丙烯的纯化方法以及纯化装置制造方法及图纸

技术编号:22569296 阅读:35 留言:0更新日期:2019-11-16 13:54
本发明专利技术为一种用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的方法,在具有温度调节功能的吸收塔(1)中,进行第一工序,即,在第一温度和第一压力下使原料接触含银离子的溶液(吸收液),使原料中的丙烯优先吸收到吸收液中,同时经由与吸收塔(1)独立的具有温度调节功能的除雾设备(4)在第一温度以下的第二温度条件下排出没有被吸收液吸收的非吸收气体。在解吸塔(2)中,进行第二工序,即,在第三温度和第二压力下从经过了第一工序的吸收液中使丙烯解吸并将其回收。一边使吸收液在吸收塔(1)和解吸塔(2)之间循环,一边同时连续地进行第一工序和第二工序。在第一工序中,调整原料中直接穿过而没有被吸收液吸收的被废弃的非吸收气体的比率成为1~20摩尔%的范围。

Purification method and equipment of propylene

The invention is a method for purifying propylene from raw materials containing propylene and impurities. In the absorption tower (1) with temperature regulating function, the first process is carried out, that is, under the first temperature and the first pressure, the raw materials are contacted with the solution (absorption solution) containing silver ions, so that the propylene in the raw materials is preferentially absorbed into the absorption solution, and at the same time, through the independent temperature regulating function with the absorption tower (1) The demisting device (4) of the energy exhausts the non absorbing gas which is not absorbed by the absorbing liquid under the second temperature condition below the first temperature. In the desorption tower (2), the second process is carried out, i.e. the propylene is desorbed from the absorption liquid after the first process at the third temperature and the second pressure and recycled. While circulating the absorption liquid between the absorption tower (1) and the desorber (2), the first and second processes are carried out continuously at the same time. In the first process, the ratio of the waste non absorbed gas which passes through the raw material directly but is not absorbed by the absorption solution is adjusted to 1-20 mole%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯的纯化方法以及纯化装置
本专利技术涉及用于从以丙烯为主成分的原料浓缩纯化丙烯的方法和装置。
技术介绍
作为低级烯烃的一例的丙烯已知作为聚丙烯、丙烯腈等的合成树脂制品、合成橡胶制品的原料,但有时也在半导体等电子材料领域中利用。关于该用途,对丙烯要求极其高的纯度。在作为高纯度化的原料使用的以丙烯为主成分的原料气体中,作为杂质例如含有丙烷。作为从该原料气体纯化丙烯气体的方法,例如已知有蒸馏、膜分离、吸附分离或吸收分离。在吸收分离中,例如通过使用了硝酸银水溶液的吸收液,利用烯烃和银的相互作用进行丙烯的纯化(例如参照专利文献1)。在利用使用了硝酸银水溶液的吸收液的吸收分离中,能够使高纯度的原料进一步高纯度化。例如,在专利文献1中,原料中丙烯的浓度为98~99.5摩尔%。然而,从比此低纯度的原料(粗丙烯气体)难以纯化到在半导体等的电子材料领域中也能够利用的程度的高纯度。近年来,含有杂质比较多的低价格原料增多,从削减成本的观点出发,从该低价格原料纯化高纯度的丙烯的需要增加。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5546447号公报
技术实现思路
本专利技术是在这样的情况下构思出来的,其主要目的在于提供从相对低纯度的粗丙烯原料,纯化成规定浓度以上(例如在半导体等的电子材料领域也能够利用的程度)的高纯度的丙烯的方法。另外,近年来,除了丙烷以外,包含相对多丙烷以外的杂质(例如氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、丁烷等)的低价格原料增加,如果能够同时除去这些丙烷以外的杂质,则更加理想。根据本专利技术的第一方面,提供一种用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的方法。上述方法包括:第一工序,在具有温度调节功能的吸收塔中,以第一温度和第一压力,使上述原料接触含有银离子的吸收液,使上述吸收液优先吸收上述原料中的丙烯,同时经由与上述吸收塔独立的具有温度调节功能的除雾器,以上述第一温度以下的第二温度,排出没有被该吸收液吸收的非吸收气体;和第二工序,在解吸塔中,以第三温度和第二压力,使丙烯从经过了上述第一工序的上述吸收液解吸并将其回收,上述吸收液一边在上述吸收塔和上述解吸塔之间循环,一边同时连续地进行上述第一工序和上述第二工序,并且在上述第一工序中,通过调整在上述原料中直接穿过而没有被吸收液吸收的被废弃的非吸收气体的比率成为1~20摩尔%的范围,得到高纯度的丙烯。一直以来,已知具有双键的丙烯与银离子形成配位化合物,但丙烷相对于银离子并不形成配位化合物。根据该化学性质,在一定条件下,丙烯对包含银离子的吸收液(例如硝酸银水溶液)的溶解度与丙烷对该吸收液的溶解度相比,相当大。本专利技术的专利技术人对于利用丙烯和丙烷在含有银离子的吸收液中的溶解度差,从包含丙烯和丙烷的原料气体以高回收率得到高纯度丙烯的方法进行了深入研究。其结果,发现,通过同时连续的进行使吸收液吸收原料气体的操作并且排出不被该吸收液吸收的非吸收气体的操作(第一工序)、以及从该吸收液解吸溶存气体并将其回收的操作(第二工序),可以在该回收气体中以高纯度得到丙烯。进而发现,通过调节第一工序中的2个操作温度条件,能够使用较低纯度的粗丙烯原料实现高纯度化,从而完成了本专利技术。即,在本专利技术中,通过使第二温度为第一温度以下,能够使用低纯度的粗丙烯原料实现高纯度化。在吸收塔中,丙烯被优先吸收,在解吸塔中,丙烯比水的沸点低,因此,比粗丙烯原料的纯度高的丙烯优先沸腾而成为气体状态。优选上述杂质包含选自丙烷、氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷和丁烷中的至少1种。优选上述原料中的丙烯的浓度为96.84摩尔%以上且低于99.99摩尔%。优选上述吸收液为硝酸银水溶液。优选上述第一工序中的上述原料与上述吸收液的接触通过逆流接触进行。根据本专利技术的第二方面,提供用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的装置。提供一种丙烯的纯化装置,其具有如下构成,包括:具有温度调节功能的吸收塔,其用于在第一温度和第一压力下,使上述原料接触含有银离子的吸收液,使上述吸收液优先吸收上述原料中的丙烯,并且将没有被该吸收液吸收的非吸收气体导出塔外;与上述吸收塔独立的具有温度调节功能的除雾器,其用于在上述第一温度以下的第二温度下,将从上述吸收塔导出的非吸收气体所含的雾分离,使液体成分返回上述吸收塔并且排出气体;解吸塔,其用于在第三温度和第二压力下,从吸收了丙烯的上述吸收液使丙烯解吸并将其回收;和循环单元,其用于将上述吸收液在上述吸收塔与上述解吸塔之间循环,在上述吸收塔中,调整上述原料中直接穿过而没有被上述吸收液吸收的被废弃的非吸收气体的比率成为1~20摩尔%的范围,由此得到高纯度的丙烯。优选作为上述杂质,包含选自丙烷、氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷和丁烷中的至少1种。优选上述原料中的丙烯的浓度为96.84摩尔%以上且低于99.99摩尔%。根据本专利技术的第二方面的优选实施方式,上述吸收塔为具有用于导入上述原料的气体导入管的气泡塔,该气泡塔构成为从其上部导入所循环的上述吸收液,上述气体导入管在上述气泡塔的下部开放。根据本专利技术的第二方面的另一个优选的实施方式,上述吸收塔为具有用于导入上述原料的气体导入管的填充塔,该填充塔构成为在其上部填充有填充物,并且在该上部导入所循环的上述吸收液,上述气体导入管在上述填充物的下方开放。如果使用本专利技术的第二方面的丙烯的纯化装置,则能够有效地实施本专利技术的第一方面的纯化方法。本专利技术的其他特点和优点参照附图通过以下进行的详细说明将会更加明了。附图说明图1是本专利技术的丙烯气体纯化装置的概略构成图。图2是本专利技术的吸收塔的概略构成图。图3是表示丙烯的纯化例的表。具体实施方式以下,作为本专利技术的优选实施方式,关于从包含丙烯和丙烷的原料气体中浓缩纯化丙烯的方法,参照附图具体地进行说明。图1是本专利技术的丙烯纯化装置X的概略构成图。丙烯纯化装置X构成为将从气瓶Y供给的粗丙烯纯化。丙烯纯化装置X包括:吸收塔1、解吸塔2、流量调整器3、除雾器4、5、流量控制阀6、泵7、气体排出口8、气体回收口9和将这些要素连结的配管。气瓶Y用于将粗丙烯作为原料气体供给到丙烯纯化装置X,且以高压条件封入有粗丙烯。粗丙烯例如作为主成分包含丙烯,作为杂质包含丙烷。另外,作为杂质,不仅包含丙烷,还可以包含选自氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷和丁烷中的至少1种。上述粗丙烯原料所含的丙烯的浓度优选为96.84摩尔%以上且低于99.99摩尔%。此外,在图1中表示了从气瓶Y供给原料气体的情况,但原料气体的供给方式不限于从气瓶Y的气相供给。例如也可以从具有液相供给管线的容器供给液化气体,利用气化器气化得到气体,使用该气体作为原料气体。吸收塔1具有塔主体1A、气体导入管1b、吸收液导出管1c和气体导出管1d,使原料气体接触吸收液。塔主体1A为密闭容器,在其内部接收容纳由含银离子的溶液构成的吸收液。该吸收液例如为调制为规定浓度的硝酸银水溶液。气体导入管1b的端部例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯的纯化方法,其为用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的方法,该方法的特征在于,包括:/n第一工序,在具有温度调节功能的吸收塔中,在第一温度和第一压力下,使所述原料接触含有银离子的吸收液,使所述吸收液优先吸收所述原料中的丙烯,并且经由与所述吸收塔独立的具有温度调节功能的除雾器,在所述第一温度以下的第二温度,将没有被该吸收液吸收的非吸收气体排出;和/n第二工序,在解吸塔中,在第三温度和第二压力下,从经过了所述第一工序的所述吸收液将丙烯解吸并回收,/n一边使所述吸收液在所述吸收塔与所述解吸塔之间循环,一边同时连续地进行所述第一工序和所述第二工序,并且在所述第一工序中,调整所述原料中直接穿过而没有被所述吸收液吸收的被废弃的非吸收气体的比率成为1~20摩尔%的范围,由此得到高纯度的丙烯。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170322 JP 2017-0560821.一种丙烯的纯化方法,其为用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的方法,该方法的特征在于,包括:
第一工序,在具有温度调节功能的吸收塔中,在第一温度和第一压力下,使所述原料接触含有银离子的吸收液,使所述吸收液优先吸收所述原料中的丙烯,并且经由与所述吸收塔独立的具有温度调节功能的除雾器,在所述第一温度以下的第二温度,将没有被该吸收液吸收的非吸收气体排出;和
第二工序,在解吸塔中,在第三温度和第二压力下,从经过了所述第一工序的所述吸收液将丙烯解吸并回收,
一边使所述吸收液在所述吸收塔与所述解吸塔之间循环,一边同时连续地进行所述第一工序和所述第二工序,并且在所述第一工序中,调整所述原料中直接穿过而没有被所述吸收液吸收的被废弃的非吸收气体的比率成为1~20摩尔%的范围,由此得到高纯度的丙烯。


2.如权利要求1所述的丙烯的纯化方法,其特征在于:
所述杂质包含选自丙烷、氧、氮、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷和丁烷中的至少1种。


3.如权利要求1或2所述的丙烯的纯化方法,其特征在于:
所述原料中的丙烯的浓度为96.84摩尔%以上且低于99.99摩尔%。


4.如权利要求1~3中任一项所述的丙烯的纯化方法,其特征在于:
所述吸收液为硝酸银水溶液。


5.如权利要求1~4中任一项所述的丙烯的纯化方法,其特征在于:
所述第一工序中的所述原料与所述吸收液的接触以逆流接触方式进行。


6.一种丙烯的纯化装置,其为用于从包含丙烯和杂质的原料纯化丙烯的装置,该纯化装...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑名晃裕畑启之横野孝尔
申请(专利权)人:住友精化株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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