本實用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
乙烯是石油化學(xué)工業(yè)的一種主要原料,目前制備工藝方法主要是通過石腦油的裂解制烯烴和煤制烯烴。2015年國內(nèi)乙烯總產(chǎn)能達(dá)到2200萬t/a左右,2020年國內(nèi)乙烯產(chǎn)能進(jìn)一步將增加到3250萬t/a,而預(yù)計到2020年國內(nèi)乙烯消費量為4800萬噸/年,則將出現(xiàn)需求大于產(chǎn)能的現(xiàn)象。這對石油儲備并不豐富的我國來說構(gòu)成了嚴(yán)重的戰(zhàn)略威脅。因此,尋求另一種新的來源和工藝方法以制備乙烯,從而可在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域替代石油,能夠很大程度上緩解我國對于石油原料的依賴性。
在煤化工技術(shù)中,以煤為原料通過電石工藝或以天然氣為原料通過非催化部分氧化工藝制取乙炔,已廣泛應(yīng)用。以乙炔為原料,在選擇性加氫催化劑作用下,通過加氫制備乙烯產(chǎn)品,可進(jìn)一步拓展煤化工發(fā)展途徑。且近些年來乙炔主要的下游產(chǎn)品聚氯乙烯(PVC)已經(jīng)供大于求,PVC產(chǎn)業(yè)利潤不高,急需拓展乙炔下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈;而聚乙烯價格隨石油價格波動很大,且其他下游產(chǎn)品如乙二醇,丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的經(jīng)濟價值。因此,開發(fā)乙炔加氫制乙烯的新工藝技術(shù)可以為乙烯工業(yè)提供一種新原料來源,并降低乙烯對石油資源的依賴程度及乙烯的生產(chǎn)成本,具有廣闊的應(yīng)用前景。
雖然乙炔選擇加氫是當(dāng)前的關(guān)注熱點,國內(nèi)外的報道也比較多,但其研究內(nèi)容主要集中于除去石油烴裂解制備乙烯工藝過程中微量的乙炔(0.01—5體積%)。乙炔加氫是強放熱反應(yīng),高濃度乙炔加氫放出大量反應(yīng)熱,床層移熱困難,易造成催化劑失活、副反應(yīng)增多、乙烯收率下降。
現(xiàn)有技術(shù)公開了一種高純乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng)及方法。研究者發(fā)現(xiàn)高純乙炔加氫所用貴金屬催化劑活性及壽命極易受乙炔凈化工藝的影響,需將硫磷砷含量脫除至10ppb以下,且未反應(yīng)的氫氣再循環(huán)至壓縮機入口,極大的增加了壓縮機占地、投資及運行能耗。
電石生成的乙炔?;煊辛蚧瘹?、磷化氫及砷化氫等雜質(zhì),因此在工業(yè)應(yīng)用上需要對粗乙炔氣進(jìn)行凈化,以得到純凈的乙炔氣以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)?,F(xiàn)有技術(shù)中,對粗乙炔氣進(jìn)行凈化的工藝主要有兩種:次氯酸鈉凈化工藝及濃硫酸凈化工藝,然而工業(yè)上次氯酸鈉及濃硫酸凈化工藝只能將粗乙炔中有害雜質(zhì)(硫、磷、砷)脫除至>50ppb。繼續(xù)采用傳統(tǒng)凈化工藝,極大增加凈化設(shè)備投資及運行能耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng),以避免綠油積聚導(dǎo)致催化劑活性下降,同時還避免現(xiàn)有乙炔凈化工藝精度不高,高分散的貴金屬催化劑易受微量雜質(zhì)影響而失活,及高氫炔比原料氣壓縮的缺陷。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提出了一種乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括加氫反應(yīng)單元、真空過濾單元、旋轉(zhuǎn)床再生單元、真空低壓蒸餾單元和分離單元;其中,
所述加氫反應(yīng)單元設(shè)有回收漿液入口、凈化氣入口、漿液出口和氣體出口;
所述真空過濾單元設(shè)有漿液入口、液相物料出口及固相物料出口,所述漿液入口與所述漿液出口相連;
所述旋轉(zhuǎn)床再生單元設(shè)有進(jìn)料口、出料口、氣氛氣體入口、氣氛氣體出口,所述進(jìn)料口與所述固相物料出口連接,所述出料口與所述回收漿液入口連接,所述氣氛氣體入口用于輸入氣氛氣體氫氣和氮氣使催化劑再生,所述氣氛氣體出口用于將輸出的氣氛氣體再循環(huán)輸出至所述氣氛氣體入口;
所述真空低壓蒸餾單元設(shè)有液相物料入口、溶劑出口及重組分出口,所述液相物料入口連接所述液相物料出口,所述溶劑出口與所述回收漿液入口連接;
所述分離單元包括氣體入口和循環(huán)氫氣出口,所述氣體入口連接所述氣體出口,所述循環(huán)氫氣出口與所述凈化氣入口相連。
具體地,所述加氫反應(yīng)單元包括漿態(tài)床、第一溫控裝置、冷凝器和氣液冷凝分離裝置。
所述漿態(tài)床設(shè)有所述凈化氣入口、凝液入口、所述回收漿液入口、換熱介質(zhì)入口、氣體產(chǎn)品出口、所述漿液出口、換熱介質(zhì)出口。
所述第一溫控裝置通過所述換熱介質(zhì)入口、所述換熱介質(zhì)出口與所述漿態(tài)床連通。
所述冷凝器包括氣體產(chǎn)品入口和冷凝氣液混合物出口,所述氣體產(chǎn)品入口與所述氣體產(chǎn)品出口相連。
所述氣液冷凝分離裝置包括冷凝氣液混合物入口、凝液出口以及氣體出口,所述冷凝氣液混合物入口與所述冷凝氣液混合物出口相連,所述凝液出口與所述凝液入口相連。
進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括混合提壓單元和催化劑保護單元。其中,
所述混合提壓單元包括乙炔入口、氫氣入口和混合提壓單元氣體出口。
所述催化劑保護單元包括原料氣換熱器、第二溫控裝置和列管式催化劑保護器。
所述原料氣換熱器包括換熱器氣體入口和換熱器氣體出口,所述換熱器氣體入口和所述混合提壓單元氣體出口相連。
所述列管式催化劑保護器設(shè)有原料氣入口、凈化氣出口、換熱介質(zhì)入口、換熱介質(zhì)出口、再生劑入口和再生劑出口;所述原料氣入口和所述換熱器氣體出口相連;所述列管式催化劑保護器內(nèi)部包含列管,所述列管內(nèi)裝填有所述保護劑及其載體,所述列管外為換熱介質(zhì);所述列管式催化劑保護器中的所述保護劑能夠除去原料氣的雜質(zhì),從而保護催化劑。
所述第二溫控裝置與所述換熱介質(zhì)入口、所述換熱介質(zhì)出口均相連,所述溫控裝置能利用所述換熱介質(zhì)控制所述保護劑的溫度。
具體地,所述混合提壓單元包括前緩沖罐、往復(fù)式壓縮機及后緩沖罐順序連接,所述前緩沖罐包括所述乙炔入口和所述氫氣入口,所述后緩沖罐包括設(shè)有所述混合提壓單元氣體出口;或者,
所述混合提壓單元包括前緩沖罐、水環(huán)式壓縮機、后緩沖罐以及除水干燥裝置順序連接,所述前緩沖罐包括所述乙炔入口和所述氫氣入口,此時,所述混合提壓單元氣體出口設(shè)置在所述除水干燥裝置上;
所述混合提壓單元用于對原料氣進(jìn)行混合壓縮。
優(yōu)選地,所述列管式催化劑保護器為2個或者2個以上。
本實用新型提供的乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng),解決了固定床高純乙炔加氫制乙烯的飛溫現(xiàn)象、反應(yīng)熱移熱困難及床層壓降大、漿態(tài)床反應(yīng)壓力低、生產(chǎn)能力小的問題及綠油積聚、影響催化劑活性的問題。同時避免了現(xiàn)有乙炔凈化工藝精度不高,加氫貴金屬催化劑易失活,及高氫炔比原料氣壓縮的缺陷。
本實用新型采用乙炔與氫氣1:1混合壓縮,極大減少了混合氣體積流量,減少了壓縮機占地及投資,降低了壓縮機運行能耗。本實用新型采用連續(xù)真空過濾及低壓蒸餾技術(shù),避免了綠油積聚、影響催化劑活性的缺陷,并實現(xiàn)了溶劑再生。
本實用新型采用旋轉(zhuǎn)床再生催化劑技術(shù),實現(xiàn)了催化劑在線再生,降低了工藝對催化劑壽命的要求,使得漿態(tài)床中催化劑活性高、狀態(tài)穩(wěn)定。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
圖1為本實用新型的乙炔加氫制乙烯的工作流程圖。
圖2為本實用新型的乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng)簡圖;其中,
2-真空過濾單元、3-旋轉(zhuǎn)床再生單元、4-真空低壓蒸餾單元、5-分離單元、6-第一溫控裝置、7-冷凝器、8-氣液冷凝分離裝置、9-混合提壓單元、10-催化劑保護單元;
11-回收漿液入口、12-凈化氣入口、13-漿液出口、14-凝液入口、15-換熱介質(zhì)入口、16-氣體產(chǎn)品出口、17-換熱介質(zhì)出口;
21-漿液入口、22-液相物料出口、23-固相物料出口;
31-進(jìn)料口、32-出料口、33-氣氛氣體入口、34-氣氛氣體出口;
41-液相物料入口、42-溶劑出口、43-重組分出口;
51-氣體入口、52-循環(huán)氫氣出口、53-乙烯出口、54-副產(chǎn)品出口;
71-氣體產(chǎn)品入口、72-冷凝氣液混合物出口;
81氣體出口、82-冷凝氣液混合物入口、83-凝液出口;
91-乙炔入口、92-氫氣入口、93-混合提壓單元氣體出口;9a-前緩沖罐、9b-往復(fù)式壓縮機、9c-后緩沖罐;
101-換熱器氣體入口;10a-原料氣換熱器、10b-第二溫控裝置、10c1/10c2-列管式催化劑保護器。
圖3為本實用新型的催化劑保護單元系統(tǒng)簡圖;其中,
10-催化劑保護單元;10a-原料氣換熱器、10b-第二溫控裝置、10c1/10c2-列管式催化劑保護器;
101-換熱器氣體入口、10a2-換熱器氣體出口;
原料氣入口10c11/10c21、凈化氣出口10c12/10c22、換熱介質(zhì)入口10c13/10c23、換熱介質(zhì)出口10c14/10c24、再生劑入口10c15/10c25和再生劑出口10c16/10c26。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例,對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明,以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而,以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的,而不是對本實用新型的限制。
如圖2,本實用新型提出了一種乙炔加氫制乙烯的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括加氫反應(yīng)單元、真空過濾單元2、旋轉(zhuǎn)床再生單元3、真空低壓蒸餾單元4和分離單元5。
所述加氫反應(yīng)單元設(shè)有回收漿液入口11、凈化氣入口12、漿液出口13和氣體出口81;反應(yīng)單元中反應(yīng)物料包括催化劑及催化劑稀釋劑。所述的催化劑稀釋劑包括珍珠巖顆粒、氧化鋁顆粒、氧化硅顆粒、分子篩和陶瓷顆粒中的一種或幾種。所述催化劑稀釋劑粒徑為所述催化劑平均粒徑的80%-120%。所述催化劑稀釋劑與所述催化劑的質(zhì)量比為0.1-10:1。
所述真空過濾單元2設(shè)有漿液入口21、液相物料出口22及固相物料出口23,所述漿液入口21與所述漿液出口13相連。
所述旋轉(zhuǎn)床再生單元3設(shè)有進(jìn)料口31、出料口32、氣氛氣體入口33、氣氛氣體出口34,所述進(jìn)料口31經(jīng)皮帶傳送裝置(圖未示出)與所述固相物料出口23連接,所述出料口32與所述回收漿液入口11連接,所述氣氛氣體入口33用于輸入氣氛氣體氫氣和氮氣使催化劑再生,所述氣氛氣體出口34用于將輸出的氣氛氣體再循環(huán)輸出至所述氣氛氣體入口33。
所述真空低壓蒸餾單元4設(shè)有液相物料入口41、溶劑出口42及重組分出口43,所述液相物料入口41連接所述液相物料出口22,所述溶劑出口42與所述回收漿液入口11連接,可實現(xiàn)溶劑的循環(huán)利用,重組分出口43用于輸出副產(chǎn)品綠油。
所述分離單元5包括氣體入口51、循環(huán)氫氣出口52、乙烯出口53和副產(chǎn)品出口54,所述氣體入口51連接所述氣體出口81,所述循環(huán)氫氣出口52與所述凈化氣入口12相連。
具體地,所述加氫反應(yīng)單元包括漿態(tài)床1、第一溫控裝置6、冷凝器7和氣液冷凝分離裝置8。
所述漿態(tài)床1設(shè)有所述凈化氣入口12、凝液入口14、所述回收漿液入口11、換熱介質(zhì)入口15、氣體產(chǎn)品出口16、所述漿液出口13、換熱介質(zhì)出口17。
所述第一溫控裝置6通過所述換熱介質(zhì)入口15、所述換熱介質(zhì)出口16與所述漿態(tài)床1連通。
所述冷凝器7包括氣體產(chǎn)品入口71和冷凝氣液混合物出口72,所述氣體產(chǎn)品入口71與所述氣體產(chǎn)品出口16相連。
所述氣液冷凝分離裝置8包括冷凝氣液混合物入口82、凝液出口83以及氣體出口81,所述冷凝氣液混合物入口82與所述冷凝氣液混合物出口72相連,所述凝液出口83與所述凝液入口14相連。
進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括混合提壓單元9和催化劑保護單元10。其中,
所述混合提壓單元9包括乙炔入口91、氫氣入口92和混合提壓單元氣體出口93。所述混合提壓單元用于對原料氣進(jìn)行混合壓縮。
如圖3,所述催化劑保護單元10包括原料氣換熱器10a、第二溫控裝置10b和列管式催化劑保護器10c1/10c2。
所述原料氣換熱器10a包括換熱器氣體入口101和換熱器氣體出口10a2,所述換熱器氣體入口101和所述混合提壓單元氣體出口93相連。
所述列管式催化劑保護器10c1/10c2設(shè)有原料氣入口10c11/10c21、凈化氣出口10c12/10c22、換熱介質(zhì)入口10c13/10c23、換熱介質(zhì)出口10c14/10c24、再生劑入口10c15/10c25和再生劑出口10c16/10c26;所述原料氣入口10c11/10c21和所述換熱器氣體出口10a2相連;所述列管式催化劑保護器內(nèi)部包含列管,所述列管內(nèi)裝填有所述保護劑及其載體,所述列管外為換熱介質(zhì);所述列管式催化劑保護器中的所述保護劑能夠除去原料氣的雜質(zhì),從而保護催化劑。
所述列管式催化劑保護器可以是為2個或者2個以上。當(dāng)所述列管式催化劑保護器不止一個時,將多個所述列管式催化劑保護器以并聯(lián)或串聯(lián)方式使用,或者輪流使用。
所述保護劑活性組分包括氧化態(tài)和/或金屬態(tài)的Ag、Cu、Zn、Co、Ni、Fe、Mn。所述載體包括氧化硅、氧化鋁、陶瓷、硅藻土及分子篩。
上述保護劑能夠通過如下方法再生,即:當(dāng)所述保護劑失效時,關(guān)閉所述原料氣入口10c11/10c21及所述凈化氣出口10c12/10c22,打開所述再生劑入口10c15/10c25及所述再生劑出口10c16/10c26,通入氮氣吹掃,當(dāng)?shù)獨庵锌扇細(xì)怏w積分?jǐn)?shù)<0.1%時采用溫度120-150℃的水蒸氣吹掃0.5-4h,最后采用氮氣或氮氣及氫氣的混合氣吹掃至露點≤-42℃,關(guān)閉所述再生劑入口10c15/10c25及所述再生劑出口10c16/10c26,打開所述原料氣入口10c11/10c21及所述凈化氣出口10c12/10c22,所述保護劑即可重新使用。
所述第二溫控裝置10b與所述換熱介質(zhì)入口10c13/10c23、所述換熱介質(zhì)出口10c14/10c24均相連,所述溫控裝置能利用所述換熱介質(zhì)控制所述保護劑的溫度。
具體地,所述混合提壓單元9包括前緩沖罐9a、往復(fù)式壓縮機9b及后緩沖罐9c順序連接,所述前緩沖罐9a包括所述乙炔入口91和所述氫氣入口92,所述后緩沖罐9c包括設(shè)有所述混合提壓單元氣體出口93;或者,
所述混合提壓單元9包括前緩沖罐、水環(huán)式壓縮機、后緩沖罐以及除水干燥裝置順序連接(圖未示出),所述前緩沖罐包括所述乙炔入口和所述氫氣入口,此時,所述混合提壓單元氣體出口設(shè)置在所述除水干燥裝置上(圖未示出)。
本實用新型還提供一種乙炔加氫制乙烯的方法,其特征在于,包括步驟:
A.將乙炔和氫氣通過所述混合提壓單元提壓混合;
B.將混合加壓后的乙炔和氫氣通入所述催化劑保護單元脫除有害雜質(zhì)后,輸送至所述加氫反應(yīng)單元進(jìn)行反應(yīng);
C.將乙炔加氫氣反應(yīng)后的氣相產(chǎn)物通過所述分離單元進(jìn)行分離,得到產(chǎn)物乙烯與富余氫氣,所述富余氫氣送入所述加氫反應(yīng)單元;
D.將所述加氫反應(yīng)單元中的漿液引出,通過所述真空過濾單元分離得到固相物料及液相物料;
E.將所述固相物料經(jīng)過所述旋轉(zhuǎn)床再生單元處理,得到再生催化劑輸至所述加氫反應(yīng)單元;
F.將所述液相物料通過所述真空低壓蒸餾單元處理,進(jìn)行溶劑回收。
優(yōu)選地,將原料氣乙炔與氫氣摩爾比控制為1:1?;旌仙龎汉笏鲈蠚饴饵c≤-42℃。壓力≤0.22MPa。溫度≤90℃。利用所述溫控裝置將所述列管式催化劑保護器溫度控制在<30℃,控制空速200~3200h-1、壓降≤100KPa。
所述加氫反應(yīng)單元中氫氣與乙炔摩爾比為2.5-9.5:1。
所述旋轉(zhuǎn)床再生單元的氣氛為氫氣和氮氣,其摩爾比為1:3-6。所述旋轉(zhuǎn)床再生單元內(nèi)的溫度范圍為20-750℃。
本實施方式中,第一溫控裝置6為導(dǎo)熱油系統(tǒng),設(shè)有電加熱器、冷凝裝置及溫度自控系統(tǒng)。導(dǎo)熱油系統(tǒng)以導(dǎo)熱油作為換熱介質(zhì),對漿態(tài)床進(jìn)行控溫。
下面參考具體實施例,對本實用新型進(jìn)行描述,需要說明的是,實施例僅僅是描述性的,而不以任何方式限制本實用新型。
實施例1
本實用新型提供了一種高純乙炔加氫制乙烯的方法,其工藝為:
將粒徑為100目-150目的催化劑稀釋劑氧化鋁與乙炔加氫催化劑按照1:1的質(zhì)量比例混合均勻,后加入漿態(tài)床內(nèi)部與溶劑N-甲級吡咯烷酮混合形成漿液。
將反應(yīng)氣通過漿態(tài)床內(nèi)部氣體分布器進(jìn)入漿液,漿態(tài)床中氫氣與乙炔摩爾比為5:1,在170℃條件下反應(yīng)。反應(yīng)后的氣相物料經(jīng)過深冷分離得到目標(biāo)產(chǎn)物乙烯,回收的氫氣與原料氫氣混合返回加氫反應(yīng)單元。液相物料經(jīng)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機得到固相物料及液相物料。固相物料經(jīng)皮帶送至旋轉(zhuǎn)床,旋轉(zhuǎn)床氣氛為氫氣和氮氣,其摩爾比為1:4,經(jīng)預(yù)熱、烘干、焙燒及還原得到再生的催化劑,再生溫度為300℃,催化劑返回漿態(tài)床繼續(xù)使用。液相物料泵入真空低壓蒸餾塔,壓力5KPa(A),收集餾程為130℃-150℃的餾分(N-甲級吡咯烷酮),回收的N-甲級吡咯烷酮返回漿態(tài)床,重組分即為綠油。
實施例2
采用本實用新型的系統(tǒng),本實用新型高純乙炔加氫制乙烯的工藝為:
將粒徑為100目-150目的催化劑稀釋劑氧化鋁與乙炔加氫催化劑按照2:1的質(zhì)量比例混合均勻,后加入漿態(tài)床內(nèi)部與溶劑N-甲級吡咯烷酮混合形成漿液。將乙炔與氫氣按1:1的摩爾比通過壓縮機混合提壓,形成混合氣,提壓至0.18MPa,溫度為60℃,露點為-44℃。壓縮后的原料氣進(jìn)入原料氣換熱器降溫至28℃,經(jīng)過列管式催化劑保護器,得到凈化氣;保護劑床層溫度為28℃,保護劑活性組分為氧化銅及氧化鋅,載體為陶瓷;空速1500h-1、壓降100KPa。
當(dāng)列管式催化劑保護器10c 1出口凈化氣硫磷砷含量大于15ppb時,關(guān)閉列管式催化劑保護器10c1的原料氣進(jìn)口及凈化氣出口,打開列管式催化劑保護器10c2的原料氣進(jìn)口及凈化氣出口,列管式保護器10c2投用。打開列管式催化劑保護器10c 1的再生劑進(jìn)口及再生劑出口,通入氮氣吹掃;當(dāng)?shù)獨庵锌扇細(xì)怏w積分?jǐn)?shù)<0.1%時,采用溫度150℃的水蒸氣吹掃4h;最后采用氮氣的吹掃至露點≤-42℃,關(guān)閉再生后的列管式催化劑保護器10c1的再生劑進(jìn)口和再生劑出口,列管式催化劑保護器10c 1備用。
凈化氣通過漿態(tài)床內(nèi)部氣體分布器進(jìn)入漿液,漿態(tài)床中氫氣與乙炔摩爾比為6:1,在200℃條件下反應(yīng)。反應(yīng)后的氣相物料經(jīng)過深冷分離得到目標(biāo)產(chǎn)物乙烯,回收的氫氣與原料氫氣混合返回加氫反應(yīng)單元。液相物料經(jīng)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機得到固相物料及液相物料。固相物料經(jīng)皮帶送至旋轉(zhuǎn)床,旋轉(zhuǎn)床氣氛為氫氣和氮氣,其摩爾比為1:4,經(jīng)預(yù)熱、烘干、焙燒及還原得到再生的催化劑,再生溫度為400℃,催化劑返回漿態(tài)床繼續(xù)使用。液相物料泵入真空低壓蒸餾塔,壓力5KPa(A),收集餾程為130℃-150℃的餾分(N-甲級吡咯烷酮),回收的N-甲級吡咯烷酮返回漿態(tài)床,重組分即為綠油。
實施例3
本實用新型高純乙炔加氫制乙烯的工藝為:
將粒徑為100目-150目的催化劑稀釋劑珍珠巖顆粒與乙炔加氫催化劑按照10:1的質(zhì)量比例混合均勻形成固相物料,后加入漿態(tài)床內(nèi)部與溶劑N-甲級吡咯烷酮混合形成漿液。將乙炔與氫氣按1:1的摩爾比通過壓縮機混合提壓單元,形成混合氣,壓縮后原料氣壓力為0.22MPa,溫度為70℃,露點為-46℃,壓縮后的原料氣進(jìn)入原料氣換熱器降溫至30℃,經(jīng)過列管式催化劑保護器,得到凈化氣,保護劑活性組分為氧化銀及氧化鋅,載體為球形氧化鋁,床層溫度為30℃,空速3200h-1、壓降50KPa。通過閥門控制,多個列管式保護器可以并聯(lián)使用。
凈化氣通過漿態(tài)床內(nèi)部氣體分布器進(jìn)入漿液,漿態(tài)床中氫氣與乙炔摩爾比為9.5:1,在180℃條件下反應(yīng)。反應(yīng)后的氣相物料經(jīng)過深冷分離得到目標(biāo)產(chǎn)物乙烯,回收的氫氣與原料氫氣混合返回加氫反應(yīng)單元。液相物料經(jīng)帶式真空過濾機得到固相物料及液相物料。固相物料經(jīng)皮帶送至旋轉(zhuǎn)床,旋轉(zhuǎn)床氣氛為氫氣和氮氣,其摩爾比為1:6,經(jīng)預(yù)熱、烘干、焙燒及還原得到再生的催化劑,再生溫度為50℃,催化劑返回漿態(tài)床繼續(xù)使用。液相物料泵入真空低壓蒸餾塔,壓力5KPa(A),收集餾程為130℃-150℃的餾分(N-甲級吡咯烷酮),回收的N-甲級吡咯烷酮返回漿態(tài)床,重組分即為綠油。
實施例4
本實用新型高純乙炔加氫制乙烯的工藝為:
將粒徑為100目-150目的催化劑稀釋劑氧化硅顆粒、分子篩與陶瓷的混合物與乙炔加氫催化劑按照0.1:1的質(zhì)量比例混合均勻形成固相物料,后加入漿態(tài)床內(nèi)部與溶劑N-甲級吡咯烷酮混合形成漿液。將乙炔與氫氣按1:1的摩爾比通過壓縮機混合提壓,形成混合氣,混合提壓后的原料氣壓力為0.15MPa,溫度為90℃,露點為-43℃。壓縮后的原料氣進(jìn)入原料氣換熱器降溫至25℃,經(jīng)過管式催化劑保護器,得到凈化氣。保護劑活性組分為氧化銀及氧化鋅,載體為球形氧化鋁,床層溫度為25℃,空速200h-1、壓降20KPa。通過閥門控制,多個列管式保護器可以串聯(lián)使用,即壓縮后的原料氣依次經(jīng)過兩個或兩個以上的列管式保護器除雜。
凈化通過漿態(tài)床內(nèi)部氣體分布器進(jìn)入漿液,漿態(tài)床中氫氣與乙炔摩爾比為2.5:1,在160℃條件下反應(yīng)。反應(yīng)后的氣相物料經(jīng)過深冷分離得到目標(biāo)產(chǎn)物乙烯,回收的氫氣與原料氫氣混合返回加氫反應(yīng)單元。液相物料經(jīng)帶式真空過濾機得到固相物料及液相物料。固相物料經(jīng)皮帶送至旋轉(zhuǎn)床,旋轉(zhuǎn)床氣氛為氫氣和氮氣,其摩爾比為1:3,經(jīng)預(yù)熱、烘干、焙燒及還原得到再生的催化劑,再生溫度為700℃,催化劑返回漿態(tài)床繼續(xù)使用。液相物料泵入真空低壓蒸餾塔,壓力5KPa(A),收集餾程為130℃-150℃的餾分(N-甲級吡咯烷酮),回收的N-甲級吡咯烷酮返回漿態(tài)床,重組分即為綠油。
實施例5
采用本實用新型的系統(tǒng)進(jìn)行乙炔加氫制乙烯反應(yīng),除列管式催化劑保護器不投入使用外,其余條件與實施例2一致。
實施例6
采用本實用新型的系統(tǒng)進(jìn)行乙炔加氫制乙烯反應(yīng),除列管式催化劑保護器不投入使用外,其余條件與實施例3一致。
對各實施例的凈化氣中廢氣含量及催化劑壽命進(jìn)行分析,結(jié)果如下:
表1
最后應(yīng)說明的是:顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。