关于一氧化碳标准气的生产工艺
一氧化碳,作为C1化学的核心原料,广泛应用于合成甲醇、甲醛、脂肪酸、脂肪酐等多种化合物,其在化工领域的作用不可或缺。关于其生产工艺,一氧化碳可以从多种源头纯化分离,如含有一氧化碳的天然气、石油转化的合成气,以及钢铁厂、电石厂和黄磷厂的尾气等。以甲醇为原料,通过催化裂解等工艺,也可制取高纯度的一氧化碳,同时副产氢气。
接下来详细介绍两种常见的一氧化碳生产工艺:
首先是煤炭和天然气法。这一方法主要利用自然资源如煤炭和天然气,通过气化、羰基化等工艺步骤来合成一氧化碳。根据生产中对一氧化碳的纯度要求,再进行分离和提纯,得到不同含量的一氧化碳。该工艺广泛应用于甲醇、醋酸等脂肪族化合物及其衍生物的生产。
其次是甲醇裂解制一氧化碳工艺。这一工艺的原理是,在专用催化剂和适宜温度下,甲醇发生催化裂解,产生一氧化碳、二氧化碳和氢气等混合气体。通过变压吸附工艺(PSA),可以分离得到高纯度的一氧化碳和氢气。甲醇裂解的具体反应式为:CH3OH → CO+2H2。
工艺流程大致为:甲醇首先预热、汽化、过热,然后在专用催化剂上进行裂解反应。裂解产生的气体经过冷却和冷凝后,其组成主要为H2、CO2和CO。接下来,该裂解气经过压缩,在PSA-I吸附塔上脱碳,得到含有氢气和一氧化碳的净化气体。在PSA-II吸附塔上进一步分离,得到纯度≥98%的一氧化碳,同时产生氢气。根据下游产品对一氧化碳纯度的要求,可以通过额外的变压吸附操作,将一氧化碳的纯度提升至99.99%。
一氧化碳的生产工艺多样且复杂,但正是这些工艺,使得一氧化碳得以广泛应用在化工领域的各个角落。