[发明专利]一种常温深度脱除CO的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，进一步地说，是涉及一种常温深度脱除CO的方法。

背景技术

在各种工业领域，微量一氧化碳的存在，往往对反应系统有害，需要作为杂质除去。在电子工业，特别是半导体元器件制造方面，需要“电子纯”的高纯气体，所含一氧化碳杂质要求低于数个ppb。随着聚烯烃技术的发展，高活性的聚烯烃催化剂(如茂金属催化剂等)对毒物非常敏感，要求聚烯烃原料为“聚合级”烯烃，具体来说烯烃原料中一氧化碳杂质不超过30ppb。因此，需要研制一种高效高稳定性长寿命的一氧化碳深度净化催化剂。

一氧化碳对聚合活性的影响相当大，如逯云峰等(四川化工，2005，8，24～30)所报道，出口一氧化碳从0.03wppm提高到0.1wppm时，丙烯聚合催化剂的活性会从85％降低到55％左右。

丙烯中影响聚合的主要杂质有CO、O₂、CO₂、水、砷、硫、磷和氯等，也包括部分轻烃类和含氧化合物。常温液相条件，上述大多杂质均可通过现有技术提供的催化剂或吸附剂通过吸附床层实现。

但一氧化碳的催化床层脱除往往是气相法脱除，即使现有技术报道的国外液相脱CO催化剂也存在脱一氧化碳容量太低的问题，如王树立等报道了(石化技术与应用，2009，27，159～161)，在操作温度10～50℃下，采用一种固定床催化剂可将炼厂丙烯中的一氧化碳体积分数从约0.1vppm脱除至0.02vppm。

在聚烯烃工业上，液相丙烯脱CO的反应温度往往为20～70℃，在低温特别是液相情况下，微量的H₂O和CO₂的对活性的影响非常大。一氧化碳的脱除往往是通过物料流中的CO与铜氧化物上的晶格氧反应形成CO₂。CO₂的另一个来源是物料流中本来携带来的。这样水分子和二氧化碳在脱一氧化碳的表面形成碳酸根(CO₃^2-)或其他类碳酸根离子，从而覆盖了脱CO的活性位，导致催化剂活性降低并较快失活。吴树新等(现代化工，2006，26，33～36)提到采用引入Ag的铜银型催化剂来提高催化剂在一氧化碳氧化时的抗湿能力，但从脱除深度和使用寿命上来看并不理想。Konova P等(J.Mol.Catal.2004，213，235～240)采用TPD研究了在Au/TiO₂催化剂上进行一氧化碳氧化反应后产生的CO₂脱附问题，分别在523K和573K的两个脱附峰对应着1)吸附态的CO₂和2)表层碳酸根的脱附。

综上所述，现有专利和技术所公开的方法，存在着水和二氧化碳的存在影响了CO的脱除。因此，需要开发一种技术能够保证一氧化碳长周期深度脱除的净化方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种常温深度脱除CO的方法。解决了现有技术中存在的水和二氧化碳影响脱除CO效果的问题，提供了一种能够长周期深度脱除CO的方法。

本发明的目的是提供一种常温深度脱除CO的方法。

含微量CO的物料流通过脱除塔脱除CO，

所述脱除塔内装填有脱CO催化剂、脱CO₂吸附剂和脱水剂；

其中所述脱CO催化剂与脱CO₂吸附剂、脱水剂装填体积量和之比为1∶5～5∶1，更优选为1∶3～3∶1，最优选为1∶2～2∶1；脱水剂与脱CO₂吸附剂装填体积之比为1∶5～5∶1，优选为1∶2～2∶1。

所述含微量CO的物料为α-烯烃、饱和烃、苯乙烯、氢气、氮气、氧气、空气、惰性气体中的一组或其组合；优选为液相丙烯；

所述方法具体为：

将现有技术常见的脱CO催化剂、脱CO₂吸附剂和脱水剂混合装填，以下称之为混合床层。经过固碱塔或相应的净化剂脱水、脱硫和脱砷之后的物料，进入本发明所述混合床层，同时脱除CO、CO₂和O₂之后，再进入脱氧塔。

本发明中，可采用物料进入脱除塔的入口反应温度为0～80℃，优选为20～70℃，更优选为40～60℃；液相空速为1～1,000hr^-1，优选为1～100hr^-1；反应压力为1.0～6.0MPa；