PU-Ⅰ吸附剂开发及工程应用

介绍了CO分离技术的进展，PU-Ⅰ吸附剂的性能，PU-Ⅰ吸附剂在工程使用过程中达到的结果：采用PU-Ⅰ吸附剂的PSA技术从水煤气、半水煤气等气源中提纯CO时，可获得纯度大于99％CO，回收率大于85％；并讨论了CO纯度对羰基合成和光气化反应的影响。     

变压吸附法回收高炉气中CO的研究

采用载铜吸附剂进行了变压吸附回收高炉气中CO的工业侧线试验 ,考察了载铜吸附剂与 5A分子筛分别用于回收高炉气中CO时的产品纯度和CO的回收率 ,试验结果表明 ,载铜吸附剂对高浓度N2 中的CO有很好的选择性 ,其性能优于 5A分子筛。从技术经济角度分析了两步变压吸附法应用于高炉气中CO回收的可行性、环境效应和经济效益。     

西南院PSA-CO技术有新突破

由西南化工研究设计院为河北沧州大化TDI工程提供的1000m~3／h变压吸附法提纯CO成套技术装置,日前在沧化一次试车成功,并生产出合格的CO。这标志着西南院PSA－CO技术又有新突破。该套装置是沧化年产2万tTDI的配套工程。合成TDI需要用光气作中间体,CO是合成光气的基本原料,CH_4的存在会在光气化过程中生成副产物,从而影响了TDI的质量。该院在已成熟的两段法从水煤气中提纯CO技术的基础上,通过对吸附剂及工艺进行改造,解决了CH_4与CO分离的难题,使CO纯度大于98％以上,同时还减少原料的浪费及减轻环境污染。特别是采用…     

PSA-CO系统中铜基吸附剂升温还原总结

新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇装置依托其200 kt/a煤制甲醇装置,即甲醇装置低温甲醇洗系统出口净化气一部分送甲醇合成系统,另一部分送变压吸附(PSA)系统分离提纯出CO和H_2后送乙二醇系统。PSA系统投运后,CO产品气纯度虽达98%,但其CH_4含量高达1%左右,制约着乙二醇系统负荷的提升。为进一步提高CO产品气的纯度,提升乙二醇系统的运行质量与经济效益,实施了将PSA-CO系统5A分子筛常温吸附剂更换为PU-1A铜基吸附剂等技术改进措施。简要介绍PU-1A铜基吸附剂的升温还原方案,详细介绍PU-1A铜基吸附剂的升温还原过程,并对升温还原工作中暴露的问题及亮点分别进行总结。     

13X-APG沸石真空变压变温耦合工艺吸附捕集烟道气中CO2

采用13X-APG沸石吸附捕集烟道气中CO2,并研发了五步循环真空变压变温(VTSA)耦合吸附捕集工艺. 实验测定了循环吸附/解吸过程中吸附剂再生率、烟道气中CO2回收率、产品气量及产品气中CO2纯度,并与传统的真空变压吸附工艺(VSA)和变温吸附工艺(TSA)比较. 由于VTSA在真空解吸的同时加热吸附剂,减少了真空泵的电耗,可在较温和的真空下(约3′103 Pa)操作,附加的吸附剂再生温度也不高,90~150℃下吸附剂再生率达97%以上,CO2回收率达98%以上. 吸附剂捕集CO2的量可提高到1.8 mol/kg,是VSA工艺产品气量的2倍,且产品气中CO2纯度提高到90%以上.     

变压吸附法提纯含氮气体中CO的模拟计算与设计

针对工业冷箱尾气中CO的回收工艺,应用Aspen-Adsim软件模拟并设计五塔七步骤的变压吸附(PSA)过程。考察床层高度和周期置换气量对产品CO纯度和收率的影响。结果表明:增加周期置换气量可提高CO的纯度,但有可能降低其收率;增加床层高度可提高CO的收率,但会降低其纯度。综合考虑得到:在保证一定纯度的条件下,可采取同时增加床层高度和周期置换气量来提高CO的收率;另外,当实际过程吸附剂劣化时,可以通过调节周期置换气量来维持CO收率。     

国家技术发明二等奖成果：新型吸附剂分离CO技术

2006年度国家科学技术奖励大会上,北大和北大先锋科技有限公司合作完成的、具有自主知识产权的单层分散型CuCl/分子筛吸附分离CO技术获得国家技术发明二等奖。该项目是利用吸附剂技术在江苏丹化集团醋酐公司建成了以水煤气为原料、每小时产1700m~3CO的大型工业化装置,CO吸收率>85%,CO纯度>98.5%,为我国羰基化工开辟了一条提供高纯CO的新途径。     

铜吸附剂在变压吸附CO分离中的应用总结

原变压吸附(PSA)装置制分离CO和H2工艺中,5A分子筛存在问题.通过对不同吸附剂性能的对比分析,提出采用铜吸附剂代替的优化方案,并对工艺流程进行了改造.改造后,大大提高了PSA装置对CO和H2分离提纯操作弹性,产品气质量合格率达100％,废气产生量明显降低,收率和纯度大幅提高,实现废气减排的同时提高了效益.     

浅析变压吸附脱碳产品气CO_2纯度波动

<正>由于变压吸附脱碳工段自动化程度高,程控阀门数量约530只,在实际生产中,受到多种因素的影响,产品气CO2纯度波动时有发生,会直接影响产品的质量和产量。因此,查清变压吸附产品气CO2纯度波动的原因是亟需解决的问题。1产品气CO2纯度波动的原因分析1.1吸附剂吸附功能(1)气体冲刷使吸附剂粉化。由于各塔吸附剂对CO2吸附能力的不同,导致吸附塔解析出的CO2气量及纯度也不相同,受气体长期冲刷影响,     

我国CO分离技术获得突破性进展

北京大学谢有畅教授主持开发的新型CO变压吸附分离工艺及PU-1吸附剂，日前在国内单套生产能力最大的江苏丹化集团CO分离装置工业化应用成功。结果显示：一氧化碳纯度达99．2％、回收率为装置能耗和原料消耗低于其他已工业化的CO分离技术，性能指标及工艺水平均居国际先进行列，并有望推进相关产业和产品的技术进步。     

Pu-I型吸附剂在少量CO、CO_2脱除和CO制取中的应用

介绍了Ｐｕ－Ｉ型吸附剂的开发和性能，对它在少量ＣＯ、ＣＯ２脱除和ＣＯ制取工艺中的应用也进行了分析。     

CaO含量对纳米CaO/Al2O3吸附剂性能的影响

研究了纳米CaO含量对CO2吸附剂微观结构和吸附性能的影响。以纳米CaCO3和铝溶胶为前驱体配制混合浆料,采用挤条方法制备CaO含量为6%～100%的CO2吸附剂颗粒,微观结构性能测试结果表明:CaO含量从6%提高到46%,比表面积从151.3 m2.g.1下降到8.1 m2.g.1,孔容从0.41 cm3.g.1下降到0.07 cm3.g.1,孔径从6.05 nm提高到12.39 nm。提高到CaO含量46%以上,吸附剂比表面积和孔结构没有变化,接近纯纳米CaO。当CaO含量超过27%后,氧化铝呈非晶形。吸附性能测试结果表明:随着CaO含量从12%提高到83%,吸附容量从1.02 mol CO2.kg.1增加到7.05 mol CO2.kg.1,吸附速率提高。研究结果还表明:CaO含量对纳米CaO基CO2吸附剂的微观结构和吸附性能的影响呈非线性关系。与纯CaO相比,加入少量氧化铝能提高吸附剂对CO2的吸附容量稳定性和吸附速率。     

混合气组分对CO在稀土复合吸附剂上吸附的影响

采用吸附柱动态实验装置,分别考察了混合气组分H2O、CO2、CH4对稀土复合吸附剂变压吸附CO的影响。实验结果表明,原料气中微量的H2O的存在对稀土复合吸附剂的吸附性能有较大影响,当水质量浓度仅为250mg/L时,CO的变压吸附量下降约35％;与CO相比,CO2在稀土复合吸附剂上为弱吸附组分,但对CO的吸附性能有一定影响,当CO2体积分数为1％时,CO的变压吸附量可维持在12.5 ml/g左右;而CH4的存在对CO在稀土复合吸附剂上的吸附量影响不大。     

MgO/MCM-41对二氧化碳的吸/脱附性能的研究

采用等体积浸渍法制备MgO/MCM-41作为吸附剂,通过静态吸附法对其吸附性能进行了测定。结果表明,制得的吸附剂只存在一个碱性位,二氧化碳吸附后主要以碳酸氢盐的形式存在。当MgO的负载量为20%的时候,对二氧化碳的吸附量最大,在30℃条件下,其对二氧化碳的吸附量为46.6 mg/g。     

变压吸附净化合成氨原料气中CO的研究

采用载铜吸附剂进行了变压吸附净化合成氨原料气中CO的工业侧线实验。在部分产品气体作为再生气和抽真空再生2种条件下,考察了合成氨原料气中CO的净化过程的稳定性。试验结果表明,载铜吸附剂用于净化合成氨原料气中CO,可使产品中的CO的浓度小于1mg/m∧3。从技术经济角度出发,分析了变压吸附净化过程应用于合成氨工业的可行性。变压吸附净化合成氨原料气中CO能量消耗仅为铜洗法的20%左右,经济效益显著,具有广阔的应用前景。     

Enrichment of CO from syngas with Cu(I)Y adsorbent by five-bed VPSA

Cu(I)Y adsorbent was prepared by reduction of Cu(II)Y which was prepared by ion exchange between the NaY zeolite and a solution of Cu(II) chloride. The dynamic adsorption capacity of Cu(I)Y for CO was calculated by adsorption breakthrough curve measured on a fixed bed at 30°C and 0.006 MPa (g) of CO partial pressure. The calculated CO adsorption capacity was 2.14 mmol/g, 37.5 times as much as that of NaY zeolite. The adsorption breakthrough curve experiment was also simulated with Aspen Adsorption software and the results were approximately consistent with experimental results. Then a five-bed VPSA process for separating CO from syngas on this adsorbent was dynamically simulated with Aspen Adsorption software with the adsorption pressure of 0.68 MPa (g) and the desorption pressure of -0.075 MPa (g). The results showed that CO was enriched from 32.3% to 95.16%–98.12%, and its recovery was 88.47%–99.44%.     

变压吸附(PSA)脱碳系统运行优化

PSA广泛应用于多种气体分离,在本装置中利用PSA脱除合成气中少量的CO2,要求产品气中CO2含量控制在较低水平以供下个工段合成气中CO的分离。在装置运行中出现产品气CO2超标的现象,通过对PSA-CO2/R脱碳装置吸附剂性能及运行操作进行分析,对PSA工艺设计及吸附剂运用提出优化建议。     

二氧化碳的高温吸附剂及其吸附过程

分析了CO2对全球气候变化的影响和减排的必要性,介绍了CO2的基本特性和主要分离方法;针对电厂烟道气流量大、温度高的特点,着重比较了用于CO2高温吸附的多种物理吸附剂和化学吸附剂的吸附性能,主要包括活性炭、沸石分子筛、金属氧化物、水滑石类混合物和锂盐化合物;重点讨论了用于高温烟道气中CO2吸附的新型吸附剂Li2ZrO3的吸附性能及影响因素,如CO2吸附速率、反应温度、ZrO2颗粒大小、改性化合物的种类和用量等;认为Li2ZrO3是从高温烟道气中吸附CO2的高效吸附剂;强调了吸附过程与分离过程的综合考虑是减排CO2未来的重点研究方向。     

氨基改性有序介孔氧化铝吸附二氧化碳性能研究

采用硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇（PEG1450）为模板剂,合成廉价的有序介孔氧化铝 （OMA）作为吸附剂载体。以2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）为氨基化表面修饰剂,对OMA采用过量浸渍法进行表面氨基化,制备一种高性能低成本的二氧化碳吸附剂OMA-AMP。通过BET法比表面积测定、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）等表征方法对改性前后吸附剂的比表面积、孔结构等特性进行表征,结果表明制备的 OMA-AMP具有比表面积大、孔径分布窄、孔结构有序等特点。利用模拟烟道气,从浸渍时间、吸附床层温度、气体流量以及AMP浓度4个变量考察吸附剂的性能。结果表明,OMA经过质量分数为50%的AMP浸渍12 h,在吸附温度为70 ℃、气体流量为40 mL/min条件下,OMA-AMP对二氧化碳的吸附量高达84.15 mg/g;吸附剂吸附性能较稳定,再生容易且效果良好;吸附剂制备成本低廉,吸附效率高。该吸附剂可以解决在二氧化碳捕集技术中成本居高不下的问题,在工业上具有实际应用价值。