乙炔加氢制乙烯的系统的制作方法

本实用新型涉及化工技术领域，具体而言，本实用新型涉及乙炔加氢制乙烯的系统。

背景技术：

乙烯是石油化学工业的一种主要原料，目前制备工艺方法主要是通过石脑油的裂解制烯烃和煤制烯烃。在煤化工技术中，以煤为原料通过电石工艺或以天然气为原料通过非催化部分氧化工艺制取乙炔，已广泛应用。以乙炔为原料，在选择性加氢催化剂作用下，通过加氢制备乙烯产品，可进一步拓展煤化工发展途径。且近些年来乙炔主要的下游产品聚氯乙烯(PVC)已经供大于求，PVC产业利润不高，急需拓展乙炔下游产品产业链；而聚乙烯价格随石油价格波动很大，且其他下游产品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的经济价值。因此，开发乙炔加氢制乙烯的新工艺技术可以为乙烯工业提供一种新原料来源，并降低乙烯对石油资源的依赖程度及乙烯的生产成本，具有广阔的应用前景。

乙炔加氢是强放热反应，因此高纯乙炔加氢主要采用浆态床工艺然而，浆态床反应技术存在浆液中物质的传递较慢的问题，为了消除内扩散影响，增大催化剂与反应物的接触面积，催化剂一般采用几十微米甚至更细的颗粒，因而使得浆液与催化剂颗粒难于分离。

专利US3829478和专利CN 03118581均公开了浆态床中催化剂分离工艺，但主要通过重力沉降来实现催化剂颗粒和液体产品的分离，因此沉降过程较长，处理能力小，所需沉降分离罐尺寸较大，分离精度低。专利201220342723.6和专利ZL200610089023.X均公开了浆态床中催化剂磁分离方法，主要目的均是通过分离设备得到不含固体颗粒的液体产品，而固体催化剂颗粒均以浓浆液的形式回流进入浆态床。在反应过程中因积炭、中毒等造成活性下降的催化剂难以被及时移除，造成浆态床操作恶化，影响工艺稳定及产品质量。均是静置设备，占用空间大，分离能力低，难于得到固体催化剂。

因此，现有的乙炔加氢制乙烯的手段仍有待改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出乙炔加氢制乙烯的系统。该系统避免了现有高纯乙炔选择加氢制乙烯固定床工艺的强放热及热量难及时移除，导致床层易飞温，催化剂易烧结，大量副产绿油，绿油覆盖催化剂的缺陷。设置磁分离单元克服了浆态床浆液分离沉降时间长、处理能力小、设备空间大及不能得到固体物料的缺陷。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理，如催化剂再生，产生的二次污染。由于乙炔安全分压低，压缩时易自聚爆炸，采用溶剂吸收乙炔，再用溶剂泵加压饱和溶液，避免了直接压缩乙炔，提高了安全系数，提高了反应压力，增大了单台设备生产能力。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种乙炔加氢制乙烯的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：

吸收单元，所述吸收单元具有乙炔入口、溶剂入口和饱和乙炔溶液出口；

反应单元，所述反应单元具有饱和乙炔溶液入口、氢气入口、催化剂入口、产品气出口和浆液出口，所述饱和乙炔溶液入口与所述饱和乙炔溶液出口相连；

磁分离单元，所述磁分离单元包括：

外壳，所述外壳上设置有浆液入口、溶剂出口和回收催化剂出口，所述浆液入口与所述浆液出口相连；

转鼓，所述转鼓可转动地设在所述外壳内，所述转鼓的外表面与所述外壳的内表面限定出容纳空间，在所述转鼓的转动方向上，所述容纳空间依次分为磁分离区、洗脱干燥区和消磁剥离区；

磁体，所述磁体固定地设在所述转鼓内且与所述磁分离区相对；

消磁结构，所述消磁结构位于所述容纳空间的所述消磁剥离区内，且固定在所述外壳之上；

刮料装置，所述刮料装置倾斜设置在所述容纳空间内，其一端固定在所述回收催化剂出口处的外壳之上，其另一端在所述消磁剥离区向上并向所述转鼓外周壁延伸；以及

出料装置，所述出料装置设在所述外壳一侧，通过所述回收催化剂出口与所述容纳空间连通。

根据本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统，通过将乙炔和溶剂分别供给至吸收单元中，利用溶剂吸收乙炔，并将得到的饱和乙炔溶液和氢气、催化剂供给至反应单元中进行加氢反应，得到产品气，产品气组成包括未反应原料、乙烯及副产物乙烷、丁烯等，其中，产品气可以由反应单元的产品气出口排出，而含有固体催化剂的浆液进入磁分离单元中进行分离处理，以便得到回收催化剂和溶剂。回收催化剂中溶剂质量分数≤20％。该系统通过利用磁分离单元将浆液中的催化剂与溶剂分离，克服了现有技术中浆液沉降时间长、处理能力低且无法回收得到固含率≥80％的固体催化剂的缺陷。同时采用溶剂吸收乙炔，再用溶剂泵加压饱和溶液，避免了直接压缩乙炔，提高了安全系数，提高了反应压力，增大了单台设备生产能力。

任选的，所述外壳上设置有多个喷头，所述多个喷头与所述洗脱干燥区相对，用于向所述洗脱干燥区喷射高温蒸汽或高温气。

任选的，所述外壳上设置有气体出口，所述气体出口与所述容纳空间连通。

任选的，所述外壳的浆液入口与所述转鼓的转动轴位于同一水平方向上。

任选的，所述外壳上设置有溢流口，所述溢流口位于所述回收催化剂出口之下。

任选的，所述溶剂出口与所述溶剂入口相连。由此，可以将溶剂作为溶剂返回吸收单元中用于吸收乙炔。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的乙炔加氢制乙烯的系统结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的磁分离单元结构示意图；

图3是根据本实用新型再一个实施例的乙炔加氢制乙烯的系统结构示意图；

图4是采用本实用新型一个实施例的乙炔加氢制乙烯的系统实施乙炔加氢制乙烯的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种乙炔加氢制乙烯的系统。根据本实用新型的实施例，参考图1～3，该系统包括：吸收单元100、反应单元200和磁分离单元300。

下面参考图1～3对根据本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统进行详细描述：

根据本实用新型的实施例，吸收单元100具有乙炔入口101、溶剂入口102和饱和乙炔溶液出口103，吸收单元100适于利用溶剂吸收乙炔，并得到饱和乙炔溶液。发明人发现，乙炔安全分压低，压缩时易自聚爆炸，通过利用吸收单元采用溶剂吸收乙炔，再将得到的饱和乙炔溶液供给至后续反应单元中进行加氢反应，可以避免直接压缩乙炔，从而保证生产安全，并且由此可以提高反应的压力，增大单台设备的生产能力。

根据本实用新型的一个具体实施例，吸收单元可以采用板式吸收塔，由此，可以在保证生产安全的前提下，进一步提高生产效率。

根据本实用新型的实施例，反应单元200具有饱和乙炔溶液入口201、氢气入口202、催化剂入口203、产品气出口204和浆液出口205，饱和乙炔溶液入口201与饱和乙炔溶液出口103相连，反应单元200适于在一定温度压力条件和催化剂作用下将溶解的乙炔与氢气进行加氢反应，以便得到产品气和浆液，产品气主要包括未反应的原料气、乙烯和副产物。根据本实用新型的具体实施例，反应单元可以为浆态床反应器。相对于传统固定床工艺，通过采用浆态床反应器，可以避免反应强放热且热量难以及时移除所导致的飞温、催化剂烧结、产生杂质绿油、绿油覆盖催化剂等问题。

根据本实用新型的实施例，加氢反应的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，加氢反应的温度可以为80～180℃，压力可以为0.1～1MPa，由此，可以进一步提高乙炔的转化率和乙烯的收率。

根据本实用新型的具体实施例，反应单元内氢气与乙炔进料的摩尔比可以为(1～10):1，由此，可以进一步提高乙炔的转化率和乙烯的收率。

根据本实用新型的实施例，本实用新型所采用的催化剂为可磁化的催化剂，例如，催化剂可以包含Fe、Zn和Co中的至少之一。由此，可以在使催化剂具有较高活性的同时，便于后续磁分离单元将催化剂分离回收。

根据本实用新型的一个具体实施例，在饱和乙炔溶液出口与饱和乙炔溶液入口之间可以设置有输送泵，由此，可以提高向反应单元中供给饱和乙炔溶液压力，进一步地采用计量泵输送饱和乙炔溶液，可以便捷地控制输送的溶液的流量。

下面参考图2对本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统中的磁分离单元进行详细描述：

如图2所示，磁分离单元包括：外壳1、转鼓2和磁体3。

具体而言，外壳1呈水平圆筒状，外壳上设有浆液入口16、溶剂出口14和回收催化剂出口17，转鼓2可转动地设在外壳1内，转鼓2呈圆筒状，水平布置于外壳1中部，转鼓2为非导磁材料，优选为非导磁金属，进一步优选为涂覆了防腐蚀涂层的非导磁金属。转鼓2的外表面与外壳1的内表面限定出容纳空间11，在转鼓2的转动方向上，容纳空间11依次分为磁分离区21、洗脱干燥区22和消磁剥离区23，其中，磁分离区21位于所述容纳空间11的底部，用于放置浆液，且转鼓2部分地浸泡在浆液中，磁体3固设在转鼓2内且与磁分离区21相对，磁体3可以产生磁场。

在磁分离区21，浆液中的可磁化的催化剂在磁体3磁场的作用下被磁化吸附于转鼓2的外表面上，在转鼓2的转动作用下，催化剂可随转鼓2转动到洗脱干燥区22，催化剂在洗脱干燥区22被干燥，然后再随转鼓2转动到消磁剥离区23，在消磁剥离区23内，催化剂上的磁性消除，催化剂与转鼓2分离，从而实现浆液中催化剂的分离。

如图2所示，消磁结构4位于容纳空间11的消磁剥离区23内，且固定在外壳1上。消磁结构4可以消除催化剂上的磁性，便于催化剂与转鼓2的外表面分离。进一步地，如图2所示，消磁结构4沿外壳1的周向方向延伸。由此，可以增大消磁结构4面积，提高消磁结构4的消磁效率，可以最大限度的保证催化剂与转鼓2的外表面分离。更进一步地，消磁结构4沿转鼓2的转动轴24的轴线方向延伸，由此，可以进一步地增加消磁结构4面积，提高消磁结构4的消磁效率，可以最大限度的保证催化剂与转鼓2的外表面分离。

如图2所示，刮料装置6倾斜设置在容纳空间11内，其一端固定在回收催化剂出口17处的外壳1之上，其另一端在消磁剥离区21向上并向转鼓2外周壁延伸。刮料装置6用于将吸附在转鼓2外周壁上的催化剂从转鼓2外周壁上剥离，回收催化剂出口用于排出剥离下的催化剂，以及出料装置5用于接收剥离的催化剂。

回收催化剂出口均位于消磁剥离区23的外壳之上，刮料装置6固设在消磁剥离区23内，出料装置5位于外壳外侧。刮料装置6的一端固定在回收催化剂出口处的外壳之上，其另一端在所述消磁剥离区向上并向转鼓2外周壁延伸，出料装置5通过回收催化剂出口与容纳空间11连通。

刮料装置6的一端靠近转鼓2的外周壁，刮料装置6的另一端通过回收催化剂出口与出料装置5连接。一方面，刮料装置6可以起到剥离转鼓2外表面上催化剂的作用，便于催化剂的分离；另一方面，刮料装置6可以起到导引的作用，刮料装置6便于消磁剥离区23内的分离后的催化剂沿刮料装置6流向出料装置5(如图2所示的料仓51)。

根据本实用新型实施例的磁分离单元，通过在外壳1内设置转鼓2，并将转鼓2的外表面与外壳1的内表面之间的容纳空间11按照转鼓2转动方向依次分为磁分离区21、洗脱干燥区22和消磁剥离区23，其中，磁分离区21位于容纳空间11的底部且浸泡在浆液中，磁体3位于转鼓2内且与磁分离区21相对，可以使得浆液中的催化剂在磁分离区21，并在磁体3的作用下被磁化，并附着于转鼓2的外表面上，在转鼓2的转动作用下，催化剂可随转鼓2转动到洗脱干燥区22进行干燥处理，然后再随转鼓2转动到消磁剥离区23，在消磁剥离区23内，催化剂上的磁性消除，催化剂与转鼓2分离，从而实现浆液中催化剂的分离。另外，该种结构的磁分离单元，具有装置小，处理能力大，分离固液方便。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，外壳1上设有多个喷头12，多个喷头12与洗脱干燥区22相对，喷头12适于朝向洗脱干燥区22喷射高温蒸汽或高温气。高温蒸汽或高温气可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

例如，在图2所示的示例中，外壳1上设有多个喷头12，多个喷头12沿外壳1的周向方向间隔分布，当然，多个喷头12还可以沿转鼓2的转动轴24的轴线方向间隔分布。也就是说，在转鼓2的转动轴24的轴线方向上和在外壳1的周向方向上，喷头12均为多列或多排。由此，可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

进一步地，如图2所示，外壳1上设有气体出口13，气体出口13与容纳空间11连通。气体出口13可以排出浆液中溶解的气体或喷头12排出的气体，避免容纳空间11气体积聚。更进一步地，气体出口13设在外壳1的顶部，由此便于气体的排出。再进一步地，气体出口13设在外壳1的最高点处，由此可以更进一步地便于气体的排出。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，外壳1的浆液进口16与转鼓2的转动轴24位于同一水平方向上。如图2所示，外壳1上设有溢流口15，溢流口15位于回收催化剂出口17之下。由此，可以防止容纳空间11的浆液液面高度过高而将消磁剥离区23内已经分离出的催化剂再次混入溶剂内，或避免溶剂进入回收催化剂出口17内，从而避免出现已经分离出的催化剂再次与溶剂混合的现象。

如图2所示，出料装置5可以将消磁剥离区23内分离出的催化剂进行排出，避免催化剂在消磁剥离区23内长时间积累，从而保证消磁分离区21工作的可靠性。具体地，如图2所示，出料装置5包括依次连接的料仓51、上卸料阀52、缓冲仓53、下卸料阀54及出料管55，料仓51与消磁剥离区23连通，消磁剥离区23内分离出的催化剂可以通过料仓51、上卸料阀52、缓冲仓53、下卸料阀54及出料管55排出。上卸料阀52可以控制料仓51与缓冲仓53之间的通断，下卸料阀54可以控制缓冲仓53与出料管55之间的通断。出料装置设置此结构主要是为了磁分离单元与外界可以密闭隔离，避免空气进入磁分离单元内，同时避免大量磁分离单元内气体往外溢出，造成安全环保事故。另外，缓冲仓53可有设有惰性气体进出口用于保持压力与容纳空间11内压力一致。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，刮料装置6向转鼓2外周壁延伸的一端与转鼓2外周壁之间的距离为h，h满足：1mm≤h≤5mm。当刮料装置6与转鼓2的外周壁之间的距离为h满足1mm≤h≤5mm时，既便于刮料装置6对转鼓2外表面上的催化剂进行剥离，又可以避免刮料装置6将转鼓2的外周面刮伤。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3呈条状，磁体3沿转鼓2的转动轴24的轴向方向延伸。由此可以增大磁分离区面积，提高磁分离单元的催化剂的处理能力。在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，磁体3的横截面为圆弧状，由此，可以更好地匹配转鼓2的内表面结构。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3为永磁铁或通电线圈，由此可以增加磁体3的结构的多样性。例如，在图2所示的示例中，磁体3为永磁铁，磁体3位于转鼓2内，水平布置在转动轴24的下方。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3的磁场的强度为H，H满足：500高斯≤H≤50000高斯。当磁体3的磁场的强度为H满足500高斯≤H≤50000高斯时，可以更好地使浆液中的催化剂磁化，磁场强度太低催化剂分离效果较差，磁场强度过强不利于催化消磁。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，溶剂出口14位于外壳1的底部且与容纳空间11连通，溶剂出口14可以用于长期停车或设备检修时将溶剂排净。进一步地，如图2所示，溶剂出口14位于外壳1最低处，由此，可以更进一步地便于将浆液排净。

在本实用新型的一些实施例中，磁分离区21的弧度α满足：90°≤α≤180°。当磁分离区21的弧度α满足：90°≤α≤180°时，可以使浆液中的催化剂与磁体3产生的磁场充分接触，使催化剂充分磁化，便于被磁化的催化剂随转鼓2转动，同时还可以增加磁分离单元的处理能力，提高磁分离单元的效率。

在本实用新型的一些实施例中，洗脱干燥区22的弧度β满足：90°≤β≤120°。当洗脱干燥区22的弧度β满足90°≤β≤120°时，可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

在本实用新型的一些实施例中，消磁分离区23的弧度γ满足：90°≤γ≤120°。当消磁分离区23的弧度γ满足90°≤γ≤120°时，可以使催化剂充分消磁，从而与转鼓2充分分离，避免催化剂再次回到溶剂中。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的外周面的面积为S，S满足：0.1m²≤S≤150m²。当转鼓2的外周面的面积为S满足0.1m²≤S≤150m²时，可以适应不同生产能力的反应单元(例如浆态床反应器)。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的外表面与外壳1的底部之间的最小距离为D，D满足：0.01m≤D≤0.5m。当转鼓2的外表面与外壳1的底部之间的最小距离为D满足0.01m≤D≤0.5m时，便于浆液中的催化剂被磁化。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的转速为n，n满足：0.1r/min≤n≤20r/min。当转鼓2的转速为n满足：0.1r/min≤n≤20r/min时，可以提高催化剂在磁分离区21的磁化效率、在洗脱干燥区22的干燥效率以及在消磁剥离区23的分离效率，从而提高磁分离单元的分离能力。

根据本实用新型的实施例，参考图3，溶剂出口14还可以与溶剂入口102相连。由此，可以将溶剂作为溶剂返回吸收单元中用于吸收乙炔，从而进一步降低生产成本。

根据本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统，通过将乙炔和溶剂分别供给至吸收单元中，利用溶剂吸收乙炔，并将得到的饱和乙炔溶液和氢气、催化剂供给至反应单元中进行加氢反应，得到产品气，产品气组成包括未反应原料、乙烯及副产物乙烷、丁烯等，其中，产品气可以由反应单元的产品气出口排出，而含有固体催化剂的浆液进入磁分离单元中进行分离处理，以便得到回收催化剂和溶剂。回收催化剂中溶剂质量分数≤20％。该系统通过利用磁分离单元将浆液中的催化剂与溶剂分离，克服了现有技术中浆液沉降时间长、处理能力低且无法回收得到固含率≥80％的固体催化剂的缺陷。同时采用溶剂吸收乙炔，再用溶剂泵加压饱和溶液，避免了直接压缩乙炔，提高了安全系数，提高了反应压力，增大了单台设备生产能力。

为了方便理解，下面参考图4对采用本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统实施乙炔加氢制乙烯的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：

S100：乙炔溶解

该步骤中，将乙炔和溶剂分别供给至吸收单元中，以便利用溶剂吸收乙炔，并得到饱和乙炔溶液。发明人发现，乙炔安全分压低，压缩时易自聚爆炸，通过利用吸收单元采用溶剂吸收乙炔，再将得到的饱和乙炔溶液供给至后续反应单元中进行加氢反应，可以避免直接压缩乙炔，从而保证生产安全，并且由此可以提高反应的压力，增大单台设备的生产能力。

根据本实用新型的一个具体实施例，吸收单元可以采用板式吸收塔，由此，可以在保证生产安全的前提下，进一步提高生产效率。

S200：加氢反应

该步骤中，在一定温度压力和催化剂作用下溶解的乙炔和氢气在反应单元中进行加氢反应，以便得到产品气和浆液，产品气包括未反应的原料、乙烯及副产物，如乙烷，丁二烯等。根据本实用新型的具体实施例，反应单元可以为浆态床反应器。相对于传统固定床工艺，通过采用浆态床反应器，可以避免反应强放热且热量难以及时移除所导致的飞温、催化剂烧结、产生杂质绿油、绿油覆盖催化剂等问题。

根据本实用新型的实施例，加氢反应的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，加氢反应的温度可以为80～180℃，压力可以为0.1～1MPa，由此，可以进一步提高乙炔的转化率和乙烯的收率。

根据本实用新型的具体实施例，反应单元内氢气与乙炔进料的摩尔比可以为(1～10):1，由此，可以进一步提高乙炔的转化率和乙烯的收率。

根据本实用新型的实施例，本实用新型所采用的催化剂为可磁化的催化剂，例如，催化剂可以包含Fe、Zn和Co中的至少之一。由此，可以在使催化剂具有较高活性的同时，便于后续磁分离单元将催化剂分离回收。

S300：分离处理

该步骤中，将浆液供给至磁分离单元中进行分离处理，以便得到回收催化剂和溶剂，溶剂返回吸收单元用于吸收乙炔。

根据本实用新型的具体实施例，采用磁分离单元将浆液分离得到的回收催化剂中溶剂的质量分数不高于20％，由此，回收催化剂的固含率高，便于重复利用。

下面参考图2对本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的系统中的磁分离单元进行详细描述：

如图2所示，磁分离单元包括：外壳1、转鼓2和磁体3。

具体而言，外壳1呈水平圆筒状，外壳上设有浆液入口16、溶剂出口14和回收催化剂出口17，转鼓2可转动地设在外壳1内，转鼓2呈圆筒状，水平布置于外壳1中部，转鼓2为非导磁材料，优选为非导磁金属，进一步优选为涂覆了防腐蚀涂层的非导磁金属。转鼓2的外表面与外壳1的内表面限定出容纳空间11，在转鼓2的转动方向上，容纳空间11依次分为磁分离区21、洗脱干燥区22和消磁剥离区23，其中，磁分离区21位于所述容纳空间11的底部，用于放置浆液，且转鼓2部分地浸泡在浆液中，磁体3固设在转鼓2内且与磁分离区21相对，磁体3可以产生磁场。

在磁分离区21，浆液中的可磁化的催化剂在磁体3磁场的作用下被磁化吸附于转鼓2的外表面上，在转鼓2的转动作用下，催化剂可随转鼓2转动到洗脱干燥区22，催化剂在洗脱干燥区22被干燥，然后再随转鼓2转动到消磁剥离区23，在消磁剥离区23内，催化剂上的磁性消除，催化剂与转鼓2分离，从而实现浆液中催化剂的分离。

如图2所示，消磁结构4位于容纳空间11的消磁剥离区23内，且固定在外壳1上。消磁结构4可以消除催化剂上的磁性，便于催化剂与转鼓2的外表面分离。进一步地，如图2所示，消磁结构4沿外壳1的周向方向延伸。由此，可以增大消磁结构4面积，提高消磁结构4的消磁效率，可以最大限度的保证催化剂与转鼓2的外表面分离。更进一步地，消磁结构4沿转鼓2的转动轴24的轴线方向延伸，由此，可以进一步地增加消磁结构4面积，提高消磁结构4的消磁效率，可以最大限度的保证催化剂与转鼓2的外表面分离。

如图2所示，刮料装置6倾斜设置在容纳空间11内，其一端固定在回收催化剂出口17处的外壳1之上，其另一端在消磁剥离区21向上并向转鼓2外周壁延伸。刮料装置6用于将吸附在转鼓2外周壁上的催化剂从转鼓2外周壁上剥离，回收催化剂出口用于排出剥离下的催化剂，以及出料装置5用于接收剥离的催化剂。

回收催化剂出口均位于消磁剥离区23的外壳之上，刮料装置6固设在消磁剥离区23内，出料装置5位于外壳外侧。刮料装置6的一端固定在回收催化剂出口处的外壳之上，其另一端在所述消磁剥离区向上并向转鼓2外周壁延伸，出料装置5通过回收催化剂出口与容纳空间11连通。

刮料装置6的一端靠近转鼓2的外周壁，刮料装置6的另一端通过回收催化剂出口与出料装置5连接。一方面，刮料装置6可以起到剥离转鼓2外表面上催化剂的作用，便于催化剂的分离；另一方面，刮料装置6可以起到导引的作用，刮料装置6便于消磁剥离区23内的分离后的催化剂沿刮料装置6流向出料装置5(如图2所示的料仓51)。

根据本实用新型实施例的磁分离单元，通过在外壳1内设置转鼓2，并将转鼓2的外表面与外壳1的内表面之间的容纳空间11按照转鼓2转动方向依次分为磁分离区21、洗脱干燥区22和消磁剥离区23，其中，磁分离区21位于容纳空间11的底部且浸泡在浆液中，磁体3位于转鼓2内且与磁分离区21相对，可以使得浆液中的催化剂在磁分离区21，并在磁体3的作用下被磁化，并附着于转鼓2的外表面上，在转鼓2的转动作用下，催化剂可随转鼓2转动到洗脱干燥区22进行干燥处理，然后再随转鼓2转动到消磁剥离区23，在消磁剥离区23内，催化剂上的磁性消除，催化剂与转鼓2分离，从而实现浆液中催化剂的分离。另外，该种结构的磁分离单元，具有装置小，处理能力大，分离固液方便。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，外壳1上设有多个喷头12，多个喷头12与洗脱干燥区22相对，喷头12适于朝向洗脱干燥区22喷射高温蒸汽或高温气。高温蒸汽或高温气可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

例如，在图2所示的示例中，外壳1上设有多个喷头12，多个喷头12沿外壳1的周向方向间隔分布，当然，多个喷头12还可以沿转鼓2的转动轴24的轴线方向间隔分布。也就是说，在转鼓2的转动轴24的轴线方向上和在外壳1的周向方向上，喷头12均为多列或多排。由此，可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

进一步地，如图2所示，外壳1上设有气体出口13，气体出口13与容纳空间11连通。气体出口13可以排出浆液中溶解的气体或喷头12排出的气体，避免容纳空间11内气体积聚。更进一步地，气体出口13设在外壳1的顶部，由此便于气体的排出。再进一步地，气体出口13设在外壳1的最高点处，由此可以更进一步地便于气体的排出。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，外壳1的浆液进口16与转鼓2的转动轴24位于同一水平方向上。如图2所示，外壳1上设有溢流口15，溢流口15位于回收催化剂出口17之下。由此，可以防止容纳空间11的浆液液面高度过高而将消磁剥离区23内已经分离出的催化剂再次混入溶剂内，或避免溶剂进入回收催化剂出口17内，从而避免出现已经分离出的催化剂再次与溶剂混合的现象。

如图2所示，出料装置5可以将消磁剥离区23内分离出的催化剂进行排出，避免催化剂在消磁剥离区23内长时间积累，从而保证消磁分离区21工作的可靠性。具体地，如图2所示，出料装置5包括依次连接的料仓51、上卸料阀52、缓冲仓53、下卸料阀54及出料管55，料仓51与消磁剥离区23连通，消磁剥离区23内分离出的催化剂可以通过料仓51、上卸料阀52、缓冲仓53、下卸料阀54及出料管55排出。上卸料阀52可以控制料仓51与缓冲仓53之间的通断，下卸料阀54可以控制缓冲仓53与出料管55之间的通断。出料装置设置此结构主要是为了磁分离单元与外界可以密闭隔离，避免空气进入磁分离单元内，同时避免大量磁分离单元内气体往外溢出，造成安全环保事故。另外，缓冲仓53可有设有惰性气体进出口用于保持压力与容纳空间11内压力一致。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，刮料装置6向转鼓2外周壁延伸的一端与转鼓2外周壁之间的距离为h，h满足：1mm≤h≤5mm。当刮料装置6与转鼓2的外周壁之间的距离为h满足1mm≤h≤5mm时，既便于刮料装置6对转鼓2外表面上的催化剂进行剥离，又可以避免刮料装置6将转鼓2的外周面刮伤。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3呈条状，磁体3沿转鼓2的转动轴24的轴向方向延伸。由此可以增大磁分离区面积，提高磁分离单元的催化剂的处理能力。在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，磁体3的横截面为圆弧状，由此，可以更好地匹配转鼓2的内表面结构。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3为永磁铁或通电线圈，由此可以增加磁体3的结构的多样性。例如，在图2所示的示例中，磁体3为永磁铁，磁体3位于转鼓2内，水平布置在转动轴24的下方。

在本实用新型的一些实施例中，磁体3的磁场的强度为H，H满足：500高斯≤H≤50000高斯。当磁体3的磁场的强度为H满足500高斯≤H≤50000高斯时，可以更好地使浆液中的催化剂磁化，磁场强度太低催化剂分离效果较差，磁场强度过强不利于催化消磁。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，溶剂出口14位于外壳1的底部且与容纳空间11连通，溶剂出口14可以用于长期停车或设备检修时将溶剂排净。进一步地，如图2所示，溶剂出口14位于外壳1最低处，由此，可以更进一步地便于将浆液排净。

在本实用新型的一些实施例中，磁分离区21的弧度α满足：90°≤α≤180°。当磁分离区21的弧度α满足：90°≤α≤180°时，可以使浆液中的催化剂与磁体3产生的磁场充分接触，使催化剂充分磁化，便于被磁化的催化剂随转鼓2转动，同时还可以增加磁分离单元的处理能力，提高磁分离单元的效率。

在本实用新型的一些实施例中，洗脱干燥区22的弧度β满足：90°≤β≤120°。当洗脱干燥区22的弧度β满足90°≤β≤120°时，可大幅度洗脱催化剂表面覆盖的积炭、绿油等大分子聚合物，利于催化剂再生，延长催化剂使用寿命。同时，使回收催化剂出料状态为干燥或湿润的物料，减少了催化剂携带的溶剂量，避免了催化剂后续处理产生的二次污染。

在本实用新型的一些实施例中，消磁分离区23的弧度γ满足：90°≤γ≤120°。当消磁分离区23的弧度γ满足90°≤γ≤120°时，可以使催化剂充分消磁，从而与转鼓2充分分离，避免催化剂再次回到溶剂中。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的外周面的面积为S，S满足：0.1m²≤S≤150m²。当转鼓2的外周面的面积为S满足0.1m²≤S≤150m²时，可以适应不同生产能力的反应单元(例如浆态床反应器)。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的外表面与外壳1的底部之间的最小距离为D，D满足：0.01m≤D≤0.5m。当转鼓2的外表面与外壳1的底部之间的最小距离为D满足0.01m≤D≤0.5m时，便于浆液中的催化剂被磁化。

在本实用新型的一些实施例中，转鼓2的转速为n，n满足：0.1r/min≤n≤20r/min。当转鼓2的转速为n满足：0.1r/min≤n≤20r/min时，可以提高催化剂在磁分离区21的磁化效率、在洗脱干燥区22的干燥效率以及在消磁剥离区23的分离效率，从而提高磁分离单元的分离能力。

S400：返回溶剂

该步骤中，将磁分离单元得到的溶剂返回吸收单元中用于吸收乙炔，由此，可以进一步降低生产成本。

由此，根据本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯的方法，通过将乙炔和溶剂分别供给至吸收单元中，利用溶剂吸收乙炔，并将得到的饱和乙炔溶液和氢气、催化剂供给至反应单元中进行加氢反应，得到产品气，产品气包括未反应的原料气、乙烯和副产物。浆液，其中，产品气可以由反应单元的产品气出口排出，而含有固体催化剂的浆液进入磁分离单元中进行分离处理，以便得到回收催化剂和溶剂。该方法通过利用磁分离单元将浆液中的催化剂与溶剂分离，克服了现有技术中浆液沉降时间长、处理能力低且无法回收得到固体催化剂的缺陷，并且可以分别回收得到催化剂和溶剂，从而进一步提高生产效率并降低生产成本。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。

实施例

吸收单元采用板式吸收塔，乙炔由乙炔入口进入板式吸收塔，与溶剂N-甲基吡咯烷酮接触，形成饱和乙炔溶液，饱和乙炔溶液从饱和乙炔溶液出口排出，经溶剂泵和饱和乙炔溶液入口送入浆态床反应器；

氢气按比例经氢气入口进入浆态床反应器，浆态床温度为120℃，压力为1MPa，反应得到的产品气经产品气出口送入后续工段；

浆态床反应器中得到的浆液经浆液出口、浆液入口10进入磁分离单元，经过磁分离得到不含固体的溶剂，经溶剂出口返回吸收塔。固体催化剂经回收催化剂出口外排送入外部催化剂再生单元。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。