一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，该方法包括：(1)在非选择性加氢的条件下，在加氢催化剂存在下，将所述裂解气进行非选择性加氢处理，使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃；其中，所述加氢催化剂为以Pd和任选的Sb为金属活性组分的负载型Pd系催化剂；(2)将步骤(1)加氢后的裂解气在负载型Pd-Pt系催化剂存在下，与空气进行燃烧反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。本发明专利技术提供的方法能够较好地避免因裂解气直接燃烧存在安全隐患的问题，且该方法特别适用于石油化工小试和中试试验，有利于环境保护。

Processing method for producing pyrolysis gas produced by low carbon olefin

The invention relates to a processing method of pyrolysis gas for producing low carbon olefin production, the method comprises the following steps: (1) in non selective hydrogenation conditions, in the presence of a hydrogenation catalyst, the pyrolysis of non selective hydrogenation, the pyrolysis of alkynes and dienes into a single olefin and / or alkanes; among them, the hydrogenation catalyst for Pd and optionally Sb metal active component supported Pd catalyst; (2) the step (1) after hydrogenation of pyrolysis gas in the presence of supported Pd-Pt catalysts, combustion reaction with air; among them, the the supported Pd-Pt catalyst with Pd and Pt as active metal component. The method provided by the invention can avoid the problem of safe hidden trouble due to the direct combustion of the cracked gas, and the method is especially suitable for small scale and pilot scale tests of petrochemical industry.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法。
技术介绍
在炼油厂和聚烯烃等装置上产生的废气如不饱和烯烃或其烃类衍生物，由于经济价值较高往往进行综合回收利用甚至转化为其他价值更高的产品，例如现有公开报道的裂解气加氢催化技术，往往采用较低温度(例如约40-90℃)下的选择加氢工艺，尽可能除去炔烃，这样可以尽可能地减少烯烃和丁二烯的损失，从而可以利于裂解气回收烯烃等有机气体。而石油化工小试和中试试验装置，产生的VOC(挥发性有机化合物)总量小且分散，缺乏经济效益回收综合利用比较困难，同时这类废气的排放处理往往未能引起足够的重视。近些年来国内雾霾现象不断的加剧，社会对VOC的治理越来越重视，各科研机构特别是在市区的化工试验产生的三废的治理也提上了日程，但至今国内外尚缺乏针对往往认为经济价值相对较大不饱和烃类的催化燃烧技术。在现有蒸汽裂解乙烯模拟实验装置中，每小时常常有数个立方米或数十个立方米的裂解气直接排放在大气中。采用直接燃烧点火炬处理，不仅存在安全隐患，而且物料流燃烧需要提供大量的热量。一般来说，裂解气中的组分含有H2、CO、CH4、C1～C5饱和烷烃和不饱和烃类(例如单烯烃类、以及相应的二烯烃和炔烃等)。这些大多易燃易爆的组分，相对于相应的单烯烃和烷烃来说，其中的乙炔尤其易燃易爆。H2、乙炔和乙烯的爆炸限分别为4～7.5vol％，1.5～100vol％和2.8～32vol％。如果这些组分不经过处理直接燃烧，存在着巨大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服因裂解气直接燃烧存在安全隐患的缺陷提供一种新型的生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，其中，该方法包括：(1)在非选择性加氢的条件下，在加氢催化剂存在下，将所述裂解气进行非选择性加氢处理，使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃；其中，所述加氢催化剂为以Pd和任选的Sb为金属活性组分的负载型Pd系催化剂；(2)将步骤(1)加氢后的裂解气在负载型Pd-Pt系催化剂存在下，与空气进行燃烧反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。本专利技术采用的生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，通过先对裂解气非选择性加氢然后再进行燃烧的方式，能够较好地避免因裂解气直接燃烧存在安全隐患的问题，且该方法特别适用于石油化工小试和中试试验，有利于环境保护。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的实施例1的方法所采用的裂解气的处理系统。图2是对比例1的方法所采用的裂解气的处理系统。附图标记说明R2——加氢反应单元；R3——燃烧反应单元；R3A——起燃段；R3B——飞温段；S1——裂解气；S2——加氢后的裂解气；S3——冷却水；S4——燃烧后的尾气；S5——空气。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，其中，该方法包括：(1)在非选择性加氢的条件下，在加氢催化剂存在下，将所述裂解气进行非选择性加氢处理，使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃；其中，所述加氢催化剂为以Pd和任选的Sb为金属活性组分的负载型Pd系催化剂；(2)将步骤(1)加氢后的裂解气在负载型Pd-Pt系催化剂存在下，与空气进行燃烧反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。根据本专利技术，所述裂解气是生产低碳烯烃产生的含有多种C5以下的不饱和烯烃和烷烃以及氢气、一氧化碳等尾气，特别是生产蒸汽裂解生产乙烯的尾气，作为这样的蒸汽裂解生产乙烯的尾气例如可以是石脑油蒸汽裂解产生的尾气，优选情况下，本专利技术所述的裂解气是指上述的生产低碳烯烃产生的尾气经过气液分离处理，气液分离所得的液相将分离除去尾气中可能含有的裂解汽油等以及大部分的C5以上的烃类，而气相即可理解为本专利技术所述的裂解气。作为这样的裂解气中，H2的含量为5-20体积％，C1-C4的烷烃的含量为20-40体积％，C2-C4的炔烃和二烯烃的含量为0.1-10体积％，C2-C4的单烯烃的含量为20-60体积％。优选地，作为这样的裂解气中，H2的含量为10-18体积％，C1-C4的烷烃的含量为30-40体积％，C2-C4的炔烃和二烯烃的含量为1-2.5体积％，C2-C4的单烯烃的含量为40-50体积％。其中，C1-C4的烷烃例如为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷(包括正丁烷、异丁烷)中的一种或多种。C2-C4的单烯烃例如可以为乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯中的一种或多种。C2-C4的炔烃例如可以为乙炔、丙炔等中的一种或多种。C2-C4的二烯烃例如可以为丙二烯和/或1,3-丁二烯。根据本专利技术，所述裂解气还可以含有少量的C5以上的烃类(例如为2体积以下)。作为C5以上的烃类例如可以为苯、甲苯、戊烷等中的一种或多种。根据本专利技术，所述裂解气还可以含有多种在气液分离中不能从气体中除去的气体，例如CO、CO2等，但是含量较少，例如CO的含量为0.1体积％以下，CO2的含量为0.1体积％以下(更优选不含有CO2)。在本专利技术的一种实施方式中，当采用石脑油蒸汽裂解产生的尾气经过气液分离处理后的裂解气作为本专利技术的裂解气时，所述裂解气中，所述裂解气中，H2的含量为10-20体积％，CO的含量为0.1体积％以下，甲烷的含量为20-35体积％，乙烷的含量为5-10体积％，乙烯的含量为20-40体积％，乙炔的含量为0.1-2体积％，丙烷的含量为0.1-5体积％，丙烯的含量为5-15体积％，丙二烯和丙炔的含量为0.1-2体积％，丁烷(包括正丁烷和异丁烷)的含量为1体积％以下，丁烯(包括正丁烯、异丁烯、顺-2-丁烯和反-2-丁烯)的含量为0.5-2体积％，1,3-丁二烯的含量为0.5-5体积％，C5以上的烃类含量为2体积％以下。更优选地，所述裂解气中，H2的含量为10-18体积％，CO的含量为0.1体积％以下，甲烷的含量为20-35体积％，乙烷的含量为5-7体积％，乙烯的含量为30-35体积％，乙炔的含量为0.1-1体积％，丙烷的含量为0.1-1体积％，丙烯的含量为6-10体积％，丙二烯和丙炔的含量为0.1-1体积％，丁烷(包括正丁烷和异丁烷)的含量为0.5体积％以下，丁烯(包括正丁烯、异丁烯、顺-2-丁烯和反-2-丁烯)的含量为0.5-2体积％，1,3-丁二烯的含量为0.5-2体积％，C5以上的烃类含量为1.5体积％以下。根据本专利技术，对步骤(1)中所述裂解气的用量并无特别限定，可以根据不同的规模进行适当地调整，例如，所述裂解气的体积流量为0.1-100m3/h，优选为0.5-10m3/h，更优选为5-10m3/h。根据本专利技术，所述负载型Pd系催化剂将催化非选择性加氢反应，从而使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃，作为这样的负载型Pd系催化剂是以Pd和任选的Sb为金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，其特征在于，该方法包括：(1)在非选择性加氢的条件下，在加氢催化剂存在下，将所述裂解气进行非选择性加氢处理，使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃；其中，所述加氢催化剂为以Pd和任选的Sb为金属活性组分的负载型Pd系催化剂；(2)将步骤(1)加氢后的裂解气在负载型Pd‑Pt系催化剂存在下，与空气进行燃烧反应；其中，所述负载型Pd‑Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。

【技术特征摘要】
1.一种生产低碳烯烃产生的裂解气的处理方法，其特征在于，该方法包括：(1)在非选择性加氢的条件下，在加氢催化剂存在下，将所述裂解气进行非选择性加氢处理，使得裂解气中的炔烃和二烯烃转化为单烯烃和/或烷烃；其中，所述加氢催化剂为以Pd和任选的Sb为金属活性组分的负载型Pd系催化剂；(2)将步骤(1)加氢后的裂解气在负载型Pd-Pt系催化剂存在下，与空气进行燃烧反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述负载型Pd系催化剂为在具有Al2O3涂层的蜂窝型堇青石上负载有Pd和任选的Sb的Pd-Al2O3催化剂，其中，以所述Pd-Al2O3催化剂的总重量为基准，Pd元素的含量为0.01-3重量％，任选的Sb元素的含量为0.01-3重量％；优选地，以裂解气计，所述负载型Pd系催化剂的体积空速为1,000-200,000h-1，更优选为5,000-10,000h-1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述裂解气中，H2的含量为5-20体积％，C1-C4的烷烃的含量为20-40体积％，C2-C4的炔烃和二烯烃的含量为0.1-10体积％，C2-C4的单烯烃的含量为20-60体积％；优选地，所述裂解气的体积流量为0.1-100m3/h，更优选为1-50m3/h。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述加氢后的裂解气中，C1-C4的烷烃的含量为50-75体积％，C2-C4的炔烃和二烯烃的含量为0.1体积％以下，C2-C4的单烯烃的含量为20-60体积％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国清，王育，刘小波，张永刚，彭晖，
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