[发明专利]低氢气低硫高一氧化碳矿炉尾气分离提纯一氧化碳与氢气的工艺

摘要

本发明公开了一种低氢气低硫高一氧化碳矿炉尾气分离提纯一氧化碳与氢气的工艺，包括原料气预处理、原料气净化、原料气脱氧、原料气变换及加氢、脱硫脱碳和CO/H₂分离提纯。本发明解决了低H₂低S高CO矿炉尾气脱氧效果差、变换易超温及变换催化剂易反硫化、矿炉尾气脱硫脱碳能耗高等一系列问题。通过本发明所述的工艺，能够对低H₂低S高CO矿炉尾气的有效组分H₂和CO进行充分利用，尤其是大规模(≥20000Nm³/h)低H₂低S高CO矿炉尾气分离CO和H₂应用。

主权项

1.一种低氢气低硫高一氧化碳矿炉尾气分离提纯一氧化碳与氢气的工艺，其特征在于包括如下步骤：步骤一、原料气预处理：将低H2低S高CO矿炉尾气经第一原料气压缩机(1)压缩至一定的压力，然后经过预处理单元(2)脱除矿炉尾气中含有的少量焦油、萘、苯等杂质；步骤二、原料气净化：将预处理后的矿炉尾气经第二原料气压缩机(3)再次压缩至一定的压力，然后经过净化塔(4)脱除矿炉尾气中氯、氟等微量杂质；步骤三、原料气脱氧：将净化后矿炉尾气送入脱氧炉(5)脱除矿炉尾气中的氧，为保证脱氧效果，设置了补氢措施，补氢气源是步骤六中的H2产品气、置换尾气的任意一股或者两股混合；步骤四、原料气变换及加氢：将脱氧后的矿炉尾气送入依次相连的控温变换炉(6)、加氢反应器(7)、变换气冷却单元(8)，将部分CO与水蒸气反应变换生产H2和CO2；其中控温变换炉(6)装填高压Co‑Mo系宽温耐硫变换催化剂，加氢反应器(7)装填加氢催化剂，为避免宽温耐硫变换催化剂反硫化，需要设置补硫措施，补硫气源为步骤五中富H2S酸性气；为避免高CO变换超温，变换采用控温变换炉(6)；步骤五、脱硫脱碳：变换后的矿炉尾气进入脱硫脱碳系统(14)，脱除变换矿炉尾气中的二氧化碳、硫化氢、羰基硫，其中脱除后的CO2尾气排至大气，富H2S酸性气一部分送至硫磺回收，一部分返回至步骤一为步骤四补硫；步骤六、CO/H2分离提纯：将脱硫脱碳后的矿炉尾气送入CO/H2分离提纯单元，实现CO、H2和其他组成的分离，其中H2产品气一部分作为H2产品气送至界外，一部分为送至步骤二为步骤三补氢，置换尾气送至步骤一为步骤三补氢。