L'industrie chimique a une forte demande de monoxyde de carbone CO, comme le TDI, l'éthylène glycol, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide propionique, le polycarbonate, le polyuréthane, le diméthylformamide, le carbonate de diméthyle et d'autres procédés de production nécessitent du CO de haute pureté.
Bien que la ressource en CO soit abondante, elle coexiste généralement avec des gaz tels que H2, N2, CH4, CO2… etc, doit être séparée et purifiée avant de pouvoir être utilisée. De plus, le CO est également un gaz nocif dans la plupart des gaz industriels . Une petite quantité de CO peut inactiver une variété de catalyseurs et doit donc être profondément éliminée. Dans le gaz de synthèse, le gaz d'eau, le gaz de semi-eau, le gaz de haut fourneau, les gaz d'échappement de four de carbure de calcium, le gaz de régénération de lavage de cuivre, le gaz de four Texaco , gaz de conversion, fonderie, gaz de queue de phosphore jaune, gaz de génération de coke, gaz de queue de noir de carbone et certaines usines chimiques, le gaz de queue contient une grande quantité de CO et H2, N2, CH4, CO2, vapeur d'eau, etc. La séparation et la purification du CO en tant que matière première chimique a une valeur économique considérable.
Méthodes traditionnelles de purification du CO:
La méthode de séparation cryogénique est la méthode la plus couramment utilisée pour la séparation industrielle du CO. La séparation est obtenue par la différence de point d'ébullition du CO et d'autres gaz mélangés, et elle convient à la préparation à grande échelle de CO de haute pureté. nécessite un investissement important en équipement, des processus complexes, des coûts d'exploitation élevés et une consommation d'énergie élevée. Elle n'est rentable que dans le cas d'une séparation à grande échelle.
Au début des années 1970, l'American Tenneco Chemical Company a développé la "méthode Cosorb". L'absorbant utilisé était un complexe de tétrachlorure de cuivre aluminium et de toluène (CuAlCl4·C6H5CH3). Son principe est de subir la réaction complexe suivante avec le CO:
CuAlCl4·C6H5CH3＋CO → CuAlCl4·CO·C6H5CH3
Par cette méthode, le CO est absorbé dans des conditions de pressurisation à température normale, et il est séparé des autres composants du gaz, puis le liquide d'absorption complexe est décompressé et chauffé pour désorber le CO. Le taux de récupération du CO de cette méthode est élevé (≥99%), et la pureté du CO obtenu peut être supérieure à 99,5% après le traitement de récupération du toluène.Cependant, l'adsorbant complexe provoquera une corrosion grave de l'équipement, et les coûts d'investissement et d'exploitation sont également élevés.
Méthode d'adsorption par oscillation de pression (PSA-CO) par des adsorbants au CO
La technologie PSA-CO consiste à purifier le monoxyde de carbone du gaz mélangé contenant du CO, H2, N2, CH4, CO2 et d'autres composants via le procédé PSA. Le gaz de matière première pénètre dans le dispositif PSA de première étape, adsorbe et élimine le CO2, l'humidité et une petite quantité de soufre et le gaz purifié décarburé pénètre dans le dispositif PSA du deuxième étage. Le CO adsorbé est décompressé et désorbé sous vide comme gaz de sortie. La méthode PSA-CO présente les avantages d'un procédé simple, d'une automatisation élevée, d'une opération facile, faible consommation d'énergie, pas de corrosion des équipements et de pollution de l'environnement. Le cœur de cette méthode est l'adsorbant CO efficace. Les tamis moléculaires ordinaires 5A et 13X ne peuvent pas répondre aux exigences de la séparation industrielle en raison de leur faible adsorption de CO et de leur faible sélectivité.
Adsorbant Gophin GPCOS CO
L'adsorbant GPCOS CO présente les avantages d'une grande capacité d'adsorption de CO et d'un grand facteur de séparation du CO en N2, CH4, H2, CO2 et autres gaz mélangés. Il convient à l'adsorption à variation de pression (méthode PSA-CO) pour récupérer le CO de haute pureté et élimination en profondeur du CO contenu dans les gaz mixtes.
Propriétés techniques de l'adsorbant GPCOS CO:
Aspect: particules de bande bleu-vert, brun foncé (diamètre: 1,6-2,0 mm)
Capacité d'adsorption de CO: ≥48NL/kg (25 ℃, 760mmHg)
Résistance à l'écrasement: ≥40N (25pcs en moyenne)
Densité apparente taraudée: ≥0,75 kg/L
Comparaison entre les isothermes d'adsorption de l'adsorbant GPCOS CO et du tamis moléculaire GPH-5:
La figure ci-dessous montre les isothermes d'adsorption de l'adsorbant GPCOS CO et du tamis moléculaire GPH-5 en CO, CO2, CH4 et N2 à 25 ℃. On peut voir sur la photo que GPCOS a une capacité d'adsorption de CO plus élevée que le PSA GPH- traditionnel 5 adsorbant de CO à tamis moléculaire (capacité d'adsorption de GPCOS CO: 50,2 NL/Kg, tamis moléculaire de GPH-5: pression de 33,8NL/Kg: 1 bar) .En outre, la capacité d'adsorption de GPCOS pour le CO2, le CH4, le N2, etc. a diminué significativement, et les coefficients de séparation CO/CH4, CO/N2, CO/CO2 ont été considérablement améliorés, montrant l'excellente capacité d'adsorption sélective du GPCOS pour le CO.
Résultats expérimentaux
La capacité d'adsorption de CO plus élevée du tamis moléculaire GPCOS et une meilleure sélectivité lui permettent d'avoir un taux de production de gaz CO et un taux de récupération plus élevés dans l'application pratique de la méthode PSA-CO.
