[发明专利]一种快速提高醋酸铜氨液铜比的方法

说明书

本发明涉及一种快速提高醋酸铜氨液铜比的方法，具体是在铜氨液中加入联氨N₂H₄，使二价铜Cu⁺⁺被还原成一价铜Cu⁺，从而解决铜比过低的问题。

合成氨工业原料气中的一氧化碳和二氧化碳均为氨合成催化剂的毒物，因此经变换、脱硫初步净化后的气体必须再行精制，使CO+CO₂的含量低于20PPm，目前较多的精制净化方法仍采用铜氨液、即醋酸亚铜氨液(简称铜液，下同)洗涤法，该铜液中主要成份为亚铜氨络离子[Cu(NH₃)₂]⁺，该离子吸收一氧化碳的反应如下：

[Cu(NH₃)₂]⁺+CO+NH₃--[Cu(NH₃)₃CO]⁺

但当(Cu(NH₃)₂]⁺浓度过大时会发生金属铜的沉淀反应：

2[Cu(NH₃)₂]⁺+CO+NH₃-[Cu(NH₃)₄]⁺⁺+Cu

上述反应不仅降低了铜液的吸收能力，消耗了金属铜，而且会造成设备与管道堵塞，为阻止上述反应，铜液中必须有一定量的高价铜即(Cu(NH₃)₄]⁺⁺存在，低价铜浓度与高价铜浓度的比值称为铜比。从其反应也可以看出铜比过低即高价铜过多，会减少低价铜的浓度，也会影响正常生产。所以生产中的铜比一般控制在5-8范围内。

在正常生产中可以通过调节还原温度、再生温度、还原时间。再生系统的压力、补充氨量、空气加入量等来控制其铜比。由于在停车期间铜液会慢慢吸收空气中的氧气，使其二价铜含量大幅度上升，所以在开车初期或者操作时不慎、工况不正常、引起铜比过低，仅用上述的方法调节往往需要较长时间，一般要二天左右，影响投入生产的时间。

本发明的目的是提供一种快速提高醋酸铜氨液铜比的方法，使其在很短时间如30分钟内迅速提高铜比到控制范围。

本发明的目的是通过下述方法实现的，在被氧化的低铜比的醋酸铜氨溶液中，徐徐加入联氨N₂H₄溶液，使二价铜Cu⁺⁺被还原成一价铜Cu⁺，边加入边分析铜比直至其铜比到控制范围为止，所用联氨溶液的重量浓度为0．1-2wt％，优选重量浓度为0．2-0．5wt％。

使用联氨N₂H₄迅速提高铜比的优点在于联氨还原性强，生成物为N₂、H₂、NH₃，对溶液和工艺气体无污染，加入物为液体易控制。仅需在铜液中徐徐加入即可，随着铜液的循环而均匀。

实施例1

某合成氨厂，停车半年有余，开车初期铜比太低，只有0．5，使铜洗后的CO严重超标，延误开车时间，立即在铜液中徐徐加入重量浓度为2wt％的N₂H₄溶液，边加入边分析铜比，28分钟后铜比由0．5上升至3。使出口CO微量合格，投入正常生产。

实施例2

某合成氨厂因操作失误，原因不明，使铜比降低至2左右，铜洗出口CO超标，不能正常生产，立即在铜液中加重量浓度为0．5wt％的联氨N₂H₄溶液。边加入边分析铜比。10分钟后铜比由2上升至5，使出口CO微量合格，投入正常生产。

实施例3

某合成氨厂因操作不慎引起铜比降到4左右。使铜洗出口_CO偏高。调节还原温度。一时难见效。立即在铜液中加入重量浓度为0．1wt％N₂H₄溶液。边加入边分析铜比。20分钟后铜比上升至5．3。使出口CO微量合格。生产恢复正常。

实施例4

某厂合成氨分厂。因故停车、造成铜液吸收空气中氧气。使二价铜Cu⁺⁺含量上升。铜比降至2．8。在铜液中慢慢加入重量浓度0．2wt％的N₂H₄溶液。边加入N₂H₄溶液边分析铜比。18分钟后铜比上升到5．2，出口气体CO微量合格。投入正常生产。