[发明专利]使CO中水份迅速下降的方法

说明书

技术领域

本发明是对工业CO脱水方法的改进，尤其涉及一种低成本、安全性好、脱水率低的脱水方法。

背景技术

在化工生产过程中有时需要极低水份的CO，例如羰基合成生产过程中，需要使用CO作为原料，由于羰基合成在对水份十分敏感，水份超标会影响羰基合成转化率，甚至导致羰基合成难以进行，因此要求原料水份越低越好，例如要求CO水份限制在50ppm以下，水份过高会对羰基合成转化率会产生不利影响，CO水份超标对转化率影响可达10-20％。

在以往工艺中，如中国专利CN1295028甲酸气相催化热裂解制得的粗CO，是通过水冷凝器脱除大量水份，再经分子筛例如4A型分子筛脱水。此法在短期内，能够基本满足水份小于50ppm以下要求，但周期极短，一般＜1小时，因此通常生产需配备多套例如6-10套分子筛脱水塔才能满足生产要求，以保证分子筛有足够的再生时间，否则会造成脱水效果不稳定。而且随着CO流量增加及环境温度的升高，水汽饱蒸汽压升高，CO中水份会升高，含水相对量亦迅速上升，这就使得分子筛脱水容量更显不足，必须增加分子筛塔量，从而导致固定投资和运行成本的增加。

中国专利CN1390783公开的CO发生、提纯工艺，提出对制得的CO脱水采用高压深冷脱水工艺。首先其脱水方法是针对“碳氧不完全燃烧”制备CO；其次，采用高压、深冷脱水，不仅设备投资大，全安性差，而且运行成本高；再就是，深冷脱水还易造成冷凝器结冰，不仅会导致冷凝器堵塞，而且影响热交换效率。并且此脱水精度仍然不够高，报导为100ppm，仍然难以满足某些对水分要求特低例如≤50ppm工艺要求。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种低成本、安全性好，水份含量更低50ppm的使CO中水份迅速下降的方法。

本发明目的实现，经对CO带水份的大量观察、分析，发现引起CO水份主要为环境温度下水的气化而产生，即环境温度下的水汽饱和蒸汽，因此本发明技术方案通过采取降低CO温度办法例如使CO通过冷冻干燥器，使CO中饱和水汽经冷凝成液体析出，达到使CO中水份迅速下降，冷凝析出水份则由冷凝器排出，经冷凝脱水后的CO再经分子筛脱水，达到极低水份，从而实现本发明目的。具体说，本发明使CO中水份迅速下降的方法，其特征是在常压下将粗CO通过冷凝温度不高于10℃冷凝脱水后，再进入脱水分子筛脱水。

CO冷凝脱水温度，理论上越低越有利于脱除其中的饱和水份，但试验发现温度过低，则会导致冷凝器表面结冰，不仅影响换热效率，反而降低了脱水效率，而且严重时还会造成冷凝器因结冰堵塞，失去功能。试验确定工业上应用，CO冷凝温度较适宜在冷凝器结冰温度以上尽可能低较为经济，试验较好在常压下CO冷凝温度在0-10℃基本能满足脱除大部分水份的要求，既能满足后面分子筛较长时间脱水至极低水份要求，又有较好的经济性。冷凝方法一种较好为采用冷冻液热交换冷凝，冷冻液温度较好控制在-5-5℃。

本发明使CO中水份迅速下降的方法，相对于现有技术，由于采用将粗CO先经常压低温冷凝脱水，再用分子筛进一步脱水组合脱水方法，不仅可以稳定获得极低水份例如50ppm极低水份的CO，最低能脱至含水率8-20ppm，而且由于前道脱水含水率低，可以脱除大部分水份，还使得后续分子筛保障性低水份脱水周期明显延长，运行24小时检测CO含水量仍然不大于20ppm，分子筛脱水使用周期至少为现有技术的24倍以上，可以大大节约分子筛塔，以及再生运行费用。本发明方法，不仅具有稳定脱水至≤50ppm，而且经济性和安全性好，具有较大的工业应用价值，特别是可以明显节省分子筛塔用量。

以下结合一个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明实质，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

具体实施方式

实施例：HCOOH经热裂解制得的粗CO，环境温度30℃，测得其含水率3.22wt％。以流量30m³/h、压力0.03Mpa通过0℃冷冻液介质换热器(冷冻冷凝器)，使CO温度降至8℃，出冷凝器含水率0.81wt％，再通过0.15m³4A分子筛深脱水，检测含水率为10ppm。分子筛运行24小时检测，脱水CO含水率15ppm。