專利名稱：合成氣中金屬羰基化合物的凈化方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及合成氣的凈化過程，具體地說是提供一種用于合成氣中金屬羰基化合物的凈化方法。
合成氣的凈化要求和合成氣的用途直接相關(guān)。US4572829應用催化氧化的方法把合成氣中的CO轉(zhuǎn)化成CO2，再把CO2洗掉，其余的有害雜質(zhì)用吸附劑脫除。DE3245463發(fā)明了合成氣生產(chǎn)過程中防止金屬硫化物堵塞管道的方法和設備。當造出的合成氣溫度降至250℃以下對，向合成氣中補充O2，把金屬羰基化合物氧化成金屬氧化物，降低了生成金屬硫化物的可能性。此外，合成氣中一般都會有金屬羰基化合物，如羰基鐵，鎳，鉬等，這些羰基化合物對貴金屬催化劑毒性很強，即使量微，也容易使催化劑失活。但是對于合成氣中的金屬羰基化合物的消除，目前尚未見到實用有效的方法。
本發(fā)明的合成氣中金屬羰基化合物的凈化方法，其特征是采用活性炭作凈化劑來消除金屬羰基化合物，且作為凈化劑的活性炭最好選用果殼炭。為提高凈化劑的性能，也可對活性炭進行予處理，得到高活性的活性炭。其予處理采用下列方法之一(1)用稀酸如HCl，HNO3或H2SO4進行酸漬，酸煮和酸洗；(2)用堿溶液，如NaOH，KOH，Mg(OH)2，Na2CO3或K2CO3進行堿浸漬，堿煮和堿洗；(3)首先用上述(1)進行稀酸處理后，再用上述(2)進行堿處理；經(jīng)處理后的活性炭按常規(guī)方法進行干燥，即可得到凈化劑。
利用上述本發(fā)明的活性炭凈化劑，根據(jù)需要量的不同，將上述凈化劑裝入一定體積的不銹鋼管或罐中，粒度控制為0.5mm～15mm，按下述條件對合成氣進行凈化。凈化條件為凈化罐的溫度0～200℃，最佳溫度為80～150℃；合成氣空速≤5000h-1，最佳空速為≤2000h-1；操作壓力0.01～20MPa。
下面通過實例對本發(fā)明的技術(shù)給予進一步地說明。
實施例1選2-3mm的煤制炭，不做予處理，量取10ml裝入φ10mm的不銹鋼管中，控制活性炭床層溫度在100℃，合成氣壓力3.0MPa，空速1000h-1；入口合成氣含O2量0.1％，羰基金屬化合物總含量為3.5ppm。在出口測得羰基金屬化合物的含量為＜0.3ppm。
實施例2選2-3mm的椰殼炭，不做預處理，和例1完全相同的試驗條件，測得出口合成氣中羰基金屬化合物總含量為0.08ppm。
實施例3選5-8mm的椰殼炭，用0.1N NaOH浸漬，濾水，烘干，取50L裝入50L的不銹鋼凈化罐中，控制床層溫度在100～110℃，合成氣壓力8.0MPa，空速1000～1500h-1，入口氣的O2含量為0.1％～0.2％，羰基金屬化合物含量3.6～6.1ppm，測得出口氣中羰基金屬化合物為0.02ppm。
實施例4選2-3mm的煤制活性炭，用1N HCl浸泡，煮沸，洗滌，2～3遍。然后用0.5NK2CO3浸漬，濾水，烘干，測試條件和例1完一致。入口氣中羰基物濃度為3.5ppm，測得出口氣中的濃度為0.05ppm。
實施例5選2-3mm的杏核炭，用0.2N Na2CO3浸漬，烘干。在例1的測試設備上，入口合成氣含O2為620ppm，羰基金屬化合物為3.6ppm，控制床層溫度在120℃，壓力3.0MPa，空速800h-1。測得出口氣中羰基金屬化合物濃度為0.05ppm。
實施例6選2-3mm的椰殼炭，用1N HCl水溶液煮沸，用水沖洗至pH＝7，然后用0.1NNa2CO3浸漬一天，濾去水分，烘干。測試條件除空速變?yōu)?000h-1外，其它與實例1相同。測得出口合成氣中羰基金屬化合物的含量為0.08ppm。
實施例7選2-3mm的椰殼炭，和例6完全相的予處理條件。在和實施例1完全相同的條件下，測得入口合成氣的羰基金屬化合物含量為3.5ppm，出口為＜0.01ppm。
比較例1選2-3mm粒徑的Al2O3，測試條件和實施例1完全相同。測得入口合成氣的羰基金屬化合物含量為3.5ppm，出口為1.2ppm。
本發(fā)明技術(shù)已經(jīng)用在了天然氣經(jīng)合成氣制乙醇30噸/年中試凈化裝置上，連續(xù)運行1000小時后，測得凈化后合成氣中的羰基金屬化合物含量低于0.05ppm，保證了合成乙醇銠基催化劑的正常運行。
由上述實例本發(fā)明采用的活性炭催化劑對金屬羰基化合物的脫除活性高，脫的干凈，而且工藝簡單，操作方便，適于工業(yè)化采用。
權(quán)利要求
1.一種合成氣中金屬羰基化合物的凈化方法，其特征是采用活性炭作為凈化劑，凈化工藝條件為凈化溫度0～200℃，合成氣空速≤5000h-1，合成氣壓力0.01～20MPa。
2.按照權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于是采用果殼炭作凈化劑。
3.按照權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于是采用予處理的活性炭作凈化劑，所謂予處理是采用下述方法之一進行(1)用稀酸如HCl，HNO3或H2SO4進行酸漬，酸煮和酸洗；(2)用堿溶液，如NaOH，KOH，Mg(OH)2，Na2CO3或K2CO3進行堿浸漬，堿煮和堿洗；(3)首先用上述(1)進行稀酸處理后，再用上述(2)進行堿處理；經(jīng)處理后的活性炭按常規(guī)方法進行干燥，即可得到凈化劑。
全文摘要
一種合成氣中金屬羰基化合物的凈化方法是采用活性炭,特別是果殼炭的活性炭作凈化劑,于凈化溫度0～200℃,合成氣空速≤5000h
文檔編號C01B3/00GK1178766SQ9611947
公開日1998年4月15日 申請日期1996年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月9日
發(fā)明者周煥文, 劉崇早, 林培滋, 羅洪源 申請人:中國科學院大連化學物理研究所