黃磷尾氣凈化回收技術鏈接碳一化工

利用從黃磷尾氣回收提純的一氧化碳生產市場俏銷的甲酸、醋酸等化工產品，這一既解決黃磷尾氣污染又降低黃磷生產成本的美好構想，正在通過西南化工研究院、昆明理工大學等科研單位的不懈努力逐步成為現實。成功鏈接碳一化工的黃磷尾氣凈化技術將使黃磷企業擺脫以往高消耗、高污染的發展模式，踏上資源循環利用的坦途。

我國是重要的黃磷生產大國，據不完全統計，黃磷年生產規模在45萬噸以上，每噸黃磷副產2800立方米尾氣，其中除含90％一氧化碳外，還含大量的氟、磷、硫、砷等有毒物。目前大部分尾氣被直接燃燒放空，少部分用于燒鍋爐，因此黃磷產地的大氣環境和周邊水源污染非常嚴重，同時9.9億立方米以上的一氧化碳資源被白白浪費掉。

羰基合成是近十年來發展最迅速的基本有機合成方法之一，一氧化碳通過羰基合成可以合成甲醇、甲酸、草酸、醋酸等多種化工原料，但目前工業用一氧化碳主要以煤、石油、天然氣為原料制得，不但純度不高，并且還要經過復雜的濃縮過程。由煤造氣制取一氧化碳的成本大約是1～2元／立方米，而黃磷尾氣僅需消耗凈化提純費用，初步估算黃磷尾氣的凈化提純費用每立方米0．8元左右，具有明顯的經濟效益。如果能將黃磷尾氣中的一氧化碳回收后作為碳一化工的原料，不失為一條符合資源循環利用的理想途徑。

記者從西南化工研究院了解到，黃磷尾氣成分復雜并且組成變化很大，有效去除尾氣中含有的磷、硫、砷等易使催化劑中毒的成分，是一氧化碳回收提純循環利用的關鍵。尾氣中微量的磷和無機硫的脫除較為方便，而有機硫因為脫除工藝復雜且成本較高，成為整套凈化提純工藝實現工業化的瓶頸。西南化工研究院采用其先進的變壓吸附技術，成功攻克了脫除有機硫這一難題，使凈化提純工藝大大簡化，整套裝置的投資成本也大為降低，經過凈化提純處理得到的一氧化碳純度完全達到羰基合成工藝的要求。

為使該工藝盡早工業化，西南化工研究院于2002年在黃磷生產廠進行現場側線實驗，2003年申請科技部專項資金資助，并在綿竹四川林辰集團公司黃磷廠建立50立方米／小時黃磷尾氣凈化提純一氧化碳裝置。凈化裝置采用堿洗—變溫吸附—變壓吸附流程，運行結果顯示：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。該示范裝置公用工程消耗電44．9千瓦，蒸汽60千克／小時，一氧化碳操作成本0．878元／立方米。裝置中硫化氫是以硫化鈉形式回收、利用；變溫吸附的解吸氣可以通過水解、脫硫后供鍋爐燃燒產生蒸汽使用，失活后吸附劑可作為煤原料回爐使用。

在此基礎上，西南化工研究院又憑借其在羰基合成領域多年的技術優勢，對黃磷尾氣凈化提純工藝進行延伸，開發出利用一氧化碳發展附加產值高的甲酸等下游產品的工藝，為企業增收提供了更多選擇。