一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置及提纯方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置及提纯方法，它包括：工业乙炔钢瓶、减压阀、除丙酮吸附塔、除硫磷催化吸附塔、除水干燥吸附塔、一级过滤器、二级过滤器、缓冲罐，所述的工业乙炔钢瓶出气口连接除丙酮吸附塔进气口，所述的除丙酮吸附塔出气口连接除硫磷催化吸附塔进气口，所述的除硫磷催化吸附塔出气口连接除水干燥吸附塔进气口，除水干燥吸附塔出气口连接过滤器进气口过滤器出气口连接缓冲罐进气口；利用本发明的方法，只需在现场搭建三个2m3的塔，就可以将瓶装工业乙炔气纯化为3.5N以上的高纯乙炔使用，占地面积小，操作便捷，安全性高。
【专利说明】
一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置及提纯方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业气体生产应用【技术领域】，特别涉及一种常温常压下，瓶装工业乙炔气通过固体吸附剂干式纯化为高纯乙炔使用的方法。
【背景技术】
[0002]乙炔为无色气体，具有醚味，溶于醇和酮，是有机合成的重要原料之一，由乙炔可以制取乙醛，醋酸，氯乙烯，醋酸二烯等多种有机化工原料。
[0003]国内一些具有高附加值的有机合成原料，如N-乙烯基己内酰胺等中间体，均是由乙炔气作为反应物，而生产的瓶装工业乙炔、清净乙炔气中具有带有活泼氢的杂质气体，如硫化氢、磷化氢、砸化氢、砷化氢、水、丙酮等，均会使有机合成反应的收率大幅度下降。而市面上出售的瓶装高纯乙炔气，运输方式也是将乙炔气溶解在丙酮溶液中，使用时会带出大量的丙酮和水，直接影响到有机合成反应产物的收率。并且市面上出售的高纯乙炔价格为工业乙炔的6倍，对于乙炔作为反应物的有机合成反应，原料成本较为昂贵。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的缺点，提供一种常温常压下，瓶装工业乙炔气通过固体吸附剂干式纯化为高纯乙炔使用的方法，是将瓶装工业乙炔气通过三个装填不同干燥吸附剂塔的纯化，制备高纯乙炔的生产过程。
[0005]本发明的技术方案是:一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置，它包括:工业乙炔钢瓶、减压阀、除丙酮吸附塔、除硫磷催化吸附塔、除水干燥吸附塔、一级过滤器、二级过滤器、缓冲罐，所述的工业乙炔钢瓶出气口设有减压阀，该减压阀连接除丙酮吸附塔进气口，所述的除丙酮吸附塔出气口连接除硫磷催化吸附塔进气口，所述的除硫磷催化吸附塔出气口连接除水干燥吸附塔进气口，除水干燥吸附塔出气口连接一级过滤器进气口，一级过滤器出气口连接二级过滤器进气口，二级过滤器出气口连接缓冲罐进气口。
[0006]一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的方法，该方法包括以下几个步骤:
(1)溶解工业乙炔气中大量丙酮气的纯化:在工业乙炔钢瓶中装入溶剂量为14kg的工业丙酮，溶质工业乙炔量为5kg，钢瓶中的工业乙炔气通过减压阀，由除丙酮吸附塔底部进入，乙炔气与塔内装填的柱状椰壳活性炭接触，丙酮等分子直径大小相似的杂质气体均被柱状椰壳活性炭所吸附出去；
(2)工业乙炔气中硫化氢、磷化氢的纯化:工业乙炔气由除丙酮吸附塔顶部管道排出，并进入除硫磷催化吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的煤质粉末活性炭接触，硫化氢、磷化氢、砸化氢、砷化氢等杂质气体均被吸附除去；
(3)工业乙炔气中水分的纯化:工业乙炔气由除硫磷催化吸附塔顶部管道排出，并进入除水干燥吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的4A分子筛接触，杂质水被吸附除去；
(4)工业乙炔气中固体微粒物的去除:由除水干燥吸附塔顶部管道口出的干燥乙炔气，带有活性炭、分子筛的固体粉末颗粒物，经过一级过滤器、二级过滤器后，常压进入缓冲罐，准备使用。
[0007]所述的工业乙炔钢瓶是充填有整体硅酸钙多孔填料的40L容积的气瓶。
[0008]所述的一级过滤器精度为0.1Mm, 二级过滤器精度为0.0lMm。
[0009]所述的除丙酮吸附塔、除硫磷催化吸附塔、除水干燥吸附塔均为碳钢材料制造的压力容器，体积为2m3，设计压力在0.4MPa，使用压力不得高于0.25MPa，操作温度常温；除丙酮吸附塔内装填05.0mm柱状椰壳活性炭，装填量为It ;除硫磷催化吸附塔内装填6?16目，04.0mm柱状煤质活性炭，装填量为800kg ;除水干燥吸附塔内装填4?8目，04.0mm球型4A分子筛，装填量为1.5t。
[0010]本发明的有益效果是:利用本发明的方法，只需在现场搭建三个2m3的塔，就可以将瓶装工业乙炔气纯化为3.5N以上的高纯乙炔使用，占地面积小，操作便捷，安全性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明结构示意图；
其中:1、工业乙炔钢瓶，2、减压阀，3、除丙酮吸附塔，4、除硫磷催化吸附塔，5、除水干燥吸附塔，6、一级过滤器，7、二级过滤器，8、缓冲罐。
【具体实施方式】
[0012]本实施例为一种小型高纯乙炔纯化装置，它包括:工业乙炔钢瓶(1)、减压阀(2)、除丙酮吸附塔(3)、除硫磷催化吸附塔(4)、除水干燥吸附塔(5)、一级过滤器(6)、二级过滤器(7)、缓冲罐(8)。
[0013]如图1所示，工业乙炔钢瓶(I)通过减压阀(2)与除丙酮吸附塔(3)连接，打开工业乙炔钢瓶(I)或集装格的阀门，使工业乙炔以一定的压力进入除丙酮吸附塔(3);所述的除丙酮吸附塔(3)出气口连接除硫磷催化吸附塔(4)进气口，所述的除硫磷催化吸附塔(4 )出气口连接除水干燥吸附塔(5 )进气口，除水干燥吸附塔(5 )出气口连接过滤器进气口过滤器出气口连接缓冲罐(8)进气口。所述的过滤器共有两个，分别为一级过滤器(6)和二级过滤器(7)，所述的一级过滤器(6)进气口连接除水干燥吸附塔(5)出气口，一级过滤器
(6)出气口连接二级过滤器(7)进气口，二级过滤器(7)出气口连接缓冲罐(8)，准备使用。
[0014]—种工业乙炔纯化为高纯乙炔的方法，该方法包括以下几个步骤:
(1)溶解工业乙炔气中大量丙酮气的纯化:在工业乙炔钢瓶中装入溶剂量为14kg的工业丙酮，溶质工业乙炔量为5kg，钢瓶中的工业乙炔气通过减压阀，由除丙酮吸附塔底部进入，乙炔气与塔内装填的柱状椰壳活性炭接触，丙酮等分子直径大小相似的杂质气体均被柱状椰壳活性炭所吸附出去；
(2)工业乙炔气中硫化氢、磷化氢的纯化:工业乙炔气由除丙酮吸附塔顶部管道排出，并进入除硫磷催化吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的煤质粉末活性炭接触，硫化氢、磷化氢、砸化氢、砷化氢等杂质气体均被吸附除去；
(3)工业乙炔气中水分的纯化:工业乙炔气由除硫磷催化吸附塔顶部管道排出，并进入除水干燥吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的4A分子筛接触，杂质水被吸附除去；
(4)工业乙炔气中固体微粒物的去除:由除水干燥吸附塔顶部管道口出的干燥乙炔气，带有活性炭、分子筛的固体粉末颗粒物，经过一级过滤器、二级过滤器后，常压进入缓冲罐，准备使用。
【权利要求】
1.一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置，其特征是它包括:工业乙炔钢瓶、减压阀、除丙酮吸附塔、除硫磷催化吸附塔、除水干燥吸附塔、一级过滤器、二级过滤器、缓冲罐，所述的工业乙炔钢瓶出气口设有减压阀，该减压阀连接除丙酮吸附塔进气口，所述的除丙酮吸附塔出气口连接除硫磷催化吸附塔进气口，所述的除硫磷催化吸附塔出气口连接除水干燥吸附塔进气口，除水干燥吸附塔出气口连接一级过滤器进气口，一级过滤器出气口连接二级过滤器进气口，二级过滤器出气口连接缓冲罐进气口。
2.—种工业乙炔纯化为高纯乙炔的方法，其特征是该方法包括以下几个步骤: (1)溶解工业乙炔气中大量丙酮气的纯化:在工业乙炔钢瓶中装入溶剂量为14kg的工业丙酮，溶质工业乙炔量为5kg，钢瓶中的工业乙炔气通过减压阀，由除丙酮吸附塔底部进入，乙炔气与塔内装填的柱状椰壳活性炭接触，丙酮等分子直径大小相似的杂质气体均被柱状椰壳活性炭所吸附出去； (2)工业乙炔气中硫化氢、磷化氢的纯化:工业乙炔气由除丙酮吸附塔顶部管道排出，并进入除硫磷催化吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的煤质粉末活性炭接触，硫化氢、磷化氢、砸化氢、砷化氢等杂质气体均被吸附除去； (3)工业乙炔气中水分的纯化:工业乙炔气由除硫磷催化吸附塔顶部管道排出，并进入除水干燥吸附塔底部入口，乙炔气与塔内装填的4A分子筛接触，杂质水被吸附除去； (4)工业乙炔气中固体微粒物的去除:由除水干燥吸附塔顶部管道口出的干燥乙炔气，带有活性炭、分子筛的固体粉末颗粒物，经过一级过滤器、二级过滤器后，常压进入缓冲罐，准备使用。
3.根据权利要求1所述的一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置，其特征是所述的工业乙炔钢瓶是充填有整体硅酸钙多孔填料的40L容积的气瓶。
4.根据权利要求1所述的一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置，其特征是所述的一级过滤器精度为0.1Mm, 二级过滤器精度为0.0lMm。
5.根据权利要求1所述的一种工业乙炔纯化为高纯乙炔的装置，其特征是所述的除丙酮吸附塔、除硫磷催化吸附塔、除水干燥吸附塔均为碳钢材料制造的压力容器，体积为2m3，设计压力在0.4MPa，使用压力不得高于0.25MPa，操作温度常温；除丙酮吸附塔内装填05.0mm柱状椰壳活性炭，装填量为It ;除硫磷催化吸附塔内装填6?16目，04.0mm柱状煤质活性炭，装填量为800kg ;除水干燥吸附塔内装填4?8目，04.0_球型4A分子筛，装填量为1.5t?
【文档编号】C07C7/12GK104496740SQ201410769462
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】金向华, 周珽, 李荷庆, 孙猛, 陈琦峰, 曹文权, 许军州 申请人:苏州金宏气体股份有限公司