脱除轻烃中酸性杂质的方法技术

本发明专利技术涉及一种脱除轻烃中酸性杂质的方法，主要解决现有技术中酸性杂质脱除率低、净化后的轻烃气体中剩余酸性杂质含量高、轻烃产品质量不达标的问题。本发明专利技术通过采用一种脱除轻烃中酸性杂质的方法，采用加热、吸附‑吸收‑吸附、过滤、冷却的方式脱除酸性杂质，脱除率为99.20％～99.99％，脱除后轻烃中酸性杂质含量硫化氢≤1ppm，二氧化碳≤2ppm，达到了工艺要求，并按生产规模设置并联2～4组吸附单元，其中1～3组吸附，剩余1组再生，以保持商业化工业装置满负荷连续运行的技术方案较好地解决了上述问题，可用于脱除轻烃中的酸性杂质。

【技术实现步骤摘要】
脱除轻烃中酸性杂质的方法
本专利技术涉及一种脱除轻烃中酸性杂质的方法。
技术介绍
石油炼制行业催化裂化(FCC)装置、催化裂解(DCC)装置、延迟焦化装置、加氢裂化装置等炼油生产装置是将开采出来的原油经过一系列加工处理制备燃料用的汽油、煤油、柴油和溶剂油以及润滑油等石油产品，并副产各种工艺干气，这些含丰富乙烯、丙烯的工艺干气中硫化氢H2S和二氧化碳CO2酸性杂质含量为0.6～4.1mol％之间。石油化工行业乙烯装置是采用石脑油原料蒸汽热裂解制备乙烯的典型大规模商业化工业生产装置，通常从乙烯裂解炉流出的裂解气中硫化氢H2S和二氧化碳CO2酸性杂质含量为0.05mol％左右。煤化工行业甲醇制烯烃(MTO)装置和甲醇制丙烯(MTP)装置是采用甲醇原料催化制备低碳烯烃和丙烯的大规模商业化工业生产装置，通常从反应器流出的产品气中二氧化碳CO2含量为0.10～0.38mol％之间。天然气行业液化天然气LNG工厂是将甲烷气经过压缩、净化、液化制成液化天然气以利于运输和储存，液化天然气工厂的甲烷气原料中二氧化碳CO2含量为0.51mol％左右。目前，为了制备聚合级乙烯和聚合级丙烯以及液化天然气，通常要求将这些低碳轻烃气体中的硫化氢和二氧化碳加以脱除，分别降至硫化氢1ppm和二氧化碳2ppm以下。现有技术中的专利申请号CN03135127.1从混合气体中脱除乙烯二氧化碳的吸附分离法，公开了采用活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛中的至少一种吸附剂进行变压吸附、解吸再生等步骤，将混合气体中的乙烯和二氧化碳分离并脱除，从而得到净化气；从而可将二氧化碳含量为1％～10％的混合气通过该专利技术专利的技术方法吸附分离处理后得到二氧化碳含量为0.005％～0.3％的净化气。专利申请号CN200910212788.1从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法，公开了一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法；采用一种复合胺水溶液作为吸收剂，将含22vol％的原料气进行脱除二氧化碳的吸收处理，净化后的混合气二氧化碳含量降至0.04～0.80vol％。专利申请号CN201410573730.0二氧化碳的纯化，公开了采用热泵循环的工艺分离二氧化碳“轻质”杂质和硫化氢“重质”杂质的方法。现有技术中的专利申请号CN03135127.1采用吸附分离脱除二氧化碳，专利申请号CN200910212788.1采用复合胺水溶液脱除硫化氢和二氧化碳酸性杂质，采用这些专利技术专利技术净化后的混合气中酸性杂质含量在0.005％～0.80％之间，远远达不到酸性杂质含量硫化氢≤1ppm和二氧化碳≤2ppm的要求，专利申请号CN201410573730.0仅仅从粗二氧化碳中脱除硫化氢，存在酸性杂质脱除率低、净化后的轻烃气体中剩余酸性杂质含量高、轻烃产品质量不达标的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中酸性杂质脱除率低、净化后的轻烃气体中剩余酸性杂质含量高、轻烃产品质量不达标的问题，提供一种新的脱除轻烃中酸性杂质的方法。该方法具有酸性杂质脱除率高、净化后的轻烃气体中剩余酸性杂质含量低、轻烃产品质量达标的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种脱除轻烃中酸性杂质的方法，采用包括加热、吸附-吸收-吸附、过滤、冷却技术步骤脱除低碳轻烃气体中的酸性杂质，首先将含酸性杂质的低碳轻烃气体加热到吸附温度后，进入一次吸附器进行初步吸附酸性杂质的操作，然后经过化学吸收器进行化学吸收酸性杂质的操作，再经过二次吸附器进行最终吸附酸性杂质的操作，随后通过过滤脱除夹带的微量分子筛微细粉末，最后低碳轻烃气体冷却到工艺所要求的温度外送；当解吸再生操作时，经再生气进料加热器加热至再生温度后的再生气，进入需要再生的一次吸附器和二次吸附器进行解吸酸性杂质和再生吸附剂的操作，再生后的再生气进入再生气出料收集器进一步处理；所述的一次吸附器、化学吸收器、二次吸附器为串联连接并组成一组吸附单元，根据生产装置的规模，设置并联的2～4组吸附单元，其中1～3组吸附单元进行吸附吸收操作，剩余1组吸附单元进行解吸再生操作，以保持工业生产装置满负荷连续平稳运行；其中，一次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.6～4.2MPaA；一次吸附器设备主要参数为：长径比为3.0～5.0：1；吸附剂采用A型分子筛，其孔径为0.6～0.8nm；化学吸收器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.5～4.1MPaA；化学吸收器设备主要参数为：长径比为0.8～1.4：1；化学吸收剂为氧化钙CaO颗粒和氢氧化钠NaOH颗粒的碱性混合物，氧化钙和氢氧化钠的质量比为CaO：NaOH＝1.8～4.8：1；二次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.4～4.0MPaA；二次吸附器设备主要参数为：长径比为1.5～3.5：1；吸附剂采用X型分子筛，其孔径为0.3～0.5nm。上述技术方案中，优选地，酸性物质包括硫化氢和二氧化碳。上述技术方案中，优选地，进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为-30～40℃；操作压力为2.7～4.3MPaA；再生气进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为25～345℃；操作压力为0.25～0.55MPaA。上述技术方案中，更优选地，进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为-20～30℃；操作压力为3.1～3.9MPaA；再生气进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为315～325℃；操作压力为0.35～0.45MPaA。上述技术方案中，优选地，出料过滤器操作运行的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.3～3.9MPaA；出料冷却器操作运行的工艺参数为：操作温度为-30～40℃；操作压力为2.2～3.8MPaA。上述技术方案中，更优选地，出料过滤器操作运行的工艺参数为：操作温度为20～30℃；操作压力为2.7～3.5MPaA；出料冷却器操作运行的工艺参数为：操作温度为-20～30℃；操作压力为2.6～3.4MPaA。上述技术方案中，优选地，一次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为20～30℃；操作压力为3.0～3.8MPaA；一次吸附器设备主要参数为：长径比为3.8～4.2：1；吸附剂采用硅铝比为2的A型分子筛；化学吸收器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为20～30℃；操作压力为2.9～3.7MPaA；化学吸收器设备主要参数为：长径比为1.0～1.2：1；二次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为20～30℃；操作压力为2.8～3.6MPaA；二次吸附器设备主要参数为：长径比为2.1～2.9：1；吸附剂采用硅铝比为3的X型分子筛。上述技术方案中，优选地，一次吸附器解吸再生操作的工艺参数为：操作温度为295～345℃；操作压力为0.20～0.50MPaA；二次吸附器解吸再生操作的工艺参数为：操作温度为295～345℃；操作压力为0.10～0.40MPaA；再生气出料收集器操作运行的工艺参数为：操作温度为25～345℃；操作压力为0.05～0.35MPaA。上述技术方案中，更优选地，一次吸附器解吸再生操作的工艺参数为：操作温度为315～325℃；操作压力为0.30～0.40MPaA；二次吸附器解吸再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱除轻烃中酸性杂质的方法，采用包括加热、吸附‑吸收‑吸附、过滤、冷却技术步骤脱除低碳轻烃气体中的酸性杂质，首先将含酸性杂质的低碳轻烃气体加热到吸附温度后，进入一次吸附器进行初步吸附酸性杂质的操作，然后经过化学吸收器进行化学吸收酸性杂质的操作，再经过二次吸附器进行最终吸附酸性杂质的操作，随后通过过滤脱除夹带的微量分子筛微细粉末，最后低碳轻烃气体冷却到工艺所要求的温度外送；当解吸再生操作时，经再生气进料加热器加热至再生温度后的再生气，进入需要再生的一次吸附器和二次吸附器进行解吸酸性杂质和再生吸附剂的操作，再生后的再生气进入再生气出料收集器进一步处理；所述的一次吸附器、化学吸收器、二次吸附器为串联连接并组成一组吸附单元，根据生产装置的规模，设置并联的2～4组吸附单元，其中1～3组吸附单元进行吸附吸收操作，剩余1组吸附单元进行解吸再生操作，以保持工业生产装置满负荷连续平稳运行；其中，一次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.6～4.2MPaA；一次吸附器设备主要参数为：长径比为3.0～5.0：1；吸附剂采用A型分子筛，其孔径为0.6～0.8nm；化学吸收器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.5～4.1MPaA；化学吸收器设备主要参数为：长径比为0.8～1.4：1；化学吸收剂为氧化钙CaO颗粒和氢氧化钠NaOH颗粒的碱性混合物，氧化钙和氢氧化钠的质量比为CaO：NaOH＝1.8～4.8：1；二次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.4～4.0MPaA；二次吸附器设备主要参数为：长径比为1.5～3.5：1；吸附剂采用X型分子筛，其孔径为0.3～0.5nm。...

【技术特征摘要】
1.一种脱除轻烃中酸性杂质的方法，采用包括加热、吸附-吸收-吸附、过滤、冷却技术步骤脱除低碳轻烃气体中的酸性杂质，首先将含酸性杂质的低碳轻烃气体加热到吸附温度后，进入一次吸附器进行初步吸附酸性杂质的操作，然后经过化学吸收器进行化学吸收酸性杂质的操作，再经过二次吸附器进行最终吸附酸性杂质的操作，随后通过过滤脱除夹带的微量分子筛微细粉末，最后低碳轻烃气体冷却到工艺所要求的温度外送；当解吸再生操作时，经再生气进料加热器加热至再生温度后的再生气，进入需要再生的一次吸附器和二次吸附器进行解吸酸性杂质和再生吸附剂的操作，再生后的再生气进入再生气出料收集器进一步处理；所述的一次吸附器、化学吸收器、二次吸附器为串联连接并组成一组吸附单元，根据生产装置的规模，设置并联的2～4组吸附单元，其中1～3组吸附单元进行吸附吸收操作，剩余1组吸附单元进行解吸再生操作，以保持工业生产装置满负荷连续平稳运行；其中，一次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.6～4.2MPaA；一次吸附器设备主要参数为：长径比为3.0～5.0：1；吸附剂采用A型分子筛，其孔径为0.6～0.8nm；化学吸收器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.5～4.1MPaA；化学吸收器设备主要参数为：长径比为0.8～1.4：1；化学吸收剂为氧化钙CaO颗粒和氢氧化钠NaOH颗粒的碱性混合物，氧化钙和氢氧化钠的质量比为CaO：NaOH＝1.8～4.8：1；二次吸附器吸附吸收操作的工艺参数为：操作温度为10～40℃；操作压力为2.4～4.0MPaA；二次吸附器设备主要参数为：长径比为1.5～3.5：1；吸附剂采用X型分子筛，其孔径为0.3～0.5nm。2.根据权利要求1所述脱除轻烃中酸性杂质的方法，其特征在于酸性物质包括硫化氢和二氧化碳。3.根据权利要求1所述脱除轻烃中酸性杂质的方法，其特征在于进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为-30～40℃；操作压力为2.7～4.3MPaA；再生气进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为25～345℃；操作压力为0.25～0.55MPaA。4.根据权利要求3所述脱除轻烃中酸性杂质的方法，其特征在于进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为-20～30℃；操作压力为3.1～3.9MPaA；再生气进料加热器操作运行的工艺参数为：操作温度为315～325...

【专利技术属性】
技术研发人员：何琨，吴德荣，张斌，李真泽，李勇，孙丽丽，
申请(专利权)人：中石化上海工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31