专利名称：高炉气同时回收二氧化碳和一氧化碳变压吸附工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体分离领域，是一种使用变压吸附技术分离气体混 合物中部分组分的方法。
二背景技术：
对于高炉气回收利用 一氧化碳和二氧化碳组分，惯常使用的方法 为湿法回收一氧化碳或直接用于燃烧，也有使用二段法分离二氧化碳 与一氧化碳组分的变压吸附工艺。由于需要庞大的设备和较多的操作 能耗，因此，变压吸附分离工艺技术推广比较困难。
变压吸附技术用于单独回收二氧化碳和一氧化碳技术在很多的 使用环境都有应用，但是，同时回收一氧化碳与二氧化碳的装置与技 术很少有人去尝试。这是由于原料气中二氧化碳和一氧化碳同时回收 回来需要特别的吸附剂与工艺。同时，由于高炉气回收纯一氧化碳价 值不大，而且投资较大，如果将高炉气变换回收分离氢气，投资也很 不经济，如果不回收利用，势必造成浪费能源。
三
发明内容
为了同时回收高炉气中有效气体成分一氧化碳和二氧化碳，本发
明其特征在于，将原料气压縮到压力0.1 0.4MPa;使用变压吸附气 体分离工艺，并且经过以下的步骤(1)吸附，(2)顶部均压降压， (3)底部均压降压，(4)顺向放压(5)逆向放压(6)抽空(7)底 部均压升压(8)顶部均压升压(9)最终升压；(5) (6)步骤获得的气体为产品气体，用于补充甲醇或其它羰基合成的碳源气体。
'为了减少能耗，可以使用较低的吸附压力。在使用变压吸附方法
回收低浓度有效气体之前，必须保证原料气压力0.1 0.4MPa (表)， 经过预处理，除去沸点高于水和有效气体的组分。
将有效气体混合气在压力0.1 0.4MPa下送入吸附塔，原料气中 的二氧化碳在第一层吸附剂中吸附(1), 一氧化碳和部分二氧化碳在 第二层吸附剂中吸附，当吸附到预定的量时，停止吸附。将完成吸附 的吸附塔顶部与待完成顶部升压的吸附塔或空罐顶部均压(2)，将完 成顶部降压的吸附塔与待完成底部均压升压的吸附塔或空罐均压 (3)，将完成底部降压的吸附塔顺向放压(4)，将完成顺向放压的吸 附塔逆向放压(5)，将完成逆向放压的吸附塔抽空(6)，将完成抽空 的吸附塔与待完成底部均压降压的吸附塔底部均压(7)，将完成底部 升压的吸附塔与待完成底部均压降压的吸附塔顶部均压(8)，将完成 顶部升压的吸附塔最终升压(9)，循环(1) ~ (9)，由此，连续分离 混合气体中有效气体组分。(5) (6)步骤获得的气体为有效气体，用 于补充甲醇或其它羰基合成的碳源气体
本发明所称的均压降压过程采用不完全均压，是指吸附塔均压 降完成时比接受均压降气体的吸附塔或空罐压力高而不是压力相等， 不完全均压降压时，压力差可以达到0.02 0.10 MPa。
本发明所称的底部均压升压过程采用压縮前的原料气或顺向放 压流出气体。
本发明所称的吸附过程可以采用稳定压力和非稳定压力。具体实施例方式
实施例1: 一氧化碳22%， 二氧化碳浓度3%的高炉气，分离回 收一氧化碳与二氧化碳。压縮原料气压力到0.2旨& (表)，经过预处 理，除去沸点高于水和有效气体的组分。
变压吸附采用四塔三均工艺，参见图l。
以A塔为例叙述过程，BCD塔步骤与A塔相同，只是时间彼此 是错开的。
将原料气在压力0.2MPa下送入吸附塔A，原料气中的二氧化碳 在第一层吸附剂中吸附， 一氧化碳和部分二氧化碳在第二层吸附剂中 吸附(1)，当吸附到预定的量时，停止吸附。将A塔与C塔顶部均 压(2)，将A塔二均空罐底部均压(3)，将A塔顺向放压(4)，将 A塔逆向放压(5)，将A塔抽空(6)，将A塔底部与顺放缓冲罐均 压，将A塔底部与二均空罐均压(7)，将A塔与C塔顶部均压，将 A塔最终升压(9)，循环(1) (9)，由此，连续分离混合气体中有 效气体组分。(5) (6)步骤获得的气体为有效气体，用于补充甲醇或 其它羰基合成的碳源气体。
A塔一均降压过程采用不完全均压，A塔均压降完成时比接受 均压降气体的C塔压力高0.02MPa。
A塔底部均压升压过程使用了顺向放压流出气体。
本发明所称的吸附过程可以采用稳定压力。 实施例2: —氧化碳28%， 二氧化碳浓度7%的高炉气，分离回 收一氧化碳与二氧化碳。压縮原料气压力到0.15MPa (表)，经过预处理，除去沸点高于水和有效气体的组分。
变压吸附采用四塔三均工艺，参见附图
一。
以A塔为例叙述过程，BCD塔步骤与A塔相同，只是时间彼此 是错开的。
将原料气在压力0.11 0.15MPa(非规律性波动)下送入吸附塔A， 原料气中的二氧化碳在第一层吸附剂中吸附， 一氧化碳和部分二氧化 碳在第二层吸附剂中吸附(1)，当吸附到预定的量时，停止吸附。将 A塔与C塔顶部均压(2),将A塔二均空罐底部均压(3),将A塔 顺向放压(4)，将A塔逆向放压(5)，将A塔抽空(6)，将A塔从 底部用未压縮高炉气升压到常压，将A塔底部与二均空罐均压(7)， 将A塔与C塔顶部均压，将A塔最终升压(9)，循环(1) (9)， 由此，连续分离混合气体中有效气体组分。(5) (6)步骤获得的气体 为有效气体，用于补充甲醇或其它羰基合成的碳源气体。
A塔一均降压过程采用不完全均压，A塔均压降完成时比接受 均压降气体的C塔压力高0.02MPa。
A塔底部均压升压过程使用了原料气体。
本发明所称的吸附过程可以采用非稳定压力。
权利要求
1、一种含有效气体成分一氧化碳与二氧化碳浓度20～40％的高炉煤气称为原料气，一氧化碳和二氧化碳同时都是有效气体，其有效气体浓度提高到90％以上的方法，其特征在于，将原料气压缩到压力0.1～0.4MPa；使用变压吸附气体分离工艺，并且经过以下的步骤(1)吸附，(2)顶部均压降压，(3)底部均压降压，(4)顺向放压(5)逆向放压(6)抽空(7)底部均压升压(8)顶部均压升压(9)最终升压；(5)(6)步骤获得的气体为产品气体，用于补充甲醇或其它羰基合成的碳源气体。
2、 权利要求1所称的均压降压过程采用不完全均压，是指吸 附塔均压降完成时比接受均压降气体的吸附塔或空罐压力高而不是 压力相等，不完全均压降压时，压力差可以达到0.04 0.10MPa。
3、 权利要求1所称的底部均压升压过程采用压縮前的原料气 或顺向放压流出气体。
4、 权利要求1所称的吸附过程可以采用稳定压力和非稳定压力。
全文摘要
本发明公布了一种高炉气同时回收一氧化碳和二氧化碳的方法。一种含有效气体成分一氧化碳与二氧化碳浓度20～40％的高炉煤气称为原料气，一氧化碳和二氧化碳同时都是有效气体，其有效气体浓度提高到90％以上的方法，其特征在于，将原料气压缩到压力0.1～0.4MPa；使用变压吸附气体分离工艺，并且经过以下的步骤(1)吸附，(2)顶部均压降压，(3)底部均压降压，(4)顺向放压(5)逆向放压(6)抽空(7)底部均压升压(8)顶部均压升压(9)最终升压；(5)(6)步骤获得的气体为产品气体，用于补充甲醇或其它羰基合成的碳源气体。
文档编号C21B5/06GK101422683SQ20071005033
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者皓 杨 申请人:皓 杨