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1000Nm3/h以上的一氧化碳装置都推荐使用焦炭纯氧二氧化碳连续制气技术。
一、焦炭纯氧二氧化碳连续制一氧化碳工艺流程
以焦炭、氧气、二氧化碳为原料，经氧化、还原反应生成一氧化碳。经降温除尘、压缩、脱硫、变压吸附脱碳、脱氧等步骤，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）
1.造气：以焦炭为原料，纯氧、二氧化碳为气化剂在CO煤气发生炉中逆流接触，发生氧化、还原反应，粗煤气经旋风除尘、废热锅炉回收热量后，进入洗涤塔水洗降温除尘，送入气柜。
2.净化：气柜出口煤气经鼓风机加压后进入脱硫罐，将粗煤气中的硫脱除达到工艺要求后，经压缩机加压后进入PSA工序。
3.PSA：粗煤气进入PSAⅠ脱除大部分CO2，半成品气经脱氧后进入PSAⅡ脱除剩余的CO2，合格的产品气输出界外。PSAⅠ的解析气作为CO2原料回收利用，PSAⅡ的解析气直接放空。
二、焦炭纯氧二氧化碳制一氧化碳技术特点
1. 煤气发生炉为自动加料，连续气化，不停炉间歇排渣，自动化控制水平高，操作运行平稳。炉体采用耐火隔热层外加水夹套结构，尽量减少副产蒸汽量保证热量用于还原反应。专用炉篦具有均匀布气、破渣、排渣等多种功能，灰渣残炭量极低。炉体结构简单，故障率低。大小布料器采用可靠的阀门确保炉内气体不会从自动加煤装置中漏出。
2.回收利用PSA装置的CO2解吸气作原料气，变废为宝，降低原料消耗
3.洗涤塔采用高效填料，洗涤效果好，不堵塔；塔底采用特殊结构，确保塔底水封不漏气。
三、产品质量指标
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名 称 |
指 标（V%） |
|
CO |
≥96.0% |
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O2 |
≤20ppm |
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N2+CH4 |
≤3.5% |
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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、焦炭纯氧二氧化碳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2000Nm3/h一氧化碳装置
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名称 |
规格 |
单位 |
数量 |
备注 |
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一 |
原辅材料 |
|
|
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1 |
焦炭 |
|
kg |
670 |
二级冶金焦 |
|
2 |
氧气 |
≥99.6% P=0.3Mpa |
Nm3 |
450 |
|
|
3 |
二氧化碳 |
≥98.5% P=30Kpa |
Nm3 |
400 |
|
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二 |
公用工程 |
|
|
|
|
|
1 |
电 |
220V/380V |
Kwh |
480 |
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2 |
仪表空气 |
P=0.5MPa dp -20℃ |
Nm3 |
100 |
|
|
3 |
造气循环水 |
P=0.3MPa |
t |
50 |
闭路循环 |
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4 |
软水 |
P=0.8Mpa |
t |
2 |
|
|
5 |
氮气 |
≥99.5% P= 0.2MPa |
Nm3 |
200 |
开车置换用 |
五、焦炭纯氧二氧化碳制一氧化碳装置投资
可提供1000～10000Nm3/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。
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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
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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℃ |
