[发明专利]电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H2的工艺

权利要求书

1.一种电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于包括如下步骤：

①增压：电石炉尾气首先进入压缩机Ⅰ提升压力，以保证后续工序的使用；

②深度除尘系统：将提升压力后的电石炉尾气送入湿式除尘器除尘；

③变换系统：将除尘后的电石炉尾气送入变换系统，在催化剂A的作用下采用低水气比、低温变换技术，将部分一氧化碳转变为二氧化碳和氢气；

④脱二氧化碳和脱硫系统：将经变换系统处理后的混合气送入脱二氧化碳和脱硫系统，将混合气中的二氧化碳和含硫组分分离出来，分别释放出二氧化碳和硫化氢气体，其中二氧化碳气体排出本工艺系统，硫化氢返回至变换系统循环使用；

⑤深度净化系统：将脱除二氧化碳和含硫组分的混合气送入深度净化系统，在催化剂B的作用下，利用混合气中的氢气，将混合气中的不饱和健形成饱和键，进一步净化电石炉尾气；

⑥变压吸附系统：将经深度净化系统处理后的混合气送入变压吸附系统，实现一氧化碳、饱和烃类和氢气的分离，得到含微量饱和烃类一氧化碳气体和高纯度的氢气；

⑦脱氢及脱水系统：将经变压吸附系统处理后的含微量饱和烃类一氧化碳气体经压缩机Ⅱ压缩后，进入脱氢及脱水系统，加入氧气使饱和烃类反应生成二氧化碳和水，并除去气体中的水；

⑧脱氧、二氧化碳及脱水系统：将经脱氢及脱水系统处理后的含微量饱和烃类一氧化碳气的氧气、二氧化碳和水脱除，得到高纯度的一氧化碳气体。

2.根据权利要求1所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：步骤①中，经压缩机Ⅰ后电石炉尾气的压力提升至0Mpa ~2.0Mpa。

3.根据权利要求1所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：步骤②深度除尘系统包括依次相连接的缓冲罐、湿式除尘器、气液分离器和过滤器；提升压力后的电石炉尾气经缓冲罐后进入湿式除尘器除尘，出湿式除尘器的电石炉尾气气液混合物经气液分离器分离含尘水滴，再经过滤器过滤除去未被分离的细小含尘液滴，然后将除尘后的电石炉尾气送出深度除尘系统。

4.根据权利要求1或3所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：湿式除尘器为文丘里洗涤器。

5.根据权利要求3所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：过滤器为焦炭过滤器。

6.根据权利要求1或3所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：经深度除尘系统处理后气体含尘量至8mg/m³以下。

7.根据权利要求1所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：步骤③变换系统包括依次相连接的除油炉、净化炉、热交换器Ⅰ、除氧炉、第一增湿器、预变换炉、主变换炉、汽包、第二增湿器、第二变换炉、热交换器Ⅱ、第三变换炉和热交换器Ⅲ；除尘后的电石炉尾气首先依次进入除油炉及净化炉，除油、脱磷、脱氯、脱氟，再进入热交换器Ⅰ升温后配少量蒸汽后进入除氧炉，在除氧炉中装有脱砷剂、脱氧剂，除去电石炉尾气中的杂质砷及氧；除氧炉出口电石炉尾气经第一增湿器上段喷水降温后，进入预变换炉上段低温加氢进行CO变换；然后进第一增湿器下段喷水并添加蒸汽后，气体降温至220℃进入预变换炉下段，然后进入主变换炉进行变换反应；主变换炉出口变换气温度210℃~230℃，工艺气中CO含量控制在25%~35%，通过调节水汽比来控制；主变换炉出口变换气经过第二增湿器喷脱盐水并添加蒸汽后，进入第二变换炉上段经催化剂作用进行变换反应，第二变换炉上段出口变换气温度控制在250℃~320℃，再进入第二变换炉下段经高温加氢催化剂作用，出第二变换炉下段变换气温度控制在280℃~320℃，经过热交换器Ⅱ回收能量后，进入第三变换炉进行变换反应，将出第二变换炉变换气中所含的水蒸气与CO进一步反应，以达到节能减排的目的，并且控制CO浓度达到指标要求；出第三变换炉的变换气经过热交换器Ⅲ后进入电石炉气净化的下一工段。

8.根据权利要求1或7所述的电石炉气变换深度净化用于分离提纯CO与H₂的工艺，其特征在于：经热交换器Ⅰ后电石炉气被加热至190℃~220℃。