摘要：简要介绍了CO干燥装置在TDI生产中的应用，通过变温吸附（TSA）技术脱除CO产品气中的水分，降低对光气合成反应器前管道的腐蚀，减少管线的泄露及堵塞，保证光化合成装置的安全稳定运行。本套装置操作简单，自动化程度高，能耗低，具有较高的环保效益和经济效益。

关键词：干燥装置  变温吸附  TSA

1 前言

沧州大化集团TDI有限责任公司车间净化装置产品CO的露点为-30℃左右，CO产品气露点升高对后系统光化合成装置的危害是严重的，CO露点升高，输送到光气合成装置的CO气体中水含量高，含水的CO在光气合成和氯气混合后，在进入光气合成反应器前的管道内，氯气和水反应生成次氯酸和盐酸，盐酸和管道中的铁反应生成氯化铁，对管道产生腐蚀，氯化铁生成量增加后还会堵塞光气合成反应器的进料管线。

近年表现出来的具体危害主要有：

A、腐蚀容易造成管线阀门出现漏点，氯气、CO或光气外漏出现人身安全危害。

B、氯化铁堵塞进料管线造成光气合成进料困难，引起光气合成停车。

C、氯化铁进入光气合成反应器后，容易造成催化剂活性下降，缩短催化剂寿命。

D、光气合成混合三通处CO喷嘴腐蚀速度过快，不能满足一个检修周期（一年）的完整使用。

为了保障光化装置安全稳定运行，通过技术改造，在CO压缩机后新上一套由北京北大先锋科技有限公司建设的CO产品气干燥装置，将产品CO的露点降到-60℃以下，将原系统进行优化。

2、CO干燥装置工艺原理

变温吸附 （temperature swing adsorption） ，简写为TSA，利用吸附剂的平衡吸附量随温度升高而降低的特性，采用常温吸附、升温脱附的操作方法，采用温度升降的循环操作，使低温下被吸附的强吸附组分在高温下得以脱附，从而使吸附剂得到再生，经冷却后再在低温下吸附强吸附组分。

变温吸附用于常压气体及空气的减湿，空气中溶剂蒸气的回收，尤其适合在常温状态下强吸附组分不能良好解吸的分离等。如果吸附质是水，可用热气体加热吸附剂进行脱附；如果吸附质是有机溶剂，吸附量高时可用水蒸气加热脱附后冷凝回收；吸附量低时则用热空气脱附后烧去，或经二次吸附后回收。

常用的吸附剂有分子筛、硅胶、氧化铝等。

3.CO干燥装置流程介绍

3.1 流程简介

TSA工序中有两台变温吸附塔T0602A和T0602B，一台变温预吸附塔T0603，一台气水分离器V0631，一台加热器E0640，一台冷却器E0641，三台四通球阀KV0601、KV0602和KV0603，两台调节阀FC0601、TC0602。变温吸附塔进气端有两台四通球阀，吸附塔出气端有一台四通球阀。变温吸附的吸附和再生在同一压力下进行，在任意时刻都有一台吸附塔进行吸附脱水，一台吸附塔在进行加热再生，另一台吸附塔在进行加热后冷却。吸附脱水后的CO产品气进入CO球罐。

以T0602A塔为例对TSA各个操作步骤进行简要说明。

a吸附（A）

CO压缩机来的CO产品气通过FC0601和再生气汇集后经过四通球阀KV0602进入吸附塔T0602A，在T0602A中CO产品气中的水被吸附下来。经过干燥的CO产品气经过四通球阀KV0603进入CO球罐。达到设定的操作时间后，吸附塔T0602A停止吸附，转入再生步骤。

b加热再生（H）

CO压缩机来的CO产品气通过流量计FI0602、四通球阀KV0601进入预吸附塔T0603，在T0603中CO产品气中的水被吸附下来。从T0603流出的产品气经过加热器E0640加热到约160℃后经过四通球阀KV0603进入到T0602A中，加热T0602A中的吸附剂。从T0602A中流出的气体通过四通球阀KV0602、四通球阀KV0601，进入冷却器E0641冷却到40℃以下后，再经过气水分离器V0631将其中的大部分游离水分离出去后，返回到调节阀FC0601后。达到设定的操作时间后，T0602A停止加热再生，转入冷却步骤。

c冷却（C）

CO压缩机来的CO产品气通过流量计FI0602、四通球阀KV0601、四通球阀KV0602后进入吸附塔T0602A，对T0602A降温。经过T0602A降温后的气体通过四通球阀KV0603，经加热器E0640加热到约160℃，对T0603进行加热解吸。从T0603中流出的气体经四通球阀KV0601，经过冷却器E0641冷却到40℃，进入到气水分离器V0631将其中的大部分游离水分离出去返回到调节阀FC0601后。在设定的操作时间内T0602A冷却到40℃，停止冷却步骤，准备下一循环。

三个吸附塔中T0602A、T0602B都经过吸附、加热再生，冷却步骤。T0603只经过加热再生和冷却步骤。通过FC0601的调节，来控制CO产品气中用来再生的气量。

3.2工艺流程简图如下

4、CO干燥装置投用效果分析

该套装置投用后，运行良好，脱水效果明显，12月10日12时至13日12时，对该套装置进行验收测试，下表为露点分析数据。

与之相对应，干燥装置分离器液位在测试期间由38mm上升至62mm，脱除约90L液态水，到达了预期效果。

5结束语

CO干燥装置自投运以来，脱水效果明显，大大降低了CO产品气中的水分含量，降低了对光化合成装置及管线的危害。北京北大先锋科技有限公司建设的本套装置有以下几个特点：1.运行过程无产品CO气体损失，无任何废气产生；2.分离出的冷凝水可以补充进循环水系统，这样可以做到生产中无三废产生，真正的绿色生产，零污染；3.全套装置不需要动设备，维护简单。总之，CO干燥装置运行过程中环保、节能，它的投用，对光化合成装置意义重大。

作者简介：兰雁永  男  沧州大化集团TDI公司造气车间   从事水煤气净化工艺技术管理和安全技术管理