一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，包括脱硫塔、活性炭吸附器、脱氧器、碱洗器、冷凝器、脱轻精馏塔、脱重精馏塔、膜压机和充气瓶，脱硫塔连通于活性炭吸附器，活性炭吸附器连通于脱氧器，脱氧器连通于碱洗器，碱洗器通过冷凝器连通于脱轻精馏塔，脱轻精馏塔连通于脱重精馏塔，脱重精馏塔通过膜压机连通于充气瓶。本实用新型专利技术设置有脱硫塔、活性炭吸附器、脱氧器、碱洗器，采用多种多层级除杂步骤提高对其他气体去除效果，提高一氧化碳的纯度，达到高纯度电子级5N一氧化碳，实现了合成氨尾气的高价值利用；本实用新型专利技术工艺中没有产生废酸，这样对设备和容器的要求不高，同时也不会产生污染产品的气体杂质。同时也不会产生污染产品的气体杂质。同时也不会产生污染产品的气体杂质。

【技术实现步骤摘要】
一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置


[0001]本技术涉及高纯气体制备
,尤其是一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置。

技术介绍

[0002]合成氨工业中大多需要利用煤化工产生的合成气通过转化和净化得到高纯氢气，在净化氢气原料的过程中，会产出富含一氧化碳的尾气，大部分尾气都作为燃料或者直接排放到大气中，造成了一定的浪费和污染。而另一方面，电子级一氧化碳主要用于半导体领域芯片的刻蚀、在多晶态钻石膜的生产中、为化学气相沉积工艺过程提供碳源、用于医药中间体、标准气配制、一氧化碳激光器、环境监测和科学研究等领域，这些领域都需要大量的电子级一氧化碳气体。
[0003]针对上述问题，现有技术公开了一些一氧化碳制备技术方案，如下：
[0004]1、如中国专利公开了一种合成气分离制取氢气及高纯一氧化碳的方法和装置(公开号：CN104528647A)，其中，所述合成气为经过预处理的混合气；方法包括：H2及低沸点杂质通过精馏从塔顶被分离得到，CH4、O2及高沸点杂质通过二次精馏从塔釜被分离得到，N2及未被除去的高沸点杂质通过三次精馏从塔顶被分离得到，CO通过三次精馏从塔釜被分离得到；其中，这一过程伴随的能量传递过程通过所述分离得到的N2的循环回路的吸、放热来实现。本技术还提供了一种上述方法的装置，主要包括脱氢塔C1、脱氧
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甲烷塔C2和脱氮塔C3的连续精馏设备及实现能量传递的相关设备。本技术克服了传统方法的缺陷，节省了设备投资，降低了能耗，提高了产品附加值，实现了循环经济效应。/>[0005]2、如中国专利公开了制取高纯一氧化碳和富氢气联产液态甲烷的系统及方法(公开号：CN105865147B)，系统主要包括原料气净化单元、低温液化分离单元、CO产品压缩机及混合冷剂压缩机；所述的低温液化分离单元包括主换热器、洗甲烷塔、脱氢塔、脱甲烷塔及脱氮塔，所述的脱氢塔塔底设有第一蒸发器，所述的脱甲烷塔塔底设有第二蒸发器、塔顶设有第一冷凝器，所述的脱氮塔塔底设有第三蒸发器、塔顶设有第二冷凝器，本技术通过该四塔流程得到高纯度的富H2和CO产品的同时，可以得到高纯度液态甲烷，装置对原料气的适应能力强，降低了装置对原料气杂质的要求，根据CO产品气的压力，从CO压缩机的末级或中间级抽出一部分CO循环作为精馏塔的冷源和热源，取消了氮气压缩机和膨胀机，设备较少，投资小。
[0006]3、中国专利公开了一种节能减排的高纯一氧化碳的精制方法(公开号： CN101723365B)，以焦碳、二氧化碳和氧气为原料制成粗煤气，经冷却降温后进入电除焦油器，得到的粗煤气直接进入多级压缩机中的1级气缸增压，在水解催化剂的作用下，使粗煤气中的COS分解成CO2和H2S，然后进行粗脱流，使COS降低至300
×
10
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6以下，粗脱硫后的粗煤气返回多级压缩机中的 2
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3级气缸，经增压后进入真空变压吸附装置(VPSA)，使H2S含量为<20
×
10
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6， COS含量为(20～50)
×
10
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6，然后再进入精脱硫塔，在催化剂作用下进行精脱硫，此时出口的气体即为高纯CO气体，含量为97～98％。整个工艺流程中的有毒气体COS
及CO2均做到零排放，改善了环境。
[0007]上述技术方案中虽然在一定程度制备出高纯度一氧化碳，但是也存在以下几个问题：
[0008]1、生产的一氧化碳纯度不稳定，不能用于电子特气的生产，电子特气生产需要要品质非常稳定，没有提到合成气中的硫化物等杂质的去除；
[0009]2、一些制备工艺中会产生废酸反应涉及到高温对于设备和容器的材质要求较高，浓硫酸腐蚀容易产生氢气杂质，进而污染产品；
[0010]3、制备的一氧化碳纯度不高，只能制备得到97
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98％的一氧化碳，达不到电子级一氧化碳的高纯度需求。
[0011]因此，对于上述问题有必要提出是一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置。

技术实现思路

[0012]针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供了是一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，以解决上述问题。
[0013]一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，包括脱硫塔、活性炭吸附器、脱氧器、碱洗器、冷凝器、脱轻精馏塔、脱重精馏塔、膜压机和充气瓶，所述脱硫塔连通于所述活性炭吸附器，所述活性炭吸附器连通于所述脱氧器，所述脱氧器连通于所述碱洗器，所述碱洗器通过冷凝器连通于所述脱轻精馏塔，所述脱轻精馏塔连通于所述脱重精馏塔，所述脱重精馏塔通过膜压机连通于所述充气瓶。
[0014]优选地，所述脱硫塔填装脱硫剂。
[0015]优选地，所述活性炭吸附器内填充有活性炭吸附剂。
[0016]优选地，所述脱氧器设置有脱氧塔和脱氧层，所述脱氧层安装在脱氧塔内，所述脱氧层填充有脱氧剂，所述脱氧塔的一端设置有进气入口，脱氧塔的另一端设置有出气口，所述进气入口和出气口设置有过滤网。
[0017]优选地，所述碱洗器包括多级喷淋式洗涤器，所述喷淋式洗涤器包括釜底、洗涤管、循环泵、除雾层和喷淋头，所述洗涤管连接在釜底的上部，所述除雾层安装在洗涤管的内顶部，所述喷淋头安装在洗涤管内并置于所述除雾层下，所述喷淋头通过循环泵连通于釜底的下部，所述釜底的侧边设置有第一液位计。
[0018]优选地，所述洗涤管的下部侧边设置有洗涤入口，所述洗涤管的顶端设置有洗涤出口，所述洗涤管内填充有填料层。
[0019]优选地，所述冷凝器内设置有列式冷凝管。
[0020]优选地，所述脱轻精馏塔包括第一塔罐、循环冷却罐、第一精馏管和循环冷却管，所述循环冷却罐通过第一精馏管连通于所述第一塔罐，所述循环冷却管安装在循环冷却罐内，所述第一精馏管的中部侧边连通有第一进料口，所述第一塔罐的底部设置有第一液相出口，所述循环冷却罐的顶部设置有第一气相出口，所述第一精馏管内填充有第三填料层层；所述第一塔罐的侧边设置第二液位计。
[0021]优选地，所述脱重精馏塔包括第二塔罐、循环加热罐、第二精馏管和循环加热管，所述循环加热罐通过第二精馏管连通于所述第二塔罐，所述循环加热管安装在循环加热罐
内，所述第二精馏管的中部侧边连通有第二进料口，所述第二塔罐的底部设置有第二液相出口，所述循环加热罐的顶部设置有第二气相出口，所述第二精馏管内填充有第三填料层；所述第二塔罐的侧边设置第三液位计。
[0022]一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置的生产工艺，其工艺步骤为：
[0023]S1、将合成氨尾气进入脱硫塔中脱去硫化物；
[0024]S2、脱除硫化物后进入活性炭吸附器脱除第一杂质物；
[0025]S3、进入脱氧器中脱除氧气；
[0026]S4、进入碱洗器除去第二杂质物；
[0027]S5、进入冷凝器中脱除水分；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，其特征在于：包括脱硫塔(1)、活性炭吸附器(2)、脱氧器(3)、碱洗器(4)、冷凝器(5)、脱轻精馏塔(6)、脱重精馏塔(7)、膜压机(8)和充气瓶(9)，所述脱硫塔(1)连通于所述活性炭吸附器(2)，所述活性炭吸附器(2)连通于所述脱氧器(3)，所述脱氧器(3)连通于所述碱洗器(4)，所述碱洗器(4)通过冷凝器(5)连通于所述脱轻精馏塔(6)，所述脱轻精馏塔(6)连通于所述脱重精馏塔(7)，所述脱重精馏塔(7)通过膜压机(8)连通于所述充气瓶(9)。2.如权利要求1所述的一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，其特征在于：所述脱硫塔(1)填装脱硫剂。3.如权利要求1所述的一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，其特征在于：所述活性炭吸附器(2)内填充有活性炭吸附剂。4.如权利要求1所述的一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，其特征在于：所述脱氧器(3)设置有脱氧塔(301)和脱氧层(302)，所述脱氧层(302)安装在脱氧塔(301)内，所述脱氧层(302)填充有脱氧剂，所述脱氧塔(301)的一端设置有进气入口(303)，脱氧塔(301)的另一端设置有出气口(304)，所述进气入口(303)和出气口(304)设置有过滤网(305)。5.如权利要求1所述的一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置，其特征在于：所述碱洗器(4)包括多级喷淋式洗涤器，所述喷淋式洗涤器包括釜底(401)、洗涤管(402)、循环泵(403)、除雾层(404)和喷淋头(405)，所述洗涤管(402)连接在釜底(401)的上部，所述除雾层(404) 安装在洗涤管(402)的内顶部，所述喷淋头(405)安装在洗涤管(402)内并置于所述除雾层(404)下，所述喷淋头(405)通过循环泵(403)连通于釜底(401)的下部，所述釜底(401)的侧边设置有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小林，杜大艳，杜鹏举，方强，黄梦元，王宙宇，
申请(专利权)人：湖北和远气体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：