专利名称：利用醋酸尾气制取氢气的方法
技术领域：
本发明涉及醋酸尾气的利用和氢气的制取，具体涉及一种利用醋酸尾气制取氢气的方法。
背景技术：
CO与甲醇羰基化生产醋酸是目前最主要的醋酸生产技术。在生产醋酸的过程中， 还产生了大量的醋酸尾气。由于分离回收技术的限制，目前多数都做放空处理。醋酸尾气中含有大量的co，co是醋酸生产的基本原料，大量的CO放空，既浪费了能源，增加了醋酸生产成本，又污染了环境。少数厂家用变压吸附或者膜分离方法分离提纯尾气中的C0，节省了醋酸生产的基本原料，经提纯后的尾气仍有较高含量的C0，目前只能当成废气排放到大气中。
发明内容
常规的大规模制取氢气的原料是天然气、煤气等，其制氢的成本较高。本发明旨在提供一种利用醋酸尾气制取氢气的方法，使成本大大降低，不仅有利于节省国家资源，而且有利于环保。针对上述目的，本发明的技术构思如下以醋酸生产过程的尾气为原料，经预处理后，剩余气体在催化剂的作用下和水蒸汽进行变换反应，对变换反应的产物进行分离提纯， 最终获得大量廉价的高纯氢气。本发明的利用醋酸尾气制取氢气的方法，包括(a)、去除所述醋酸尾气中的杂质；(b)、进行水蒸气变换反应；(C)、提纯氢气。根据本发明，所述醋酸尾气中CO浓度为60 % 85 %。根据本发明，所述杂质为碘甲烷、甲醇，采用水洗、活性炭吸附去除。根据本发明，在所述步骤(a)后还包括变压吸附回收CO的步骤，将回收CO后的尾气用于所述步骤(b)。根据本发明，所述水蒸气变换反应是指在变换催化剂的作用下，所述醋酸尾气与水蒸汽发生变换反应，所述变换反应为中变反应、中变串低变反应、或中低低反应。根据本发明，所述变换催化剂为中温变换催化剂或低温变换催化剂。所述中温变换催化剂为铁铬系催化剂或钴钼耐硫催化剂；所述低温变换催化剂为铜基低变催化剂或钴钼耐硫催化剂。根据本发明，所述步骤(C)采用变压吸附制氢法提纯氢气。本发明使醋酸尾气得到合理、充分的利用，为国家节省了资源，利于环保。且投资小，制氢成本低、产氢气量大，效益好，效率高。
图1为本发明利用醋酸尾气制取氢气的工艺流程图。
具体实施例方式在本发明的实施例中，所用的醋酸尾气是以CO与甲醇羰基化生产醋酸过程中产生。CO和甲醇为原料，经羰基化合成醋酸，方程式为CH30H+C0 — CH3COOH现有技术中，甲醇羰基化法根据合成压力分为高压法和低压法两种。高压法以羰基钴为催化剂，碘为助催化剂，在温度250°C、压力63. 74MPa条件下羰基化反应合成醋酸， 收率88%-90%。低压法以三氯化铑为催化剂，碘甲烷为助催化剂，在温度150°C、压力3MPa 条件下羰基化反应合成醋酸。CO与甲醇羰基化生产醋酸过程中产生的醋酸尾气中CO浓度为 60% 85%。由于醋酸尾气中有微量的碘甲烷和甲醇等杂质，用低温甲醇洗的方法脱除尾气中的碘甲烷和甲醇等杂质。在本发明中，中温变换使用铁系中变催化剂，在进口温度观01 320°C，汽气比 0. 7 1. 2之间，压力1. 2MP的条件下进行中变反应；低温变换使用铜系低变催化剂，在进口温度180°C 220°C，汽气比0. 5 0. 8之间，压力1. OMP的条件下进行低变反应，反应后气体用气相色谱法检测各组分气体含量。经过变换反应后的气体通过压力下吸附、减压解吸、升压三个过程分离提纯氢气，并用气相色谱法检测氢气的含量。以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。在以下实施例中，所采用的醋酸尾气源自4个批次，醋酸尾气的成分(Vol % )及气量如表1所示。表1实施例醋酸尾气的成分和气量
权利要求
1.一种利用醋酸尾气制取氢气的方法，其特征在于，包括(a)、去除所述醋酸尾气中的杂质；(b)、进行水蒸气变换反应； (C)、提纯氢气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醋酸尾气中CO浓度为60% 85%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述杂质为碘甲烷、甲醇，采用水洗、活性炭吸附去除。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤a后还包括变压吸附回收CO 的步骤，将回收CO后的尾气用于所述步骤b。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水蒸气变换反应是指在变换催化剂的作用下，所述醋酸尾气与水蒸汽发生变换反应，所述变换反应为中变反应、中变串低变反应、或中低低反应。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述变换催化剂为中温变换催化剂或低温变换催化剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中温变换催化剂为铁铬系催化剂或钴钼耐硫催化剂；所述低温变换催化剂为铜基低变催化剂或钴钼耐硫催化剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c采用变压吸附制氢法提纯氢气。
全文摘要
本发明公开了一种用醋酸尾气制取氢气的方法，以醋酸尾气为原料，经预处理、水蒸汽变换反应、氢气提纯后获得高纯度氢气。其中，预处理是指将醋酸尾气中的杂质碘甲烷、甲醇等去除，或者进一步的，去除碘甲烷、甲醇等杂质后，再变压吸附回收其中的CO，将回收CO后的尾气用于变换反应。本发明有利于节省资源，有利于环保，且投资小，产氢量大，成本低。
文档编号C01B3/50GK102530857SQ201010592398
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者叶小鹤, 吴勇强, 唐黎华, 曾义红, 朱子彬, 李彩云, 黄敏 申请人:上海吴泾化工有限公司, 华东理工大学