Химическая промышленность имеет большой спрос на окись углерода СО, такую как TDI, этиленгликоль, муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота, поликарбонат, полиуретан, диметилформамид, диметилкарбонат, а для других процессов производства требуется СО высокой чистоты.
Несмотря на то, что ресурс СО в изобилии, он обычно сосуществует с такими газами, как H2, N2, CH4, CO2 и т. Д., Прежде чем их можно будет использовать, необходимо отделить и очистить. Кроме того, СО также является вредным газом в большинстве промышленных газов. Небольшое количество СО может инактивировать различные катализаторы, поэтому его необходимо глубоко удалить. В синтез-газе, водяном газе, полуводном газе, доменном газе, выхлопном газе из карбида кальция, газе для регенерации промывки меди, печном газе Texaco , конвертерный газ, плавильный цех, хвостовой газ желтого фосфора, газообразный кокс, хвостовой газ сажи и некоторые химические заводы, хвостовой газ содержит большое количество CO и H2, N2, CH4, CO2, водяного пара и т. д. Разделение и очистка СО как химического сырья имеет значительную экономическую ценность.
Традиционные методы очистки СО:
Метод криогенного разделения является наиболее часто используемым методом промышленного отделения СО. Разделение достигается за счет разницы в температуре кипения СО и других смешанных газов, и он подходит для крупномасштабного приготовления высокочистого СО. Однако это Метод требует больших вложений в оборудование, сложных процессов, высоких эксплуатационных расходов и высокого энергопотребления. Он экономичен только в случае крупномасштабного разделения.
В начале 1970-х годов американская компания Tenneco Chemical Company разработала «метод Косорба». В качестве абсорбента использовался комплекс из тетрахлорида меди и алюминия и толуола (CuAlCl4·C6H5CH3). Его принцип заключается в следующей сложной реакции с CO:
CuAlCl4·C6H5CH3＋CO → CuAlCl4·CO·C6H5CH3
Этим способом СО поглощается при условии повышения давления при нормальной температуре, и он отделяется от других компонентов в газе, и затем комплексная абсорбирующая жидкость декомпрессируется и нагревается для десорбции СО. Скорость восстановления СО этого способа высокая (≥99%), и чистота полученного CO может составить более 99,5% после обработки с восстановлением толуола. Однако, сложный адсорбент вызовет серьезную коррозию оборудования, а также капитальные и эксплуатационные расходы также высоки.
Метод адсорбции при перепаде давления (PSA-CO) с помощью адсорбентов CO
Технология PSA-CO заключается в очистке монооксида углерода от смешанного газа, содержащего CO, H2, N2, CH4, CO2 и другие компоненты, посредством процесса PSA. Сырьевой газ поступает в устройство PSA первой стадии, адсорбирует и удаляет CO2, влагу и небольшое количество серы, и обезуглероженный очищенный газ поступает в устройство PSA второй ступени. Адсорбированный CO декомпрессируется и десорбируется вакуумом в качестве выходного газа. Метод PSA-CO имеет преимущества простого процесса, высокой автоматизации, простоты в эксплуатации, низкое энергопотребление, отсутствие коррозии оборудования и загрязнения окружающей среды. Основой этого метода является эффективный адсорбент СО. Обычные молекулярные сита 5А и 13Х не могут удовлетворить требования промышленного разделения из-за их низкой адсорбции СО и низкой селективности.
Gophin GPCOS CO Адсорбент
Адсорбент GPCOS CO обладает преимуществами большой адсорбционной способности CO и большого коэффициента разделения CO на N2, CH4, H2, CO2 и другие смешанные газы. Он подходит для адсорбции при переменном давлении (метод PSA-CO) для извлечения CO высокой чистоты и глубокое удаление СО, содержащегося в смешанном газе.
Технические свойства адсорбента GPCOS CO:
Внешний вид: сине-зеленые, темно-коричневые полосковые частицы (диаметр: 1,6-2,0 мм)
Адсорбционная способность по СО: ≥48НЛ / кг (25 ℃, 760 мм рт. Ст.)
Прочность на раздавливание: ≥40N (25 шт. В среднем)
Насыпная плотность: ≥0,75 кг / л
Сравнение изотерм адсорбции адсорбента GPCOS CO и молекулярного сита GPH-5:
На рисунке ниже показаны изотермы адсорбции адсорбента GPCOS CO и молекулярного сита GPH-5 для CO, CO2, CH4 и N2 при 25 25. Из рисунка видно, что GPCOS обладает более высокой адсорбционной способностью по сравнению с традиционным PSA GPH- 5-адсорбент молекулярного сита CO (адсорбционная способность GPCOS CO: 50,2 нл / кг, молекулярное сито GPH-5: 33,8 нл / кг, давление: 1 бар). Кроме того, адсорбционная емкость GPCOS для CO2, CH4, N2 и т. Д. Снизилась значительно, и коэффициенты разделения CO / CH4, CO / N2, CO / CO2 были значительно улучшены, показывая превосходную селективную адсорбционную способность GPCOS для CO.
Результаты эксперимента
Более высокая способность адсорбции СО молекулярного сита GPCOS и лучшая селективность делают его имеющим более высокую скорость производства газа CO и скорость извлечения при практическом применении метода PSA-CO.
