[发明专利]一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺

说明书

本发明涉及一种一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺，包括以下两个步骤：吸氢，在吸氢催化剂作用下，采用有机液体从一氧化碳原料气中吸收氢气，得吸氢液和一氧化碳处理气；其中，所述有机液体选自环己烷、四氢化萘、咔唑、乙基咔唑中的至少一种；脱氢，在脱氢催化剂作用下，对所述吸氢液进行脱氢，得脱氢液和提纯的氢气。该技术利用有机物进行吸氢与放氢，使一氧化碳处理气中氢含量低，小于等于85ppm，提纯后的氢气纯度≥98％，可回收利用。对原料气中氢气浓度不敏感，可用于处理氢气体积比不大于20％的一氧化碳原料气，有机液体循环使用。

技术领域

本发明涉及原料气分离提纯工艺，尤其涉及一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺。

背景技术

一氧化碳原料气是一种常用的化工原料，但由于其中含有氢气，使用前需要进行对其中的氢气进行分离提纯。

目前，一氧化碳中氢气的脱除方法主要有催化氧化法、低温分离法和甲烷化法。

其中，催化氧化法是利用催化剂选择性将氢气氧化生成水，该方法需额外引入氧，脱氢的同时一氧化碳也会被氧化为二氧化碳，深度脱氢时一氧化碳会被大量氧化，造成原料损失，且一旦原料气中氢气含量高还会造成催化剂床层飞温并发生析碳反应。

低温分离虽可分离一氧化碳和氢气，但需要低温冷源，投资巨大，同时产品气中氢气要求含量越小，一氧化碳收率就越低。目前低温分离后一氧化碳中氢气含量在2000ppm左右，依然较高。

甲烷化法也可有效脱除一氧化碳中的氢气，该反应温度一般控制在300～400℃。但是，该方法中一氧化碳含量高时也容易发生析碳反应并造成反应器飞温，同时甲烷化反应会消耗原料一氧化碳并生成甲烷。

另外，催化氧化法、低温分离法和甲烷化法等常规方法所能处理的一氧化碳原料气中的氢气体积较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺，该工艺不仅对一氧化碳原料气中氢气含量的适应范围广，同时具有一氧化碳损失率低、产物一氧化碳气体纯度高、分离出的氢气纯度高、可回收等优点。

本发明的技术方案如下：一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺，包括以下步骤：

吸氢：在吸氢催化剂作用下，采用有机液体从一氧化碳原料气中吸收氢气，得吸氢液和一氧化碳处理气；其中，所述有机液体选自环己烷、四氢化萘、咔唑、乙基咔唑中的至少一种；

脱氢：在脱氢催化剂作用下，对所述吸氢液进行脱氢，得脱氢液和提纯氢气。

进一步，所述吸氢的工艺参数：所述吸氢催化剂的活性组分选自钌、钯、铂、镍中的至少一种，反应温度120℃～220℃。

进一步，所述吸氢的工艺参数：反应温度160℃～200℃。

进一步，所述一氧化碳原料气中氢气的体积比不大于20％。

进一步，一氧化碳原料气与有机液体的体积比(50～2000)：1，一氧化碳原料气的反应空速为100h^-1～3000h^-1，反应压力不大于10MPa。

进一步，一氧化碳原料气与有机液体的体积比(50～1000)：1。

进一步，所述脱氢催化剂的活性组分选自钌、钯、铂中的至少一种，反应温度160℃～240℃。

进一步，所述脱氢的工艺参数：反应温度170℃～210℃。

本发明还提供了一种包括将脱氢步骤获得的脱氢液在吸氢步骤中循环利用的方法。

进一步，一氧化碳原料气脱氢分离提纯工艺制备获得的提纯气体，包括一氧化碳处理气和提纯氢气。

进一步，所述一氧化碳处理气中氢气的体积比≤85ppm，所述提纯氢气的纯度≥99％。