成果名称:富含一氧化碳的气态二次能源综合利用技术
2. 关键技术
(1)利用 CuCl/分子筛吸附剂变压吸附提纯技术通过将 CuCl 分散在分子筛表面,利用 Cu+可与 CO 络合吸附的性质,制得对 CO 有高吸附容量和高选择性的 CuCl/分子筛高效吸附剂(PU-1),实现从富含 CO 气态二次能源中回收 CO。与传统 CO 提纯工艺相比,该技术具有高选择性和高吸附容量,可对富含 CO 的二次能源进行低成本、规模化、工业化的回收应用。
(2)尾(wei)气(qi)预处理技术
对高炉尾(wei)气(qi)、转炉尾(wei)气(qi)、电石炉尾(wei)气(qi)及其他富含 CO 的工业尾(wei)气(qi)进行除尘、脱硫等,并采用除氧剂(PU-5)在高 CO 气氛下进行高效除氧,再通过变压吸附分离提纯 CO。
3. 工艺流程
含有 CO 的混合气变压吸附提纯 CO 示意图见图 1,富含 CO 工业尾(wei)气(qi)应用流程图见图 2。

图 1 变压吸附提纯 CO 示意图
(1)利用 CuCl/分子筛吸附剂变压吸附提纯技术通过将 CuCl 分散在分子筛表面,利用 Cu+可与 CO 络合吸附的性质,制得对 CO 有高吸附容量和高选择性的 CuCl/分子筛高效吸附剂(PU-1),实现从富含 CO 气态二次能源中回收 CO。与传统 CO 提纯工艺相比,该技术具有高选择性和高吸附容量,可对富含 CO 的二次能源进行低成本、规模化、工业化的回收应用。
(2)尾(wei)气(qi)预处理技术
对高炉尾(wei)气(qi)、转炉尾(wei)气(qi)、电石炉尾(wei)气(qi)及其他富含 CO 的工业尾(wei)气(qi)进行除尘、脱硫等,并采用除氧剂(PU-5)在高 CO 气氛下进行高效除氧,再通过变压吸附分离提纯 CO。
3. 工艺流程
含有 CO 的混合气变压吸附提纯 CO 示意图见图 1,富含 CO 工业尾(wei)气(qi)应用流程图见图 2。

图 1 变压吸附提纯 CO 示意图

图 2 富含 CO 工业尾(wei)气(qi)应用流程图
主要技术指标
以高炉尾(wei)气(qi)生产 10 万 t/a 乙二醇为例:
1.主要消耗品:高炉尾(wei)气(qi)150000Nm3/h,氧气 2500Nm3/h,氮气
800Nm3/h,硝酸 60kg/h,蒸汽 100t/h,循环水 500t/h,电 5000kWh;
2.CO 产品气:10000Nm3/h,纯度 99%,收率 85%。
技术鉴定情况
该技术已获得国家发明专利 14 项,实用新型专利 1 项,软件著作权 18 项,并于 2005 年通过教育部组织的专家成果鉴定, 2006 年获得国家技术发明奖二等奖。
典型用户及投资效益
典型用户:新疆天业、湖南衡钢等。
典型案例 1:江苏BOB有限公司电石尾(wei)气(qi)净化合成乙二醇项目
建设规模:处理电石炉等尾(wei)气(qi)90000Nm3/h,制得 CO 产品气
25000Nm3/h,产 25 万 t/a 乙二醇。建设条件:依托密闭式电石炉生产线,其尾(wei)气(qi)中富含 CO 约 85%。主要建设内容:新建预处理、CO 提纯、制氢、解析气回收工段、偶联工段、加氢工段。主要设备为压缩机、吸附塔、真空泵、程控阀门、反应器、吸收塔和精馏塔等。项目总投资 300000 万元,建设期为 18 个月。年碳减排量约 39 万 tCO2,碳减排成本为-200~-100 元/tCO2。年经济效益 50000 万元,投资回收期约 6 年。
推广前景和减排潜力
利用该技术处理富含 CO 的工业尾(wei)气(qi),既可避免因为燃烧排放大量二氧化碳气体,又可回收 CO 作为化工原料或燃料,产生良好的经济效益,在钢厂尾(wei)气(qi)、电石炉尾(wei)气(qi)和其他富含 CO尾(wei)气(qi)等领域具有较大的应用潜力。预计未来 5 年,该技术预期推广比例可达 10%,项目总投资约 375 亿元,可形成的年碳减排能力约 390 万 tCO2。