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。     

煤制乙二醇装置PSA-CO系统吸附剂粉化问题及优化改造

安阳化学工业集团有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇装置PSA-CO系统投运初期存在吸附剂粉化现象,随着系统负荷的提升,粉化现象逐渐加重,甚至有部分吸附剂从吸附塔底部泄漏出来,制约了乙二醇装置的高负荷长周期运行。在对吸附剂粉化的可能原因如吸附剂强度低、系统升压/降压阶段压力变化速率大、吸附剂床层下沉、吸附塔密封不严进行分析的基础上,通过不断地摸索与总结,采取了监控与防范工艺气带水、增设程控阀并优化吸附程序、无氧状态下吸附剂处理、CO压缩机段间增设干式布袋除尘器等优化改造措施后,吸附剂粉化问题得到有效控制,保障了系统的安全、稳定运行,PSA系统CO产品气、H₂产品气的气量和气质均得到显著提升,乙二醇装置负荷由90%提升至100%,取得了良好的效益。     

煤制乙二醇净化工序PSA-CO段提产提质优化技术改进

通过对20万t/a煤制乙二醇装置外围配套工程中的PSA-CO段提产提质优化改进,即通过在线无氧处理吸附剂、程序优化、真空泵技改及连续置换设计等技术的实施,解决了CO产品气中夹带有大量粉尘、吸附塔抽真空效果差、高负荷情况下CO产品气气质无法满足生产需求及系统被迫停车等瓶颈问题.整套装置取得了不错的降本增效成果,社会效益和环保效益显著,为装置安、稳、高、满、优扫除了障碍.     

变压吸附装置技改后试运行调试总结

新乡中新化工有限责任公司变压吸附(PSA)装置2012年3月投运后,先后进行过2次技改,主要内容包括将PSA-CO系统5A分子筛常温吸附剂更换为PU-1A铜基吸附剂、增设2台相同规格的CO吸附塔等.2017年10月20日PSA装置技改结束后进行了CO吸附剂(PU-1A铜基吸附剂)的升温还原,2017年12月26日开始进...     

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,     

PU-1铜基吸附剂在提纯CO上的应用

河南煤化集团安化公司的200kt／a乙二醇装置2012年11月外围配套工程产出合格产品气,2012年12月产出合格乙二醇。外围配套工程采用PSA工艺为乙二醇主装置提供纯度98％以上的CO和纯度99．9％以上的H2,其中PSA-CO提纯工序选用了北大先锋所生产的PU-1铜基吸附剂,获得了良好的提纯效果。     

煤制乙二醇项目变压吸附装置综合改造总结

河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇项目外围配套变压吸附装置采用北大先锋科技有限公司设计的工艺,其前期运行过程中出现系统气密漏点多、程控阀内漏严重、真空泵检修频繁、程控阀仪表空气管线接口多次断开等设备方面的问题,采取相应的处理措施后,设备方面的问题得到有效解决;除设备方面的问题外,工艺方面还存在一大主要问题——CO产品气纯度偏低,尤其是CO产品气中的CH_4含量高(1%左右),不仅制约着乙二醇系统负荷的提升,而且还给装置的运行带来很大的安全隐患。为此,重点围绕CO产品气气质的改善实施了一系列的优化改造,即通过增设2台相同规格的CO吸附塔以及更换CO吸附塔内吸附剂等措施将CO产品气纯度提升至99.3%以上(CO产品气中的CH_4含量降至10×10~(-6)以下),从而有效提升了变压吸附装置的运行质量,为煤制乙二醇系统的安全、高效运行提供了保障。     

变压吸附装置设备设施技改小结

新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇项目配套的变压吸附装置,自投产以来由于种种原因出现了诸多问题。针对CO吸附塔底部分布器存在设计、制造及装配等方面的缺陷而致吸附剂泄漏的问题,以及CO产品气温度过高致真空泵气阀频繁损坏的问题,采用改造CO吸附塔底部分布器、更新CO吸附剂及增设远传温度测点、改进真空泵气阀阀套等措施后,大大提高了设备设施的可靠性、安全性,变压吸附装置的运行质量得到显著提升。     

PSA-H2装置分子筛粉化原因分析及解决措施

我公司甲醇装置是利用100kt合成氨铜洗气中的CO、CO2和300kt合成氨弛放气中的H2作原料气来生产的,氢提纯采用的是变压吸附工艺。为了满足油脂化工所需高纯度氢气的要求,进一步提高弛放气中氢的回收率,1993年底对原有的变压吸附装置进行了节能技术改造,即由原来的二套四塔一均工艺改为目前的八塔三均工艺。改造后投运不久,就发现分子筛粉化现象严重,后经分析及处理,解决了分子筛粉化问题。1　粉化情况变压吸附装置改造投用后,仅运行了20多天,就发现部分吸附塔的仪表导压管有被分子筛粉尘堵塞的现象。起初仪表工均一一取下进行疏通,随着装置…     

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。     

树脂法提高煤制乙二醇产品UV值的分析及应用

煤制乙二醇产品含有较多难去除的微量杂质,造成乙二醇产品UV值难以满足聚酯级乙二醇国标要求。为此分析了煤制乙二醇生产中产生杂质的副反应及树脂法提高乙二醇产品UV值的原理,并从工艺流程、树脂装填及活化、系统开停车、树脂再生及置换等方面系统介绍了物理树脂吸附和化学树脂吸附相结合的树脂法精制乙二醇的工艺操作。工业化运行结果表明：乙二醇产品塔侧采后的产品经1#树脂塔与2#树脂塔共同处理后,产品UV均值（220 nm）由57.0%提升至89.0%,提升率56.1%。     

变压吸附提纯工业尾气中CO

为了寻求一种高效、经济的分离提纯方法来回收利用工业尾气中的CO,文中开发和研究变压吸附提纯工业尾气中CO技术,并考察了一些参数的影响。结果表明:PU-1吸附剂所需的传质区长度较短,这一动态特性对工业应用是非常有利的;随着吸附压力的升高,吸附时间变化不大,而增大原料气流量致使吸附时间缩短;当均压次数为5次时,产品气CO体积分数可保持在97%以上,可省去置换步骤;实验最佳温度操作范围是318—358 K;原料气CO体积分数在20%—40%变化时,产品气CO体积分数基本保持在95%以上。研究结果为后续的中试和工业化设计提供了可靠的数据。     

基于化学链燃烧的合成氨原料气脱碳过程的研究

基于化学链燃烧的原理,利用固定床反应器,以铁触媒为催化剂和载氧剂,CaO为吸附剂,研究了化学链燃烧法净化合成氨原料气的可行性。系统考察了还原阶段CaO、汽气比、温度、CaO与铁触媒质量比等因素对原料气脱碳效果的影响,以及氧化阶段温度对铁触媒氧化和CaCO3热分解效果的影响。结果表明,在还原阶段,铁触媒既是CO变换反应的催化剂又是过程的载氧剂,而吸附剂CaO的存在,不仅能快速吸附CO2,而且能有效促进CO的变换反应,同步脱除CO和CO2,且适宜的还原条件为:汽气比8.0左右、温度500～550℃、CaO与铁触媒质量比3:1。在氧化反应阶段,当操作温度为800℃时,还原态的铁触媒Fe3O4可迅速被氧化为Fe2O3,CaO可完全再生,铁触媒的氧化反应热能有效促进CaCO3的热分解。     

吸附剂的改性及脱除乙二醇中微量杂质

采用不同类型的吸附剂液相吸附处理乙二醇产品中微量杂质以提高其紫外透光率。实验结果表明采用活性炭进行吸附的效果优于凹凸棒石黏土和活性氧化铝。同时研究了不同改性条件下的活性炭对提高乙二醇紫外透光率的影响,结果显示经高温氨水还原改性后的活性炭吸附剂对乙二醇样品中影响紫外透光率杂质的去除效果最佳,经处理后乙二醇在220 nm、275 nm和350 nm处的紫外透光率值分别为81.23%、91.67%和99.23%,达到纤维级乙二醇标准。     

一氧化碳分离技术

目前从混合气体中提纯CO的技术有深冷法、COSORB法和变压吸附法。介绍了以上几种方法的技术进展,其中重点介绍了以PU-1为吸附剂的变压吸附法的应用效果。     

C207型甲醇催化剂使用过程中的优化措施

介绍了C207型铜基甲醇催化剂的升温还原过程及生产过程中的一些优化措施。甲醇塔升温还原气采用合成氨驰放气经过中空纤维膜的氢回收装置后的高浓度氢气或醇后气,在还原过程中采用高氢、高空速、低水汽浓度法,尽可能使催化剂在低温多出水。升温还原结束后转入正常生产,催化剂在低温活性范围230℃～260℃尽可能多使用一段时间,不轻易提高热点温度,进甲醇合成塔的总硫体积分数控制在≤0.1×10-6;进醇系统的CO2体积分数控制在0.5%～1.0%,从而达到了延长催化剂使用寿命的目的。     

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。     

活性炭表面化学改性及提高工业级乙二醇紫外透光率

采用活性炭为吸附剂液相吸附可去除工业级乙二醇产品中的微量杂质以提高其紫外透光率。研究了不同改性活性炭的表面化学性质对吸附乙二醇杂质效果的影响,采用静态吸附实验评价改性活性炭吸附性能,并确定最佳的吸附工艺条件。研究表明,经硝酸氧化后,氮气保护高温改性的活性炭吸附效果最佳;在45℃、乙二醇与活性炭质量比为150:1的条件下,经该活性炭处理1h后的乙二醇在220nm、275nm和350nm处的紫外透光率分别为67.7%、96.2%和98.1%,基本达到了聚酯级指标。     

一种用于CO吸附的分子筛吸附剂的制备及研究

以分子筛作为载体,添加氯化亚铜作为活性组分,并采用适当的黏结剂和成型方法制备出适用于吸附混合气中CO的吸附剂。在吸附剂制备过程中,考察了黏结剂种类、还原温度、吸附压力对吸附剂强度和CO吸附量的影响。研究表明:采用树脂型有机黏合剂能够大幅度提高吸附剂的强度,同时对吸附剂的吸附容量影响较小;当还原温度180℃,吸附反应温度40℃,吸附压力0.5 MPa时,对于组分(φ)为H247.1%,CO 31.5%,N219.1%,CH42.28%的模拟气体,吸附剂性能最优,CO吸附量达到最大值50 m L/g。制备的分子筛吸附剂吸附量大、强度较好、耐磨损,能够满足工业化应用的要求。     

真空变压吸附提纯沼气的实验

以煤基碳分子筛为沼气净化吸附剂,借助扫描电镜观察了碳分子筛的表面形貌,并通过物理化学吸附仪表征了碳分子筛的孔径分布。基于静态容积法测定了CO2与CH4在碳分子筛的静态吸附量,并估算了CO2与CH4在碳分子筛的动力学扩散系数。单塔穿透实验考察了吸附压力与进料流量对原料气中CO2穿透曲线的影响,选取吸附压力为0.3 MPa,进料流量为4 L·min-1进行两塔六步真空变压吸附提纯沼气的实验研究,并考察了吸附步骤时长与产品气冲洗率对CH4富集效果的影响。实验结果表明,吸附步骤时长为140 s,冲洗率为0.05时,产品气中CH4纯度可达98%,收率可达82%。