一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置。本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置包括乙炔加氢反应器、溶剂吸收塔和乙烯提浓装置。本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置结构简单，乙炔进料管路通过乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器相连，将乙炔溶解在溶剂中再通入乙炔加氢反应器，通过液相加压，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；乙炔加氢反应器与溶剂吸收塔相连，乙炔加氢反应后所得气相通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，能耗低。本实用新型不仅给我国过剩的电石产能找到出路，而且极大缓解了我国乙烯需求，对推动我国乙炔化工产业绿色可持续发展、节能减排具有重要的意义。
【专利说明】
一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置。
【背景技术】
[0002]乙烯是现代工业中一种重要的基础原料，也是世界产量最大的化学品之一。乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工发展水平的标志，其生产能力被看作是一个国家经济实力的体现。
[0003]乙烯主要是由石油烃裂解的方法制得，石油是一种紧缺的不可再生资源，其价格随国际环境变化等影响波动很大。当前我国每年石油消费量排名世界第二，2011年石油对外依存度已达56.5%，这对石油储备并不丰富的我国来说形成了严重的战略威胁。因此，寻找另一种新的来源和工艺方法制备大宗基础有机化工原料一乙烯，在工业生产领域替代石油作为原料，能够很大程度上缓解我国对于石油的依赖性。
[0004]世界上尚未进行乙炔直接制乙烯技术探索。目前广泛应用的低浓度乙炔气固相催化加氢技术与高纯乙炔制乙烯有很大区别。
[0005]低浓度乙炔气固相催化加氢技术在石油工业中非常成熟，主要用于乙烯中去除乙炔杂质。乙炔的存在，会降低乙烯聚合催化剂的活性，使聚合性能变差，因此应当将乙炔含量控制在Ippm以下。对于某些特殊要求的加工过程，比如低压聚乙烯的生产，精乙烯中乙炔含量要求小于0.lppm。工业中除去乙烯中少量(约I%)乙炔采用固定床工艺，以Pd或Ni为催化剂，在30?100°C条件下反应。但由于乙炔活性高加氢反应热效应大，即使是裂解气中存在少量乙炔，传统的固定床加氢反应器仍存在绿油生成量大、催化剂循环周期短、反应器易“飞温”等严重问题。因此，石油工业中除去乙炔时，通常采用毫秒裂解炉的同时，将原来一段加氢工艺改为三床串联、段间冷却的多段加氢工艺，反应工艺较为复杂。
[0006]有鉴于此，特提出本实用新型。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的第一目的在于提供一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，所述的高浓度乙炔加氢制乙烯的装置具有结构简单，通过液相加压，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作，能耗低等优点。
[0008]本实用新型的第二目的在于提供一种采用上述的高浓度乙炔加氢制乙烯的装置的进行乙炔加氢制乙烯的方法，该方法工艺简单，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；同时，加氢反应后尾气通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，降低能耗，工艺先进。
[0009]为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案:
[0010]—种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，所述高浓度乙炔加氢制乙烯的装置包括乙炔加氢反应器、溶剂吸收塔和乙烯提浓装置;其中，乙炔加氢反应器、溶剂吸收塔和乙烯提浓装置顺次相连;所述乙炔加氢反应器分别与乙炔进料管路和氢气进料管路相连;所述乙炔进料管路上设置乙炔溶剂罐;所述乙烯提浓装置与乙烯出料管路相连。
[0011]本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置结构简单，乙炔进料管路通过乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器相连，将乙炔溶解在溶剂中再通入乙炔加氢反应器，通过液相加压，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；乙炔加氢反应器与溶剂吸收塔相连，乙炔加氢反应后所得气相通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，能耗低。
[0012]所述乙炔进料管路和氢气进料管路优选分别通过文丘里喷射器与乙炔加氢反应器底部相连。溶有乙炔的溶剂和氢气优选在文丘里喷射器中混合。
[0013]所述乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器之间的乙炔进料管路上优选设置换热器。
[0014]所述乙炔加氢反应器优选采用浆态床反应器，内装溶剂。
[0015]所述乙炔加氢反应器底部优选与催化剂过滤装置相连，用以回收废催化剂。所述催化剂过滤装置优选采用板框式压滤机、厢式压滤机、加压叶滤机、旋叶压滤机或带式压滤机的一种或多种。
[0016]所述溶剂吸收塔底部优选顺次通过栗和换热器与溶剂吸收塔顶部相连。
[0017]所述溶剂吸收塔与溶剂精制塔相连;所述溶剂精制塔与乙炔加氢反应器相连，精制后的溶剂回收使用。
[0018]所述溶剂精制塔顶部与轻组分出料管路相连;所述溶剂精制塔底部与重组分出料管路相连。
[0019]所述溶剂精制塔顶部顺次通过换热器和回流罐与轻组分出料管路相连。
[0020]所述溶剂精制塔底部优选与换热器相连，构成循环回路。
[0021]各管路根据需要，优选分别设置对应的阀门，用以控制各管路的开闭；各管路根据需要优选分别与对应的压力计、流量计、控制器中的一种或多种并联连接，用以监控各管路实际工况。
[0022]采用上述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置进行乙炔加氢制乙烯的方法，包括如下步骤:
[0023]原料乙炔与溶剂混合，溶解了乙炔的溶剂进入乙炔加氢反应器;氢气直接进入乙炔加氢反应器;两者在乙炔加氢反应器内反应生成乙烯;反应所得气相经溶剂吸收后，气相中乙烯和氢气经分离得到产品乙烯。
[0024]本实用新型乙炔加氢制乙烯的方法工艺简单，原料乙炔采用溶剂溶解的方式，能够克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；同时，加氢反应后尾气通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，降低能耗，工艺先进。
[0025]所述的一种乙炔加氢制乙烯的方法，包括如下步骤:
[0026](I)乙炔加氢:
[0027]乙炔进入乙炔溶剂罐，与乙炔溶剂罐内溶剂混合完全溶解在溶剂内，溶剂携带乙炔经栗升压后经换热器加热后送入乙炔加氢反应器;氢气在反应器入口与乙炔混合一同送入加氢反应器;原料气体从乙炔加氢反应器底部通入，通过气体的鼓泡，使得催化剂在溶剂中以浆态形式悬浮，进行反应;优选通过内置换热器移走反应热量;反应后所得气相送入溶剂吸收塔；
[0028]主要反应方程式如下:
[0029]C2H2+H24C2H4 (I)
[0030]C2H2+2H2^C2H6 (2)
[0031]2C2H2+2H24C4H8 (3)
[0032](2)溶剂吸收:
[0033]乙炔加氢反应后所得气相自溶剂吸收塔底部进入，溶剂经溶剂栗升压后进入换热器，经换热器冷却后的溶剂进入吸收塔顶部;溶剂与乙炔加氢反应后所得气相逆流接触，吸收气相中的反应副产物；
[0034](3)乙烯提浓:
[0035]自溶剂吸收塔顶部出来的气相经乙烯提浓装置乙烯提浓精制后，得到产品乙烯；氢气(可能含有微量副产物)返回乙炔加氢反应器循环利用；
[0036](4)溶剂精制:
[0037]乙炔加氢产生的副产物，经溶剂吸收塔底部送至溶剂精制塔;溶剂精制塔对溶剂进行精馏切割;根据与溶剂沸点的区别，分别称之为轻组分和重组分;通过精馏切割去除溶剂中含有的轻组分、重组分杂质;溶剂精制塔侧线抽出精制后的溶剂，栗送至乙炔加氢反应器重复利用；
[0038](5)催化剂回收:
[0039]经过长期运行，乙炔加氢催化剂失活;失活后催化剂停车后送至催化剂过滤装置，回收废催化剂。
[0040]乙炔进乙炔罐的压力为0.02?0.2MPaG，优选为0.02-0.15MPaG，温度为-20?40°C，优选为-1 (TC。
[0041 ] 溶剂与乙炔流量比为2?20:1 (质量比)，优选为5?10:1。
[0042]乙炔溶液经文丘里混合器与氢气混合，氢气与乙炔流量比为2?10:1(摩尔比)，优选为4?6:1。
[0043]氢气进料温度为20?200 °C，优选为40 °C，进料压力为0.2?2.0MPaG，优选为0.45?1.5MPaG0
[0044]所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮中的一种或多种。
[0045]所用催化剂为钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂。反应压力为0.I?3.0MPaG，优选为0.45?I.5MPaG，进一步优选为0.8MPaG，反应温度为120?2500C，优选为150 °C。
[0046]所述溶剂吸收塔操作温度为-40°C?60°C，优选为-5?40°C，操作压力为0.2?
1.0MPaG，优选为0.2?0.8MPaG。
[0047]所述溶剂优选采用新鲜溶剂，密闭循环。换热器采用的冷介质优选为循环水、冷冻水、液氨、丙烯中的一种或多种。
[0048]所采用乙烯提浓方法优选为膜分离和PSA分离的一种或两种。
[0049]溶剂精制塔优选为精馏塔，操作温度为-60°C?150°C，优选为-20?30°C，进一步优选为20 0C，操作压力为-0.2MPaA?I.5MPaG，优选为0.5?I.5MPaG，进一步优选为I.0PaG。
[0050]所述催化剂过滤装置优选采用连续操作或间歇操作，操作压力为-0.2MPaA?
1.5MPaG，优选为0.5MPaA，操作压差为0.02MPa?0.6MPa，优选为0.2MPaA，操作温度为20?150°(:，优选为50°(:。
[0051]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0052]本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置结构简单，乙炔进料管路通过乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器相连，将乙炔溶解在溶剂中再通入乙炔加氢反应器，通过液相加压，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；乙炔加氢反应器与溶剂吸收塔相连，乙炔加氢反应后所得气相通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，能耗低。本实用新型乙炔加氢制乙烯的方法工艺简单，原料乙炔采用溶剂溶解的方式，采用乙炔液相加压输送，与传统乙炔气相加压相比更安全；乙炔压力高于0.15MPaG为高压乙炔，极易发生爆炸风险，因此传统工艺很少有乙炔高压工况;本实用新型乙炔加氢制乙烯的方法能够克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；同时，加氢反应后尾气通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，降低能耗，工艺先进。本实用新型不仅给我国过剩的电石产能找到出路，而且极大缓解了我国乙烯需求，对推动我国乙炔化工产业绿色可持续发展、节能减排具有重要的意义。
【附图说明】
[0053]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]图1为本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置结构示意图；
[0055]附图标记:
[0056]1-乙炔加氢反应器；2-溶剂吸收塔；3-溶剂精制塔；
[0057]4-乙烯提浓装置； 5-乙炔罐；6-回流罐；
[0058]7-催化剂过滤装置；8-换热器；9-栗；
[0059]10-文丘里喷射器；LC、FC、TC_控制器。
【具体实施方式】
[0060]下面将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规
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[0061]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0062]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0063]实施例1
[0064]来自界外乙炔进入乙炔罐，乙炔进乙炔罐压力为0.02?0.2MPaG，本例优选为
0.15MPaG，温度为-20?40°C，本例优选为10°C。与乙炔罐内溶剂混合完全溶解在溶剂内，溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或几种组合，本例优选为N-甲基吡咯烷酮。溶剂与乙炔流量比2?20:1 (质量比)，本例优选为10:1。溶剂携带乙炔经栗升压后经换热器加热后送入乙炔加氢反应器。氢气在乙炔加氢反应器入口与乙炔混合一同送入加氢反应器。氢气进料温度为20?200°C，本例优选为40°C。进料压力为0.2?
2.0MPaG，本例优选为1.5MPaG。乙炔溶液经文丘里混合器与氢气混合，氢气与乙炔流量比为2?10:1(摩尔比)，本例优选为4:1。
[0065]主要反应方程式如下:
[0066]C2H2+H24C2H4 (I)
[0067]C2H2+2H2^C2H6 (2)
[0068]2C2H2+2H24C4H8 (3)
[0069]所述乙炔加氢反应器采用浆态床反应器，内装溶剂。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为N-甲基吡咯烷酮。所用催化剂为钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂。反应压力为0.1?
3.0MPaG，反应温度为120?250 °C。本例优选为反应压力为1.5MPaG，反应温度为150 °C。气体从乙炔加氢反应器底部通入，通过气体的鼓泡，使得催化剂在溶剂中以浆态形式悬浮，进行反应。通过内置换热器移走反应热量。反应后所得气相送入溶剂吸收塔。
[0070]反应后所得气相自溶剂吸收塔底部进入，溶剂经溶剂栗升压后进入换热器，经换热器冷却后的溶剂进入溶剂吸收塔顶部。溶剂与反应气逆流接触，吸收气体中的反应副产物。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为N-甲基吡咯烷酮。吸收塔操作温度为-40 °C?60 °C，操作压力为0.2?1.0MPaG。本例优选为操作温度为40°C，操作压力为0.2MPaG。溶剂采用新鲜溶剂，密闭循环。换热器采用冷介质为循环水、冷冻水、液氨、丙烯中的一种或多种，本例优选为循环水。
[0071]自溶剂吸收塔顶部出来的气体中，主要含有氢气和乙烯混合物，乙烯提浓精制后，得到产品乙烯。氢气及微量副产物返回乙炔加氢反应器循环利用。所采用提浓方法优选PSA分呙。
[0072]乙炔加氢产生的副产物，经溶剂吸收塔底部送至溶剂精制塔，对溶剂进行精馏切害J。根据与溶剂沸点的区别，分别称之为轻组分和重组分。通过精馏切割去除溶剂中含有的轻组分和重组分杂质。溶剂精制塔侧线抽出精制后的溶剂，栗送至乙炔加氢反应器重复利用。溶剂精制塔操作温度为-60 °C?150 °C，操作压力为-0.2MPaA?1.5MPaG。本例优选为操作温度20 °C，操作压力I.0MPaG。
[0073]经过长期运行，乙炔加氢催化剂失活。失活后催化剂停车后送至催化剂过滤装置，回收废催化剂。废催化剂厂家回收。催化剂过滤装置优选加压叶滤机。操作压力优选为
0.5MPaG，操作压差优选为0.2MPa，操作温度优选为50 °C。
[0074]实施例2
[0075]来自界外乙炔进入乙炔罐，乙炔进乙炔罐压力为0.02?0.2MPaG，本例优选为
0.15MPaG，温度为-20?40°C，本例优选为_10°C。与乙炔罐内溶剂混合完全溶解在溶剂内，溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或几种组合，本例优选为丙酮。溶剂与乙炔流量比2?20:1(质量比)，本例优选为5:1。溶剂携带乙炔经栗升压后经换热器加热后送入乙炔加氢反应器。氢气在乙炔加氢反应器入口与乙炔混合一同送入加氢反应器。氢气进料温度为20?200°C，本例优选为40°C。进料压力为0.2?2.0MPaG，本例优选为0.45MPaG。乙炔溶液经文丘里混合器与氢气混合，氢气与乙炔流量比为2?10:1(摩尔比)，本例优选为6:1。
[0076]所述乙炔加氢反应器采用浆态床反应器，内装溶剂。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。所用催化剂为钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂。反应压力为0.1?3.0MPaG，反应温度为120?250°C。本例优选为反应压力为0.45MPaG，反应温度为150°C。气体从乙炔加氢反应器底部通入，通过气体的鼓泡，使得催化剂在溶剂中以浆态形式悬浮，进行反应。通过内置换热器移走反应热量。反应后所得气相送入溶剂吸收塔。
[0077]反应后所得气相自溶剂吸收塔底部进入，溶剂经溶剂栗升压后进入换热器，经换热器冷却后的溶剂进入溶剂吸收塔顶部。溶剂与反应气逆流接触，吸收气体中的反应副产物。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。吸收塔操作温度为-40°C?60°C，操作压力为0.2?1.0MPaG。本例优选为操作温度为_5°C，操作压力为0.2MPaG。溶剂采用新鲜溶剂，密闭循环。换热器采用冷介质为循环水、冷冻水、液氨、丙烯中的一种或多种，本例优选为液氨。
[0078]自溶剂吸收塔顶部出来的气体中，主要含有氢气和乙烯混合物，乙烯提浓精制后，得到产品乙烯。氢气及微量副产物返回乙炔加氢反应器循环利用。所采用提浓方法优选PSA分呙。
[0079]乙炔加氢产生的副产物，经溶剂吸收塔底部送至溶剂精制塔，对溶剂进行精馏切害J。根据与溶剂沸点的区别，分别称之为轻组分和重组分。通过精馏切割去除溶剂中含有的轻组分和重组分杂质。溶剂精制塔侧线抽出精制后的溶剂，栗送至乙炔加氢反应器重复利用。溶剂精制塔操作温度为-60 °C?150 °C，操作压力为-0.2MPaA?1.5MPaG。本例优选为操作温度20 °C，操作压力I.0MPaG。
[0080]经过长期运行，乙炔加氢催化剂失活。失活后催化剂停车后送至催化剂过滤装置，回收废催化剂。废催化剂厂家回收。催化剂过滤装置优选加压叶滤机。操作压力优选为
0.5MPaG，操作压差优选为0.2MPa，操作温度优选为50 °C。
[0081 ] 实施例3
[0082]来自界外乙炔进入乙炔罐，乙炔进乙炔罐压力为0.02?0.2MPaG，本例优选为
0.15MPaG，温度为-20?40°C，本例优选为_10°C。与乙炔罐内溶剂混合完全溶解在溶剂内，溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或几种组合，本例优选为丙酮。溶剂与乙炔流量比2?20:1(质量比)，本例优选为5:1。溶剂携带乙炔经栗升压后经换热器加热后送入乙炔加氢反应器。氢气在乙炔加氢反应器入口与乙炔混合一同送入加氢反应器。氢气进料温度为20?200°(:，本例优选为40°(:。进料压力为0.2?2.010^6，本例优选为0.45MPaG。乙炔溶液经文丘里混合器与氢气混合，氢气与乙炔流量比为2?10:1(摩尔比)，本例优选为6:1。
[0083]所述乙炔加氢反应器采用浆态床反应器，内装溶剂。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。所用催化剂为钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂。反应压力为0.1?3.0MPaGiS温度为120?250°C。本例优选为反应压力为0.45MPaG，反应温度为150°C。气体从乙炔加氢反应器底部通入，通过气体的鼓泡，使得催化剂在溶剂中以浆态形式悬浮，进行反应。通过内置换热器移走反应热量。反应后所得气相送入溶剂吸收塔。
[0084]反应后所得气相自溶剂吸收塔底部进入，溶剂经溶剂栗升压后进入换热器，经换热器冷却后的溶剂进入溶剂吸收塔顶部。溶剂与反应气逆流接触，吸收气体中的反应副产物。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。吸收塔操作温度为-40°(:?60°(:，操作压力为0.2?1.010^6。本例优选为操作温度为_5°C，操作压力为0.2MPaG。溶剂采用新鲜溶剂，密闭循环。换热器采用冷介质为循环水、冷冻水、液氨、丙烯中的一种或多种，本例优选为液氨。
[0085]自溶剂吸收塔顶部出来的气体中，主要含有氢气和乙烯混合物，乙烯提浓精制后，得到产品乙烯。氢气及微量副产物返回乙炔加氢反应器循环利用。所采用提浓方法优选PSA分呙。
[0086]乙炔加氢产生的副产物，经溶剂吸收塔底部送至溶剂精制塔，对溶剂进行精馏切害J。根据与溶剂沸点的区别，分别称之为轻组分和重组分。通过精馏切割去除溶剂中含有的轻组分和重组分杂质。溶剂精制塔侧线抽出精制后的溶剂，栗送至乙炔加氢反应器重复利用。溶剂精制塔操作温度为-60 °C?150 °C，操作压力为-0.2MPaA?1.5MPaG。本例优选为操作温度30 °C，操作压力I.5MPaG。
[0087]经过长期运行，乙炔加氢催化剂失活。失活后催化剂停车后送至催化剂过滤装置，回收废催化剂。废催化剂厂家回收。催化剂过滤装置优选加压叶滤机。操作压力优选为
0.5MPaG，操作压差优选为0.2MPa，操作温度优选为50 °C。
[0088]实施例4
[0089]来自界外乙炔进入乙炔罐，乙炔进乙炔罐压力为0.02?0.2MPaG，本例优选为
0.15MPaG，温度为-20?40°C，本例优选为_10°C。与乙炔罐内溶剂混合完全溶解在溶剂内，溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或几种组合，本例优选为丙酮。溶剂与乙炔流量比2?20:1(质量比)，本例优选为5:1。溶剂携带乙炔经栗升压后经换热器加热后送入乙炔加氢反应器。氢气在乙炔加氢反应器入口与乙炔混合一同送入加氢反应器。氢气进料温度为20?200°(:，本例优选为40°(:。进料压力为0.2?2.010^6，本例优选为0.45MPaG。乙炔溶液经文丘里混合器与氢气混合，氢气与乙炔流量比为2?10:1(摩尔比)，本例优选为6:1。
[0090]所述乙炔加氢反应器采用浆态床反应器，内装溶剂。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。所用催化剂为钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂。反应压力为0.1?3.0MPaGiS温度为120?250 °C。本例优选为反应压力为0.8MPaG，反应温度为150 °C。气体从乙炔加氢反应器底部通入，通过气体的鼓泡，使得催化剂在溶剂中以浆态形式悬浮，进行反应。通过内置换热器移走反应热量。反应后所得气相送入溶剂吸收塔。
[0091]反应后所得气相自溶剂吸收塔底部进入，溶剂经溶剂栗升压后进入换热器，经换热器冷却后的溶剂进入溶剂吸收塔顶部。溶剂与反应气逆流接触，吸收气体中的反应副产物。溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、一甲胺和丙酮的一种或多种。本例优选为丙酮。吸收塔操作温度为-40°(:?60°(:，操作压力为0.2?1.010^6。本例优选为操作温度为_5°C，操作压力为0.8MPaG。溶剂采用新鲜溶剂，密闭循环。换热器采用冷介质为循环水、冷冻水、液氨、丙烯中的一种或多种，本例优选为液氨。
[0092]自溶剂吸收塔顶部出来的气体中，主要含有氢气和乙烯混合物，乙烯提浓精制后，得到产品乙烯。氢气及微量副产物返回乙炔加氢反应器循环利用。所采用提浓方法优选PSA分呙。
[0093]乙炔加氢产生的副产物，经溶剂吸收塔底部送至溶剂精制塔，对溶剂进行精馏切害J。根据与溶剂沸点的区别，分别称之为轻组分和重组分。通过精馏切割去除溶剂中含有的轻组分和重组分杂质。溶剂精制塔侧线抽出精制后的溶剂，栗送至乙炔加氢反应器重复利用。溶剂精制塔操作温度为-60 °C?150 °C，操作压力为-0.2MPaA?1.5MPaG。本例优选为操作温度_20°C，操作压力0.5MPaG。
[0094]经过长期运行，乙炔加氢催化剂失活。失活后催化剂停车后送至催化剂过滤装置，回收废催化剂。废催化剂厂家回收。催化剂过滤装置优选加压叶滤机。操作压力优选为
0.5MPaG，操作压差优选为0.2MPa，操作温度优选为50 °C。
[0095]本实用新型高浓度乙炔加氢制乙烯的装置结构简单，乙炔进料管路通过乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器相连，将乙炔溶解在溶剂中再通入乙炔加氢反应器，通过液相加压，克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；乙炔加氢反应器与溶剂吸收塔相连，乙炔加氢反应后所得气相通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，能耗低。本实用新型乙炔加氢制乙烯的方法工艺简单，原料乙炔采用溶剂溶解的方式，采用乙炔液相加压输送，与传统乙炔气相加压相比更安全；乙炔压力高于0.15MPaG为高压乙炔，极易发生爆炸风险，因此传统工艺很少有乙炔高压工况;本实用新型乙炔加氢制乙烯的方法能够克服乙炔压力限制，可使乙炔加氢在1.5MPaG以上压力操作；同时，加氢反应后尾气通过溶剂吸收，避免了传统工艺中多塔精馏分离，降低能耗，工艺先进。本实用新型不仅给我国过剩的电石产能找到出路，而且极大缓解了我国乙烯需求，对推动我国乙炔化工产业绿色可持续发展、节能减排具有重要的意义。
[0096]尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些变化和修改。
【主权项】
1.一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述高浓度乙炔加氢制乙烯的装置包括乙炔加氢反应器、溶剂吸收塔和乙烯提浓装置;其中，乙炔加氢反应器、溶剂吸收塔和乙烯提浓装置顺次相连；所述乙炔加氢反应器分别与乙炔进料管路和氢气进料管路相连;所述乙炔进料管路上设置乙炔溶剂罐;所述乙烯提浓装置与乙烯出料管路相连。2.根据权利要求1所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述乙炔进料管路和氢气进料管路分别通过文丘里喷射器与乙炔加氢反应器底部相连。3.根据权利要求1所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述乙炔溶剂罐与乙炔加氢反应器之间的乙炔进料管路上设置换热器。4.根据权利要求1所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述乙炔加氢反应器与催化剂过滤装置相连。5.根据权利要求1所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂吸收塔底部顺次通过栗和换热器与溶剂吸收塔顶部相连。6.根据权利要求1所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂吸收塔与溶剂精制塔相连。7.根据权利要求6所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂精制塔与乙炔加氢反应器相连。8.根据权利要求6或7所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂精制塔顶部与轻组分出料管路相连。9.根据权利要求8所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂精制塔顶部顺次通过换热器和回流罐与轻组分出料管路相连。10.根据权利要求6或7所述的一种高浓度乙炔加氢制乙烯的装置，其特征在于，所述溶剂精制塔底部与重组分出料管路相连。
【文档编号】C07C5/09GK205443125SQ201521127361
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】郝毅, 侯丽伟, 王洲晖, 杨春生, 杨守成, 李秀芝, 唐振华
【申请人】北京华福工程有限公司