炼厂气脱除烯烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于脱除炼厂气中乙烯的工艺方法，主要解决因炼厂气中乙烯含量过高、无法直接作为乙烯装置裂解炉原料从而无法实现炼厂气中乙烷资源的有效利用的问题。本发明专利技术通过将炼厂气经变压吸附、干气提浓、干气精制等步骤预处理后与含有丁烯的碳四原料同时通入固定床反应器，在一定的反应温度和反应压力下，炼厂气中的乙烯与丁烯在烯烃双键易位转化催化剂表面被转化为丙烯。这股混合物料经分离后得到富乙烷的C2烃类，可直接作为乙烯装置裂解炉原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼厂气中脱除烯烃的方法，特别是涉及脱除炼厂气中乙烯的方法。
技术介绍
炼厂干气主要来自原油的二次加工，如原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化、催化重整、加氢精制等，其产量占石油总加工量的5％左右。通常炼厂干气中含有氢气、氮气、甲烷、乙烯、乙烷等，在没有合适的分离回收和综合利用技术之前，干气大多被作为燃料气释放或通火炬烧掉，造成了资源浪费和环境污染。随着炼油化工生产技术的进步和对炼化装置整体经济性要求的提高，炼油、化工干气的一体化综合利用的研究在我国备受关注。目前，炼厂气的利用主要集中于其中乙烯和氢气资源的提浓和分离。现有的技术和工艺已使我们能够通过干气提浓、干气精制和氢气提纯等单元，从炼厂气中得到富乙烯物料和高纯氢气。这样的组合工艺已在国内诸多大型石化企业如茂名石化、镇海炼化等得到应用，展现了良好经济效益和环境效益。但值得注意的是，炼厂气中除了含氢气和乙烯，还有很大一部分为乙烷，特别是在石化企业应用相关技术将氢气和乙烯从炼厂气中分离后，作为尾气排放的炼厂气其中乙烷的含量将更高。有关这部分乙烷的利用尚未见报道。众所周知，乙烷是一种优质的裂解原料，乙烷裂解是生产乙烯的重要方式之一。但炼厂气中的C2组分除了乙烷外，尚还有一部分未分离完全的乙烯，其含量可达5％以上。这部分乙烯的存在极大制约了干气中乙烷作为裂解原料的利用方式。因此，如何脱除炼厂气中的残余乙烯就成为了乙烷利用的关键所在。有关脱除炼厂气中烯烃的报道较为少见。专利200310115033.2提出了一种利用苯与炼厂气中的烯烃发生烷基化反应从而脱除炼厂气中烯烃的方法。但这一方法需要消耗价格相对较高的苯，流程复杂，技术经济性不高。专利CN200510028791提出一种烯烃双键易位转化制丙烯的方法，通过以丁烯、乙烯为原料，在适当的反应条件下，使用由介孔分子筛作为载体和选自W、Mo或Re中至少一种金属或其氧化物为活性组份构成催化剂的技术方案来生产丙烯。在其实施例描述中，乙烯处于过量状态，反应的主要目的是使丁烯尽可能充分地转化为丙烯。本专利技术即针对上述技术现状，开发了一种利用烯烃双键易位转化思路来脱除炼厂气中乙烯的方法。其特点在于，通过外加过量的C4烯烃，使炼厂干气中的乙烯转化为丙烯。该方法反应条件温和、工艺流程简单，并且该技术消耗的是价格低廉的液化气而非苯，技术经济性较高。
技术实现思路
本专利技术主要解决因炼厂气中乙烯含量过高、无法直接作为乙烯装置裂解炉原料从而无法实现炼厂气中乙烷资源的有效利用的问题。本专利技术提供了一种新的炼厂气中脱除乙烯的方法，该方法用于炼厂气中脱除乙烯时，具有脱除后炼厂气乙烯含量低、可直接作为乙烯装置裂解炉原料实现炼厂气中乙烷资源的有效利用的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种炼厂气脱除乙烯的方法，其特征在于：炼厂气经预处理后与含有丁烯的碳四原料通入固定床反应器，通过烯烃双键易位转化催化剂反应得到丙烯，产物经分离后得到富乙烷的C2烃类。上述技术方案中，炼厂气来源可以是原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化、催化重整、加氢精制等过程，可以为单一来源或几种来源炼厂气的混合物。上述技术方案中炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于预处理的工序包括变压吸附、干气提浓、碱洗、水洗和深度吸附，预处理后炼厂气达到烯烃双键易位转化催化剂的原料要求。上述技术方案中炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于烯烃双键易位转化催化剂主要成分为负载在载体上的过渡金属化合物，载体为氧化硅或氧化铝中的一种或几种的混合物，以重量百分比计为75％～97％，过渡金属化合物选自W、Mo或Re的化合物中的一种，以氧化物计，其重量百分比为3～25％。上述技术方案中，炼厂气中的乙烯与碳四中的丁烯在烯烃双键易位转化催化剂表面发生反应，反应压力为0～3.5MPa，反应温度为50～400℃，混合原料中丁烯和乙烯的摩尔比为(8:1)～(2:1)，优选(6:1)～(2.5:1)，最优选(5:1)～(2.5:1)。上述技术方案中，烯烃双键易位转化反应器出口的混合气经脱乙烷塔分离后即可在塔顶部得到富乙烷的C2物料，其中乙烯的含量小于1wt％。该物料可直接作为乙烯装置裂解炉的原料。上述技术方案中，优选的，以重量百分比计，催化剂中还包含0.1～1％的Ga2O3。由于烯烃易位转化反应具有单程转化率高、选择性好的特点，通过上述技术方案，我们即可将炼厂气中的烯烃特别是乙烯方便地转化为丙烯，乙烯的单程转化率可达70％以上。并且产品丙烯以及未反应的C4原料与未参与反应的乙烷由于沸点差异较大，易于分离，后续流程操作流程也简单易行。该技术中C4原料可循环利用，进一步提高技术的经济性。具体实施方式【实施例1】炼厂气组分表1组成(％)催化裂化干气催化重整干气加氢裂化干气焦化干气H233.8538.3746.408.53空气17.1219.974.55CH421.7819.2615.4058.25C2H68.968.166.9219.95C2H411.278.742.103.69C31.570.929.432.52C40.711.5416.060.32C50.250.163.690.05C60.070.06CO2.061.170.44CO22.331.350.72【实施例2】炼厂气预处理炼厂气通过变压吸附、干气浓缩和干气提纯等步骤实现H2、甲烷及富乙烯料的分离和对催化剂有毒化作用的微量杂质的去除。经预处理后的炼厂气组成见表2。表2组成(％)催化裂化干气催化重整干气加氢裂化干气焦化干气H20.200.150.450.02空气----CH410.5718.7013.7020.15C2H670.1662.6766.9068.70C2H410.2711.306.507.70C32.352.053.501.82C42.781.545.760.60C5+3.251.802.690.45其他0.421.790.250.56【实施例3】WO3/SiO2催化剂称取一定量纯度为99.5％二氧化硅粉末(200目)和偏钨酸铵(WO3≥84％)。将上述钨盐溶于去离子水中，等体积浸渍二氧化硅粉末6小时。然后将上述浸渍后的二氧化硅放入烘箱，在120℃烘干过夜，经550℃焙烧4小时后即可得到WO3/SiO2催化剂粉末，其中WO3：SiO2(重量比)＝1:7。【实施例4～5】WO3/Ga2O3/SiO2催化剂称取一定量纯度为99.5％二氧化硅粉末(200目)、硝酸镓和偏钨酸铵(WO3≥84％)。将上述钨盐溶于去离子水中，等体积浸渍二氧化硅粉末6小时。然后将上述浸渍后的二氧化硅放入烘箱，在120℃烘干过夜，经550℃焙烧4小时后即可得到WO3/SiO2催化剂粉末，其中WO3：SiO2(重量比)＝1:7，以催化剂重量百分比计，Ga2O3的含量分别为0.1％和1％。【实施例6】Re2O7/Al2O3催化剂称取一定量大孔氧化铝球状载体(Φ3-4mm)和高铼酸铵。将上述高铼酸铵溶于去离子水中，然后将催化剂载体置于高铼酸铵水溶液中，于70℃的水浴中旋转蒸发，在100℃下干燥，520℃焙烧3小时后即可得到Re2O7/Al2O3催化剂颗粒，其中Re2O7：Al2O3(重量比)＝1:11.5。【实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于：炼厂气经预处理后与含有丁烯的碳四原料通入固定床反应器，通过烯烃双键易位转化催化剂反应得到丙烯，产物经分离后得到富乙烷的C2烃类。

【技术特征摘要】
1.一种炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于：炼厂气经预处理后与含有丁烯的碳四原料通入固定床反应器，通过烯烃双键易位转化催化剂反应得到丙烯，产物经分离后得到富乙烷的C2烃类。2.根据权利要求1所述的炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于炼厂气来源是原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化、催化重整和加氢精制过程，其为单一来源或几种来源炼厂气的混合物。3.根据权利要求1所述的炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于预处理的工序包括变压吸附、干气提浓、碱洗、水洗和深度吸附。4.根据权利要求3所述的炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于预处理后炼厂气达到烯烃双键易位转化催化剂的原料要求。5.根据权利要求1所述的炼厂气脱除烯烃的方法，其特征在于烯烃双键易位转化催化剂主要成分为负载在载体上的过渡金属化合物，载体为氧化硅或氧化铝中的一种或几种的混合物，以重量百分比计为75％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苏，董静，宣东，王仰东，肖永厚，洪涛，
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上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11