一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法及系统。本发明专利技术采用变温吸附单元加变压吸附单元两段法回收乙炔，其中，变温吸附单元由两台或两台以上装填有吸附剂的吸附塔及一系列程序控制阀组成，对BDO尾气中的醇、醛等有机杂质进行脱除。变压吸附单元由两台或两台以上装填有吸附剂的吸附塔及一系列程序控制阀组成，对BDO尾气中的氧、氮、氩、甲烷等杂质组分进行脱除。通过PSA单元逆放、抽空获得乙炔产品气，乙炔纯度≥99％，回收率≥80％。本方法采用纯物理性的吸附分离技术回收尾气中的乙炔，可避免使用溶剂，降低生产成本，并且已试验验证不会造成二次污染，可以进行工业化应用，是一种新型回收BDO尾气中乙炔的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法及系统
本专利技术属于工业尾气回收利用领域，具体涉及一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法及系统。
技术介绍
1,4-丁二醇(1,4-Butanediol，简称BDO)是一种重要的基本有机化工和精细化工原料，用途广泛。它的多种衍生物都是具有高附加价值的精细化工产品，广泛用于国民经济中的多个领域。工业中以天然气为原料，采用炔醛法生成BDO。在炔醛法生成BDO工艺中，首先将天然气部分氧化进行裂解，生产出乙炔和乙炔尾气。一部分尾气制氢用于BDO加氢工段；一部分尾气制备甲醛，并与乙炔反应生成1,4-丁炔二醇，1,4-丁炔二醇经加氢和精馏后生产出BDO。在1,4-丁炔二醇合成过程中富含乙炔的尾气直接送至火炬系统焚烧，造成了能量浪费和环境污染。为实现节能减排，可对富含乙炔的尾气进行回收利用。在《广州化学》杂志(2009年37卷第7期194-195页)公开的“1，4-丁二醇装置尾气回收系统技改”中对富含乙炔的尾气回收技改进行了简述：来自反应器中的1,4-丁炔二醇，通过精密的调节系统和乙炔阻解装置后采用防止乙炔裂解的集束管道输送至裂解气气柜进行提浓，使高浓度乙炔气送回1,4-丁炔二醇反应器与甲醛进行反应，从而完成回收再利用。中国专利技术专利“1,4-丁二醇装置含乙炔驰放气回收装置及回收方法”(申请号CN201610762897.0，公开日2017年2月15日)公开的驰放气首先通过喷淋液吸收甲醛和甲醇，其次通过N-甲基吡咯烷酮溶剂进行精制，得到的提浓乙炔气作为生产原料返回反应器进行反应。以上公开的吸收法回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法用到大量溶剂，会造成二次污染，且工艺流程复杂。综上所述，开发一种工艺流程简单，无溶剂损耗，用于回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法意义重大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法及系统，采用“两段法”-变温吸附单元加变压吸附单元法回收1,4-丁二醇合成尾气中乙炔。该方法工艺流程简单，无溶剂损耗，不会造成二次污染。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，采用变温吸附加变压吸附两段法回收1,4丁二醇合成尾气中的乙炔，变温吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变温吸附塔依次经过吸附和再生步骤，所述吸附的压力为0.01～0.50MPa，变温吸附塔的再生依次包括：可选的逆放、抽空Ⅰ、加热冲洗、隔离、冷却、抽空Ⅱ、充压，加热冲洗的再生气温度为70～200℃；变压吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变压吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变压吸附塔的再生依次包括：均压、逆放、抽空、充压，变温吸附单元和变压吸附单元的各塔按以上顺序循环且时序交错方式进行操作。进一步地，上述回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，变温吸附单元抽空I抽出的气体与1,4-丁二醇合成尾气混合后进入变温吸附系统，进行再净化。该过程可减少乙炔损失，提高乙炔收率。进一步地，上述回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，若变温吸附塔的吸附压力高于0.16MPa，则再生时通过逆放步骤放压，否则不逆放。进一步地，上述回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，变温吸附单元和变压吸附单元装填的吸附剂为固体吸附剂。所述固体吸附剂包括细孔改性硅胶和活性炭，并根据尾气组成、含量不同辅以分子筛或活性氧化铝；固体吸附剂装填配比根据原料气组成及尾气压力而定。进一步地，变温吸附塔再生时加热冲洗步骤的再生气为氮气、氢气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的至少一种。本专利技术还提供了一种利用前述的方法原理回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的系统，该系统包括串联的变温吸附单元和变压吸附单元，所述变温吸附单元包括两台以上并联的变温吸附塔4，各变温吸附塔4的底部与1,4丁二醇合成尾气收集装置1、第一抽真空装置3连接，各变温吸附塔4的顶部与再生气提供装置5、初步净化乙炔气收集装置6连接，初步净化乙炔气收集装置6的另一端与变压吸附单元中并联的两个以上的变压吸附塔7的底部连接，各变压吸附塔7的底部还与第二抽真空装置8连接，第二抽真空装置8的另一端与精制乙炔收集装置9连接。进一步地，前述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的系统，所述变温吸附塔4的底部还与第一逆放气装置2连接。进一步地，前述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的系统，所述变压吸附塔7的底部还与第二逆放气装置10连接，且第二逆放气装置10同时与精制乙炔收集装置9连接。进一步地，前述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的系统，所述第一抽真空装置3还与1,4丁二醇合成尾气收集装置1连接。本专利技术的回收系统内，各个装置之间还设有若干程序控制阀用于控制管路的开放。本专利技术具有如下的明显优点和显著效果：本方法采用纯物理性的吸附分离技术回收尾气中的乙炔，可避免使用溶剂、降低生产成本，并且已试验验证不会造成二次污染，可以进行工业化应用，是一种新型回收BDO尾气中乙炔的方法。附图说明图1为本专利技术实施例1所采用的二塔变温吸附+三塔变压吸附工艺流程示意图；图2为本专利技术实施例2所采用的三塔变温吸附+三塔变压吸附工艺流程示意图；1-1,4丁二醇合成尾气收集装置，2-第一逆放气装置，3-第一抽真空装置，4-变温吸附塔，5-再生气提供装置，6-初步净化乙炔气收集装置，7-变压吸附塔，8-第二抽真空装置，9-精制乙炔收集装置，10-第二逆放气装置。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步的阐释。本专利技术回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，采用变温吸附加变压吸附的两段法回收1,4丁二醇合成尾气中的乙炔，变温吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变温吸附塔依次经过吸附和再生步骤，所述吸附的压力为0.01～0.50MPa，变温吸附塔的再生依次包括：可选的逆放、抽空Ⅰ、加热冲洗、隔离、冷却、抽空Ⅱ、充压，加热冲洗的再生气温度为70～200℃；变压吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变压吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变压吸附塔的再生依次包括：均压、逆放、抽空、充压，变温吸附单元和变压吸附单元的各塔按以上顺序循环且时序交错方式进行操作。上述“两段法”(变温吸附加变压吸附法)回收BDO尾气中乙炔的过程中，各吸附塔组成一个连续运转系统，每个吸附塔在一次循环中所经历的过程详述如下：变温吸附单元吸附步骤：将1,4-丁二醇合成尾气自下而上送入具有0.01～0.50MPa，已再生好的吸附塔进行吸附，在吸附塔内吸附剂对醇、醛等有机杂质进行吸附，获得初步净化的乙炔，待进行精制，当吸附的前沿向上移动到吸附床的一定位置时，视吸附床已达饱和，终止1,4-丁二醇合成尾气送入吸附塔，停止吸附。再生步骤：1、逆放若吸附塔吸附压力高于0.16MPa，则通过逆放步骤放压，否则在下一步的抽空Ⅰ中对抽空设备的冲击过大，造成设备损坏；若吸附塔压力低于0.16MPa，不进行逆放。2、抽空Ⅰ用真空泵对吸附塔进行抽真空，将吸附塔内死空间和吸附剂吸附的气体抽出，再与1,4-丁二醇合成尾气混合后进入变温吸附系统，进行再净化，该过程可减少乙炔损失，提高乙炔收率。3、加热冲洗将再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，采用变温吸附加变压吸附两段法回收1,4丁二醇合成尾气中的乙炔，变温吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变温吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变温吸附的吸附压力为0.01～0.50MPa，变温吸附塔的再生依次包括：可选的逆放、抽空Ⅰ、加热冲洗、隔离、冷却、抽空Ⅱ、充压，加热冲洗的再生气温度为70～200℃；变压吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变压吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变压吸附塔的再生依次包括：均压、逆放、抽空、充压，变温吸附单元和变压吸附单元的各塔按以上顺序循环且时序交错方式进行操作。

【技术特征摘要】
1.一种回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，采用变温吸附加变压吸附两段法回收1,4丁二醇合成尾气中的乙炔，变温吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变温吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变温吸附的吸附压力为0.01～0.50MPa，变温吸附塔的再生依次包括：可选的逆放、抽空Ⅰ、加热冲洗、隔离、冷却、抽空Ⅱ、充压，加热冲洗的再生气温度为70～200℃；变压吸附单元由两台以上装填有吸附剂的吸附塔及其程序控制阀组成，各变压吸附塔依次经过吸附和再生步骤，变压吸附塔的再生依次包括：均压、逆放、抽空、充压，变温吸附单元和变压吸附单元的各塔按以上顺序循环且时序交错方式进行操作。2.根据权利要求1所述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，变温吸附单元抽空I抽出的气体与1,4-丁二醇合成尾气混合后进入变温吸附系统，进行再净化。3.根据权利要求1所述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，若变温吸附塔的吸附压力高于0.16MPa，则再生时通过逆放步骤放压，否则不逆放。4.根据权利要求1所述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，变温吸附单元和变压吸附单元装填的吸附剂为固体吸附剂。5.根据权利要求4所述的回收1,4丁二醇合成尾气中乙炔的方法，其特征在于，所述固体吸附剂包括细孔改性硅胶、活性炭、活性氧化铝，和可选的分子筛。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云，张礼树，刘昕，张杰，何秀容，蒲江涛，程万军，金显杭，
申请(专利权)人：四川天一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51