【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，是一种有效提高脱碳尾气热值用于燃烧，减少空气污染的方法。
技术介绍
1、氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种，施于土壤可提高作物产量、改善农产品质量。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。煤制合成氨是常见的合成氨生产工艺。煤干燥后气化制一氧化碳、氢气和甲烷等，随后净化硫化氢、苯等，进入一氧化碳变换后，再脱除二氧化碳的得到氢气和氮气送合成氨，吸附脱除的二氧化碳可送尿素生产。脱除二氧化碳的方法有吸收法、psa等。
2、变换气脱碳的psa净化通常采用两级，两级psa的脱碳尾气中含有一氧化碳1%~5%，甲烷1%~3%，氢气5%左右，二氧化碳80%以上，其余为氮气。由于原料气的波动，脱碳尾气中的一氧化碳含量不稳定，时刻变化。在长期的生产过程中，含一氧化碳尾气若直接排放，造成环境污染，同时使得生产成本增加，影响企业经济效益和社会效益；若送锅炉，因氧化碳、甲烷和氢气的总含量低于15%，为低热值气体无法直接燃烧利用尾气余热。
3、目前，对于尾气中含低浓度一氧化碳的净化采用催化燃烧，温升高且难以控制。变压吸附净化脱碳尾气则是两级psa脱除二氧化碳，一段psa出口净化气15%一氧化碳，抽空气中含2%的一氧化碳，二段psa出口净化气33%高一氧化碳去燃烧，抽空气5%的一氧化碳压缩后回变换气脱碳尾气。但该方法中的一段psa抽空气中2%一氧化碳还是无法得到有效处理。国内尿素化
4、中科瑞奥能源科技股份有限公司的张武cn111397307a公告了一种一氧化碳分离提纯装置与一氧化碳分离提纯工艺。该技术以三级冷却液化分离后，再精馏分别分离富甲烷组分、富氮气、一氧化碳，针对的是回收大量的富一氧化碳组分煤气中的一氧化碳且冷却、精馏分离富一氧化碳的能耗高。
5、华陆工程科技有限责任公司的王煊等cn109592639a公告了一种低氢气低硫高一氧化碳矿炉尾气分离提纯一氧化碳与氢气的工艺，逐步通过脱焦、苯、萘等后脱氧、变换加氢、脱硫脱碳后tsa提纯一氧化碳、psa提纯氢气。
6、国家能源集团宁夏煤业有限责任公司的朱传琪等cn115253612a公告了费托合成尾气分离回收系统和方法，通过
7、膜分离得到氢气，随后脱除二氧化碳，然后干燥、深冷分离得到lpg、lng、燃料气和轻组分（包括一氧化碳和氢气），再分别psa吸附解吸回收氢气和一氧化碳。
8、从公告文件可以看出，业内人士重视含高浓一氧化碳尾气的净化提纯，低浓度的一氧化碳一般在脱除二氧化碳以后再通过psa回收。研究一种低成本高效率的变换气一氧化碳净化工艺以降低对环境的污染同时利用其能量具有重要意义。
技术实现思路
1、一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法。
2、psa脱碳尾气含一氧化碳0.1~5.0v%，二氧化碳55.0~95.0v%，其余气体组分为氢气、甲烷、氮气、硫化氢和水，压缩至一定压力后送入第一级吸附塔，把组分中的硫、水和一氧化碳同时吸附下来，非吸附相称为中间气，中间气中一氧化碳浓度达到0.1v%以下或进口浓度的5.0v%以下；中间气送第二级吸附塔，第二级吸附塔吸附分离二氧化碳，使用逆放、抽空再生，第二级吸附塔的再生气中一氧化碳浓度达到0.1v%以下，第二级吸附塔非吸附相气体称为净化气，净化气中二氧化碳浓度10.0v%以下。
3、使用30.0~100.0v%的净化气作为第一级吸附塔的置换或吹扫气，用于第一级吸附塔的再生，第一级吸附塔再生气中的一氧化碳+氢气+甲烷总浓度达到22.0v%以上，此再生气可用作燃料气。第二级吸附塔的抽空气经过催化氧化降低一氧化碳至10.0ppm以下排放大气。
4、所述第一级吸附塔分别装有硫化氢、水和一氧化碳吸附剂，一氧化碳吸附剂为含有铜元素，其一氧化碳与二氧化碳的分离系数达到10以上。
5、所述第二级吸附塔的吸附剂为含硅二氧化碳吸附剂，其一氧化碳与二氧化碳的分离系数达到2以上。
6、所述的第二级吸附塔的再生气中高浓度部分占总解吸气量至少50v%，可直接用于尿素合成使用。
7、所述的第二级吸附塔的再生气可以经过催化氧化脱除一氧化碳到10ppm以下直接排放大气。
8、该技术产生的有益效果如下：（1）工艺不受变换气脱碳尾气中的一氧化碳含量波动影响，可连续处理；（2）第一级psa同时脱除了一氧化碳、水和硫化氢；（3）硫化氢脱除效率99%且再生出来的硫化氢随第一级psa吹扫再生气去燃烧；（4）放空气量大幅减少，一氧化碳浓度降低至0.1v%以下再催化氧化成本降低；（5）吹扫再生气中的可燃气体含量大幅提升，满足明火燃烧的要求。
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1.一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，其特征在于脱碳尾气含一氧化碳0.1~5.0v%，二氧化碳55.0~95.0v%，其余气体组分为氢气、甲烷、氮气、硫化氢和水，送入第一级吸附塔，把组分中的硫化氢、水和一氧化碳吸附下来，第一级吸附塔非吸附气体中一氧化碳浓度达到0.1v%以下或进口浓度的5.0v%以下，第一级吸附塔使用第二段的非吸附气体作为置换或吹扫再生；第一级非吸附气体送第二级吸附塔，第二级吸附塔吸附分离二氧化碳，使用逆放和抽空再生，第二级吸附塔再生气中一氧化碳浓度达到0.1v%以下，第二级吸附塔非吸附气体中二氧化碳浓度10.0v%以下，使用30.0~100.0v%第二级吸附塔非吸附气体作为第一级吸附塔的置换或吹扫气用于第一级吸附塔的再生，第一级吸附塔再生气中的一氧化碳+氢气+甲烷总浓度达到22.0v%以上，此再生气可用作燃料气。
2.权利要求1所述的一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，其特征在于第一级吸附塔分别装有硫化氢、水和一氧化碳吸附剂，一氧化碳吸附剂为含有铜元素，要求其一氧化碳与二氧化碳的分离系数达到10以上。
3.权利要求1
4.权利要求1所述的一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，其特征在于第二级吸附塔的再生气中高浓度部分占总解吸气量至少50.0v%，可以直接用于尿素合成使用。
5.权利要求1所述的一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，其特征在于第二级吸附塔的再生气可以经过催化氧化脱除一氧化碳到10.0ppm以下直接排放大气。
...【技术特征摘要】
1.一种变换气变压吸附脱碳尾气净化一氧化碳的方法，其特征在于脱碳尾气含一氧化碳0.1~5.0v%，二氧化碳55.0~95.0v%，其余气体组分为氢气、甲烷、氮气、硫化氢和水，送入第一级吸附塔，把组分中的硫化氢、水和一氧化碳吸附下来，第一级吸附塔非吸附气体中一氧化碳浓度达到0.1v%以下或进口浓度的5.0v%以下，第一级吸附塔使用第二段的非吸附气体作为置换或吹扫再生；第一级非吸附气体送第二级吸附塔，第二级吸附塔吸附分离二氧化碳，使用逆放和抽空再生，第二级吸附塔再生气中一氧化碳浓度达到0.1v%以下，第二级吸附塔非吸附气体中二氧化碳浓度10.0v%以下，使用30.0~100.0v%第二级吸附塔非吸附气体作为第一级吸附塔的置换或吹扫气用于第一级吸附塔的再生，第一级吸附塔再生气中的一氧化碳+氢气+甲烷总浓度达到22.0v%以上，此再生气可用作燃料...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨皓，杨鹏，王娟芸，钟曼殊，宋尉源，
申请(专利权)人：四川天人能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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