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黄磷尾气净化回收技术 链接碳一化工

2006/4/14/10:17 来源:中国化工报 作者:李晓岩

    利用从黄磷尾气回收提纯的一氧化碳生产市场俏销的甲酸、醋酸等化工产品,这一既解决黄磷尾气污染又降低黄磷生产成本的美好构想,正在通过西南化工研究院、昆明理工大学等科研单位的不懈努力逐步成为现实。成功链接碳一化工的黄磷尾气净化技术将使黄磷企业摆脱以往高消耗、高污染的发展模式,踏上资源循环利用的坦途。

    我国是重要的黄磷生产大国,据不完全统计,黄磷年生产规模在45万吨以上,每吨黄磷副产2800立方米尾气,其中除含90%一氧化碳外,还含大量的氟、磷、硫、砷等有毒物。目前大部分尾气被直接燃烧放空,少部分用于烧锅炉,因此黄磷产地的大气环境和周边水源污染非常严重,同时9.9亿立方米以上的一氧化碳资源被白白浪费掉。

    羰基合成是近十年来发展最迅速的基本有机合成方法之一,一氧化碳通过羰基合成可以合成甲醇、甲酸、草酸、醋酸等多种化工原料,但目前工业用一氧化碳主要以煤、石油、天然气为原料制得,不但纯度不高,并且还要经过复杂的浓缩过程。由煤造气制取一氧化碳的成本大约是1~2元/立方米,而黄磷尾气仅需消耗净化提纯费用,初步估算黄磷尾气的净化提纯费用每立方米0.8元左右,具有明显的经济效益。如果能将黄磷尾气中的一氧化碳回收后作为碳一化工的原料,不失为一条符合资源循环利用的理想途径。

    记者从西南化工研究院了解到,黄磷尾气成分复杂并且组成变化很大,有效去除尾气中含有的磷、硫、砷等易使催化剂中毒的成分,是一氧化碳回收提纯循环利用的关键。尾气中微量的磷和无机硫的脱除较为方便,而有机硫因为脱除工艺复杂且成本较高,成为整套净化提纯工艺实现工业化的瓶颈。西南化工研究院采用其先进的变压吸附技术,成功攻克了脱除有机硫这一难题,使净化提纯工艺大大简化,整套装置的投资成本也大为降低,经过净化提纯处理得到的一氧化碳纯度完全达到羰基合成工艺的要求。

    为使该工艺尽早工业化,西南化工研究院于2002年在黄磷生产厂进行现场侧线实验,2003年申请科技部专项资金资助,并在绵竹四川林辰集团公司黄磷厂建立50立方米/小时黄磷尾气净化提纯一氧化碳装置。净化装置采用碱洗—变温吸附—变压吸附流程,运行结果显示:一氧化碳收率大于85%,一氧化碳含量95%,磷、硫、砷、氟均小于1×10-6。该示范装置公用工程消耗电44.9千瓦,蒸汽60千克/小时,一氧化碳操作成本0.878元/立方米。装置中硫化氢是以硫化钠形式回收、利用;变温吸附的解吸气可以通过水解、脱硫后供锅炉燃烧产生蒸汽使用,失活后吸附剂可作为煤原料回炉使用。

    在此基础上,西南化工研究院又凭借其在羰基合成领域多年的技术优势,对黄磷尾气净化提纯工艺进行延伸,开发出利用一氧化碳发展附加产值高的甲酸等下游产品的工艺,为企业增收提供了更多选择。














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