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。     

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。     

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。     

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。     

PU-1铜基吸附剂在线无氧处理小结

安阳化学工业集团有限责任公司乙二醇分公司PSA装置PSA-CO系统采用PU-1铜基吸附剂,运行过程中因吸附剂机械强度低、易粉化,造成吸附塔抽真空效果差、CO产品气纯度低(H_2含量高及粉尘夹带)、吸附塔底部导淋处有吸附剂粉尘和颗粒排出等问题,进而影响后续系统的正常生产;而还原态的PU-1铜基吸附剂抽出接触空气后将迅速氧化而失去活性,氧化钝化处理又不具备二次还原使用的条件。为此,决定采取在线无氧处理的方法完成活性状态下吸附剂的抽出与装填作业。实践表明,PU-1铜基吸附剂在线无氧处理避免了整个乙二醇系统的停车,处理后吸附塔的抽真空效果明显提升,吸附剂的泄漏和粉化得到有效控制,CO产品气的气量和气质得到明显提升,每年可带来500万元以上的经济效益。     

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...     

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。     

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。     

半水煤气一步合成二甲醚工业化试生产

介绍了以半水煤气为原料一步合成二甲醚试生产的情况。试产装置由原料气精脱硫、二甲醚合成和精馏提纯等单元组成。CO的单程转化率可达到76%,二甲醚的总选择性可达到70%,精馏后二甲醚纯度大于99%。     

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…     

利用德士古半水煤气提取高纯度CO

CO是有机化工的重要原料,是碳一化学的基础.通过羰基化合成可制得一系列化工产品,如甲酸、醋酸、草酸、DMF、TDI等.在羰基化反应中,由于对CO原料气纯度要求较高,因此制取高纯度的CO气体,对于发展碳一化学及其下游产品有着重要意义.CO的制取通常有以下途径:一是通过焦炭的部分燃烧或CO2焦炭还原方法制得CO,再通过净化、分离得到成品气;另一种方法是直接从富含CO的气源(如水煤气、半水煤气、铜洗再生气等)中分离提取高纯度的CO.对于有气源的企业,利用提纯技术获得高纯度CO应是经济合理的方法.     

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.     

水煤气变压吸附装置运行中存在的问题及改造措施

介绍了甘肃银光聚银化工公司水煤气变压吸附装置提纯CO、H2的工艺流程,分析了装置运行时存在的脱碳单元入口气体中总硫含量高、吸附剂寿命下降、装置CO、H2全程收率达不到设计要求的问题,在现有装置基础上,通过采取在中温水解后增加高压湿法脱硫塔、修改操作时序、优化调整脱碳单元和提氢单元中的吸附剂等改造措施,达到了提高CO、H2全程收率的效果。     

吸附精馏法回收CO2新技术

大连理工大学张永春副教授等成功开发出吸附精馏法回收CO2新技术，并推广应用到生产过程中。继在海城镁砂公司、辽阳金兴化工厂等企业建成共计70kt／a的CO2回收装置后，目前辽河炼油厂、湖北化肥厂等采用这一技术设计建造的CO2回收精制装置也将于近期投产。该技术采用固体复合吸附剂，有针对性地把CO2中的重组分杂质分步吸附除尽，再利用热泵精馏技术，把轻组分杂质分离除尽，使CO2纯度达到99．996％以上。目前大连理工大学已研制成功了12种不同类型的吸附剂，     

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。     

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.     

用水煤气或半水煤气生产城市煤气新技术

一种用水煤气或半水煤气生产城市煤气的新工艺,其要点是改变煤气中 C,H,O 三元组成的比例,使变比后的组分进入平衡炭生成等温线的非析炭区,采用常用甲烷化催化剂,使变比后煤气中的 CO 及 CO_2在本方法的高速固定床外冷式反应器内进行甲烷化反应。可得到 CO 含量小于1%,硫含量小于10ppm,热值大于12560kJ/m~3的产品气。本方法尤适宜有中、小氮肥厂的地方推广使用。     

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。     

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。     

Pu-Ⅰ型吸附剂在少量CO、CO_2脱除工艺中的应用分析

Pu－Ⅰ型吸附剂是由北京大学物理化学研究所发明的，获得了中国、美国和加拿大专利，以及1991年国家新产品称号。在少量CO、CO2脱除试验中，可以使氨合成原料气中的（CO＋CO2）＜10×10－6。