一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，包括脫硫塔、活性炭吸附器、脫氧器、堿洗器、冷凝器、脫輕精餾塔、脫重精餾塔、膜壓機和充氣瓶，脫硫塔連通于活性炭吸附器，活性炭吸附器連通于脫氧器，脫氧器連通于堿洗器，堿洗器通過冷凝器連通于脫輕精餾塔，脫輕精餾塔連通于脫重精餾塔，脫重精餾塔通過膜壓機連通于充氣瓶。本實用新型專利技術設置有脫硫塔、活性炭吸附器、脫氧器、堿洗器，采用多種多層級除雜步驟提高對其他氣體去除效果，提高一氧化碳的純度，達到高純度電子級5N一氧化碳，實現了合成氨尾氣的高價值利用；本實用新型專利技術工藝中沒有產生廢酸，這樣對設備和容器的要求不高，同時也不會產生污染產品的氣體雜質。同時也不會產生污染產品的氣體雜質。同時也不會產生污染產品的氣體雜質。

【技術實現步驟摘要】
一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置


[0001]本技術涉及高純氣體制備
,尤其是一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置。

技術介紹

[0002]合成氨工業中大多需要利用煤化工產生的合成氣通過轉化和凈化得到高純氫氣，在凈化氫氣原料的過程中，會產出富含一氧化碳的尾氣，大部分尾氣都作為燃料或者直接排放到大氣中，造成了一定的浪費和污染。而另一方面，電子級一氧化碳主要用于半導體領域芯片的刻蝕、在多晶態鉆石膜的生產中、為化學氣相沉積工藝過程提供碳源、用于醫藥中間體、標準氣配制、一氧化碳激光器、環境監測和科學研究等領域，這些領域都需要大量的電子級一氧化碳氣體。
[0003]針對上述問題，現有技術公開了一些一氧化碳制備技術方案，如下：
[0004]1、如中國專利公開了一種合成氣分離制取氫氣及高純一氧化碳的方法和裝置(公開號：CN104528647A)，其中，所述合成氣為經過預處理的混合氣；方法包括：H2及低沸點雜質通過精餾從塔頂被分離得到，CH4、O2及高沸點雜質通過二次精餾從塔釜被分離得到，N2及未被除去的高沸點雜質通過三次精餾從塔頂被分離得到，CO通過三次精餾從塔釜被分離得到；其中，這一過程伴隨的能量傳遞過程通過所述分離得到的N2的循環回路的吸、放熱來實現。本技術還提供了一種上述方法的裝置，主要包括脫氫塔C1、脫氧
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甲烷塔C2和脫氮塔C3的連續精餾設備及實現能量傳遞的相關設備。本技術克服了傳統方法的缺陷，節省了設備投資，降低了能耗，提高了產品附加值，實現了循環經濟效應。/>[0005]2、如中國專利公開了制取高純一氧化碳和富氫氣聯產液態甲烷的系統及方法(公開號：CN105865147B)，系統主要包括原料氣凈化單元、低溫液化分離單元、CO產品壓縮機及混合冷劑壓縮機；所述的低溫液化分離單元包括主換熱器、洗甲烷塔、脫氫塔、脫甲烷塔及脫氮塔，所述的脫氫塔塔底設有第一蒸發器，所述的脫甲烷塔塔底設有第二蒸發器、塔頂設有第一冷凝器，所述的脫氮塔塔底設有第三蒸發器、塔頂設有第二冷凝器，本技術通過該四塔流程得到高純度的富H2和CO產品的同時，可以得到高純度液態甲烷，裝置對原料氣的適應能力強，降低了裝置對原料氣雜質的要求，根據CO產品氣的壓力，從CO壓縮機的末級或中間級抽出一部分CO循環作為精餾塔的冷源和熱源，取消了氮氣壓縮機和膨脹機，設備較少，投資小。
[0006]3、中國專利公開了一種節能減排的高純一氧化碳的精制方法(公開號： CN101723365B)，以焦碳、二氧化碳和氧氣為原料制成粗煤氣，經冷卻降溫后進入電除焦油器，得到的粗煤氣直接進入多級壓縮機中的1級氣缸增壓，在水解催化劑的作用下，使粗煤氣中的COS分解成CO2和H2S，然后進行粗脫流，使COS降低至300
×
10
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6以下，粗脫硫后的粗煤氣返回多級壓縮機中的 2
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3級氣缸，經增壓后進入真空變壓吸附裝置(VPSA)，使H2S含量為<20
×
10
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6， COS含量為(20～50)
×
10
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6，然后再進入精脫硫塔，在催化劑作用下進行精脫硫，此時出口的氣體即為高純CO氣體，含量為97～98％。整個工藝流程中的有毒氣體COS
及CO2均做到零排放，改善了環境。
[0007]上述技術方案中雖然在一定程度制備出高純度一氧化碳，但是也存在以下幾個問題：
[0008]1、生產的一氧化碳純度不穩定，不能用于電子特氣的生產，電子特氣生產需要要品質非常穩定，沒有提到合成氣中的硫化物等雜質的去除；
[0009]2、一些制備工藝中會產生廢酸反應涉及到高溫對于設備和容器的材質要求較高，濃硫酸腐蝕容易產生氫氣雜質，進而污染產品；
[0010]3、制備的一氧化碳純度不高，只能制備得到97
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98％的一氧化碳，達不到電子級一氧化碳的高純度需求。
[0011]因此，對于上述問題有必要提出是一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置。

技術實現思路

[0012]針對上述現有技術中存在的不足，本技術的目的在于提供了是一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，以解決上述問題。
[0013]一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，包括脫硫塔、活性炭吸附器、脫氧器、堿洗器、冷凝器、脫輕精餾塔、脫重精餾塔、膜壓機和充氣瓶，所述脫硫塔連通于所述活性炭吸附器，所述活性炭吸附器連通于所述脫氧器，所述脫氧器連通于所述堿洗器，所述堿洗器通過冷凝器連通于所述脫輕精餾塔，所述脫輕精餾塔連通于所述脫重精餾塔，所述脫重精餾塔通過膜壓機連通于所述充氣瓶。
[0014]優選地，所述脫硫塔填裝脫硫劑。
[0015]優選地，所述活性炭吸附器內填充有活性炭吸附劑。
[0016]優選地，所述脫氧器設置有脫氧塔和脫氧層，所述脫氧層安裝在脫氧塔內，所述脫氧層填充有脫氧劑，所述脫氧塔的一端設置有進氣入口，脫氧塔的另一端設置有出氣口，所述進氣入口和出氣口設置有過濾網。
[0017]優選地，所述堿洗器包括多級噴淋式洗滌器，所述噴淋式洗滌器包括釜底、洗滌管、循環泵、除霧層和噴淋頭，所述洗滌管連接在釜底的上部，所述除霧層安裝在洗滌管的內頂部，所述噴淋頭安裝在洗滌管內并置于所述除霧層下，所述噴淋頭通過循環泵連通于釜底的下部，所述釜底的側邊設置有第一液位計。
[0018]優選地，所述洗滌管的下部側邊設置有洗滌入口，所述洗滌管的頂端設置有洗滌出口，所述洗滌管內填充有填料層。
[0019]優選地，所述冷凝器內設置有列式冷凝管。
[0020]優選地，所述脫輕精餾塔包括第一塔罐、循環冷卻罐、第一精餾管和循環冷卻管，所述循環冷卻罐通過第一精餾管連通于所述第一塔罐，所述循環冷卻管安裝在循環冷卻罐內，所述第一精餾管的中部側邊連通有第一進料口，所述第一塔罐的底部設置有第一液相出口，所述循環冷卻罐的頂部設置有第一氣相出口，所述第一精餾管內填充有第三填料層層；所述第一塔罐的側邊設置第二液位計。
[0021]優選地，所述脫重精餾塔包括第二塔罐、循環加熱罐、第二精餾管和循環加熱管，所述循環加熱罐通過第二精餾管連通于所述第二塔罐，所述循環加熱管安裝在循環加熱罐
內，所述第二精餾管的中部側邊連通有第二進料口，所述第二塔罐的底部設置有第二液相出口，所述循環加熱罐的頂部設置有第二氣相出口，所述第二精餾管內填充有第三填料層；所述第二塔罐的側邊設置第三液位計。
[0022]一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置的生產工藝，其工藝步驟為：
[0023]S1、將合成氨尾氣進入脫硫塔中脫去硫化物；
[0024]S2、脫除硫化物后進入活性炭吸附器脫除第一雜質物；
[0025]S3、進入脫氧器中脫除氧氣；
[0026]S4、進入堿洗器除去第二雜質物；
[0027]S5、進入冷凝器中脫除水分；
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，其特征在于：包括脫硫塔(1)、活性炭吸附器(2)、脫氧器(3)、堿洗器(4)、冷凝器(5)、脫輕精餾塔(6)、脫重精餾塔(7)、膜壓機(8)和充氣瓶(9)，所述脫硫塔(1)連通于所述活性炭吸附器(2)，所述活性炭吸附器(2)連通于所述脫氧器(3)，所述脫氧器(3)連通于所述堿洗器(4)，所述堿洗器(4)通過冷凝器(5)連通于所述脫輕精餾塔(6)，所述脫輕精餾塔(6)連通于所述脫重精餾塔(7)，所述脫重精餾塔(7)通過膜壓機(8)連通于所述充氣瓶(9)。2.如權利要求1所述的一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，其特征在于：所述脫硫塔(1)填裝脫硫劑。3.如權利要求1所述的一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，其特征在于：所述活性炭吸附器(2)內填充有活性炭吸附劑。4.如權利要求1所述的一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，其特征在于：所述脫氧器(3)設置有脫氧塔(301)和脫氧層(302)，所述脫氧層(302)安裝在脫氧塔(301)內，所述脫氧層(302)填充有脫氧劑，所述脫氧塔(301)的一端設置有進氣入口(303)，脫氧塔(301)的另一端設置有出氣口(304)，所述進氣入口(303)和出氣口(304)設置有過濾網(305)。5.如權利要求1所述的一種合成氨尾氣制備電子級一氧化碳的生產裝置，其特征在于：所述堿洗器(4)包括多級噴淋式洗滌器，所述噴淋式洗滌器包括釜底(401)、洗滌管(402)、循環泵(403)、除霧層(404)和噴淋頭(405)，所述洗滌管(402)連接在釜底(401)的上部，所述除霧層(404) 安裝在洗滌管(402)的內頂部，所述噴淋頭(405)安裝在洗滌管(402)內并置于所述除霧層(404)下，所述噴淋頭(405)通過循環泵(403)連通于釜底(401)的下部，所述釜底(401)的側邊設置有第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹小林，杜大艷，杜鵬舉，方強，黃夢元，王宙宇，
申請(專利權)人：湖北和遠氣體股份有限公司，
類型：新型
國別省市：