mg(OH)2，Na2CO3或K2CO3进行碱浸渍，碱煮和碱洗；
(3)首先用上述(1)进行稀酸处理后，再用上述(2)进行碱处理；经处理后的活性炭按常规方法进行干燥，即可得到净化剂。
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