一氧化碳是碳一化学的基础原料,为满足醋酸工业、塑料工业(TDI、MDI、聚碳酸酯等)和农药工业的发展要求,一氧化碳的制备和提纯技术已得到不断改进和发展。焦炭制一氧化碳技术主要有焦炭纯氧制气和焦炭纯氧二氧化碳制气。目前500Nm3/h以下的一氧化碳装置都推荐使用焦炭纯氧制气技术。(注1:如现场有供应二氧化碳条件,可以通过相应的补碳手段降低生产成本) (注2:如果现场需要高纯一氧化碳和氢气,可通过变换方式制取氢气)
一、焦炭纯氧制一氧化碳工艺流程 以焦炭、氧气为原料,经氧化、还原反应生成一氧化碳。经降温除尘、压缩、脱硫、脱氧、变压吸附脱碳等步骤,生产高浓度的一氧化碳产品气。主要化学反应式为: C+O2→CO2 ΔH=-394.4kJ/mol (1) C+CO2→2CO ΔH=+168.5 kJ/mol (2)
焦炭纯氧制一氧化碳流程框图 1.造气:以焦炭为原料、纯氧为气化剂在CO煤气发生炉中逆流接触,发生气化反应,煤气经洗涤塔水洗降温除尘后送入气柜。。(注:如现场有供应二氧化碳条件,可以通过相应的补碳手段降低生产成本) 2. 压缩脱硫脱氧:气柜出口煤气经粗脱硫后进入压缩机,经水解脱硫器将大部分硫氧碳水解成硫化氢后进入脱硫罐,脱硫后的气体进入脱氧反应器,经换热降温后进入PSA脱碳。 3.PSA脱碳:粗煤气在PSA塔中进行吸附分离,弱吸附组分一氧化碳则通过床层作为产品气连续稳定输出。 二、焦炭纯氧制一氧化碳技术特点 1. 煤气发生炉为连续造气,间歇排渣,单炉产气量有100Nm3/h 和300Nm3/h两种炉型,生产灵活,特别适合小规模制气。
2.粗煤气中CO气含量高,一般在90%以上,最高可达97%。
三、产品质量指标
名 称 |
指 标(V%) |
CO |
≥96.0% |
O2 |
≤20ppm |
N2+CH4 |
≤3.5% |
H2O |
≤20ppm |
CO2 |
≤0.1% |
总硫 |
≤1ppm |
压力 |
≥0.6MPa(G) |
温度 |
40℃ |
注:以上指标可根据实际需要调高或降低。 四、焦炭纯氧制气原料及公用工程消耗 动力消耗定额及消耗量(以1000 Nm3CO计) 参考300Nm3/h一氧化碳装置。
(注:如现场有供应二氧化碳条件,可以通过相应的补碳手段降低生产成本,大概可降低0.3-0.5块/Nm3生产成本)
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名称 |
规格 |
单位 |
数量 |
备注 |
一 |
原辅材料 |
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1 |
焦炭 |
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kg |
840 |
二级冶金焦 |
2 |
氧气 |
≥99.6% P=0.3Mpa |
Nm3 |
680 |
|
二 |
公用工程 |
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|
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1 |
电 |
220V/380V |
Kwh |
180 |
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2 |
仪表空气 |
P=0.5MPa dp -20℃ |
Nm3 |
100 |
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3 |
造气循环水 |
0.3MPa |
t |
80 |
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4 |
氮气 |
≥99.5% P= 0.2MPa |
Nm3 |
200 |
开车置换用 |
5 |
蒸汽 |
P=0.6MPa |
kg |
50 |
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五、焦炭纯氧制一氧化碳装置投资 可提供100~500Nm3/h不同规模焦炭纯氧制一氧化碳生产技术装置的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包,投资额在200-500万之间。
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