一种丁二烯尾气加氢系统及加氢方法技术方案

本发明专利技术公开了一种丁二烯加氢系统及加氢方法。所述系统包括：吸收装置、升压装置、加氢装置和解吸装置，吸收装置底部与升压装置连接，升压装置依次与加氢装置、解吸装置相连；解吸装置底部与吸收装置上部相连。所述方法包括：丁二烯尾气经吸收、升压后进行加氢反应。本发明专利技术通过采用吸收、解吸的方法，解决了气相物料的液化以及装置操作安全性等问题，并且流程简单、设备数量少，投资少，能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及一种丁二烯尾气加氢系统及加氢方法。
技术介绍
裂解碳四烃中的1,3-丁二烯一般通过二段溶剂萃取精馏再经过直接精馏的方法进行精制，该精制装置产生的残余废气俗称丁二烯尾气。萃取精馏也叫抽提，丁二烯的回收装置一般叫丁二烯抽提装置。丁二烯尾气中炔烃浓度较高，一般大于20重量%，最高可超过40重量%。这些富含炔烃的废气目前尚无工业利用价值，只能送火炬燃烧处理。由于高浓度炔烃易聚合爆炸，因此必须先用含有丁烷、丁烯的抽余液进行稀释后才能送火炬燃烧，这样就造成很大的资源浪费。随着近年来烃类蒸汽裂解深度的加大，裂解碳四中炔烃含量呈上升趋势，丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的尾气量也大幅度增加。如果将这些废气中富含炔烃的尾气回收利用，将会大大提高乙烯裂解装置的经济效益。目前，现有技术中常用的方法包括如下几种：一种方法是在裂解碳四进入丁二烯抽提装置之前对其进行选择加氢，使炔烃含量降低，以减少含炔废气的排放。另一种方法是对所述的富含炔烃馏分的丁二烯尾气进行选择加氢，将炔烃转化为丁二烯和单烯烃，再送回丁二烯抽提装置，以回收其中的丁二烯。CN101434508公开了一种碳四馏分中的高度不饱和烃的选择加氢方法，以丁二烯抽提后得到的富含炔烃的残余物料为原料，在催化剂的存在下，采用固定床反应器，选择加氢得到1，3-丁二烯，再将反应产物送回到抽提装置。加氢工艺采用的操作条件为：反应温度为30～90℃，反应压力为1.0～4.0MPa，液体空速为7～20h-1。催化剂以氧化铝为载体的钯系催化剂，比表面积为50～150m2/g，比孔容为0.25～1.0ml/g。采用该专利技术的方法可对于丁二烯抽提后的富炔残余物料进行有效利用，减少资源浪费。但是上述现有技术的缺陷是：1.该方法没有解决丁二烯尾气液化和反应器进料的问题。由于加氢反应为液相反应，压力在1.5~4.0MPa之间，而丁二烯尾气为气相，压力接近常压，如何将气相的原料液化、升压送入反应器是一个技术难题；2.由于物料中炔烃和丁二烯的浓度高，容易聚合发生爆炸，如何在保证安全的前提下将物料升压是解决问题的关键。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的丁二烯尾气原料难液化及炔烃含量较高引起的操作安全问题，本专利技术提供了一种丁二烯尾气加氢系统及加氢方法。通过采用吸收、解吸的方法，解决了气相物料的液化以及装置操作安全性等问题。本专利技术的目的之一是提供一种丁二烯尾气加氢系统。包括吸收装置、升压装置、加氢装置和解吸装置，所述吸收装置底部与升压装置连接，升压装置依次与加氢装置、解吸装置相连；解吸装置底部与吸收装置上部相连。所述吸收装置为优选为吸收塔，所述解吸装置优选为解吸塔，所述升压装置优选为泵。解吸装置上部可设置两根管线连通界外，吸收装置下部可设置一根管线连通界外。本专利技术的目的之二是提供一种丁二烯尾气加氢方法。包括：丁二烯尾气经吸收、升压后进行加氢反应。步骤如下：（1）吸收：丁二烯尾气在吸收装置内被吸收剂吸收，吸收装置顶无气相排出；（2）反应：吸收装置底液相经升压、配入氢气后进入加氢装置，发生加氢反应；（3）解吸：加氢装置出口物料作为解吸装置进料，解吸装置顶采出不凝气和加氢产物产品送出界区，解析装置底部物料作为吸收剂返回吸收装置循环使用。本专利技术的方法主要是利用了吸收剂的溶解性，将丁二烯尾气中的碳四组分吸收下来，使碳四组分分散到液相吸收剂中，从而达到将丁二烯尾气液化的目的；并且本专利技术中采用的吸收剂量大，能够稀释丁二烯尾气中的炔烃，使其含量降到安全范围以内。本专利技术所述的吸收剂对碳四组分有很强的吸收能力，采用的是相似相溶原理，或者通过吸收剂与碳四组分间形成氢键等途径。所述吸收剂为常压下沸点高于25℃的以下物质中的一种或组合：烷烃、取代基中不含双键的芳香烃化合物、含N-甲基化合物、含N-甲酰基化合物或含氰基化合物。在加氢反应中可保持惰性，吸收剂优选为碳五烷烃、碳六烷烃、苯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、N-甲酰吗啉、N-甲基咪唑、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或组合。步骤(2)中升压至0.5~5.5MPa。所述丁二烯尾气包括丁烷0~5重量%，丁烯0~15重量%，丁二烯20~60重量%，乙基乙炔和乙烯基乙炔20~50重量%。所述吸收装置为吸收塔，塔顶温度为30~50℃、压力0.1~0.2MPa，理论板数为2～10块，吸收剂与丁二烯尾气的流量比为0.5～40；所述解析装置为解吸塔，解析塔理论板数为10～35块，压力为0.2~3.5Mpa，塔顶温度35~55℃、塔釜温度50~300℃，回流比为0.1~10；所述加氢装置为加氢反应器，加氢反应条件可采用本领域内通常的加氢反应条件，催化剂也可采用本领域内加氢反应的通常的催化剂，本专利技术中可优选催化剂主活性组分选自Pt、Pd、Ni、Cu中的一种或多种。具体可采用以下步骤：（1）吸收：丁二烯尾气进入吸收塔下部，吸收剂从吸收塔上部进入，丁二烯尾气全部被吸收下来进入液相，吸收塔釜采出含有碳四组分和吸收剂的液相混合物；（2）加氢反应：来自步骤（1）中吸收塔釜的液相混合物经升压泵升压之后，按一定比例配入氢气进入加氢反应器，反应器中发生全加氢反应、或者选择加氢反应，反应器出口产物作为解吸塔进料；在反应器中吸收剂作为惰性组分存在，不与氢气发生反应；（3）解吸：来自步骤（2）的加氢产物和吸收剂混合物流进入解吸塔，解吸塔顶气相采出含有氢气、甲烷及少量碳四组分的不凝气，塔顶液相采出碳四加氢产物，塔釜物料为吸收剂，返回吸收塔循环使用。具体的实施中：步骤（1）中所述吸收塔，丁二烯尾气被吸收剂吸收下来，调整吸收剂用量，可将塔釜物料中炔烃含量降低到安全范围以内。塔顶温度30~50℃、压力0.1~0.2MPa（绝压），理论板数为2～10块，吸收剂与丁二烯尾气的流量比为0.5～40，具体值根据废气中炔烃的含量来定，以保证吸收塔釜液相中炔烃含量小于20重量%。在步骤（2）中进行全加氢反应时，物料中的烯烃、双烯烃、炔烃等组分与氢气反应生成烷烃。可选用现有技术中已知的全加氢催化剂，优选CN1508103中公开的烃类加氢制备烷烃催化剂，优选使用负载主活性组分和助活性组分的氧化铝作为催化剂，其中主活性组分选自Pt、Pd的一种或两种，含量为0.01重量％～1.0重量％，助活性组分选自Cu、Ag、Au、Pb、Ni本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁二烯尾气加氢系统，其特征在于：所述系统包括吸收装置、升压装置、加氢装置和解吸装置，所述吸收装置底部与升压装置连接，升压装置依次与加氢装置、解吸装置相连；解吸装置底部与吸收装置上部相连。

【技术特征摘要】
1.一种丁二烯尾气加氢系统，其特征在于：
所述系统包括吸收装置、升压装置、加氢装置和解吸装置，
所述吸收装置底部与升压装置连接，升压装置依次与加氢装置、解吸装置相
连；解吸装置底部与吸收装置上部相连。
2.如权利要求1所述的丁二烯尾气加氢系统，其特征在于：
所述吸收装置为吸收塔，所述解吸装置为解吸塔，所述升压装置为泵。
3.采用如权利要求1或2所述的丁二烯尾气加氢系统的加氢方法，包括：
丁二烯尾气经吸收、升压后进行加氢反应。
4.如权利要求3所述的加氢方法，其特征在于所述方法包括：
（1）吸收：丁二烯尾气在吸收装置内被吸收剂吸收，吸收装置顶无气相排
出；
（2）反应：吸收装置底液相经升压、配入氢气后进入加氢装置，发生加氢
反应；
（3）解吸：加氢装置出口物料作为解吸装置进料，解吸装置顶采出不凝气
和加氢产物产品送出界区，解析装置底部物料作为吸收剂返回吸收装置循环使
用。
5.如权利要求4所述的加氢方法，其特征在于：
所述吸收剂为常压下沸点高于25℃的以下物质中的一种或组合：烷烃、取
代基中不含双键的芳香烃化合物、含N-甲基化合物、含N-甲酰基化合物或含氰
基化合物。
6.如权利要求5所述的加氢方法，其特征在于：
所述吸收剂为碳五烷烃、碳六烷烃、苯、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东风，戴伟，程建民，廖丽华，乐毅，刘智信，李琰，过良，王婧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11