一种二氧化碳加氢制备α-烯烃的方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳加氢制备α

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳加氢制备
α
‑
烯烃的方法


[0001]本专利技术属于化学工艺领域，特别涉及一种二氧化碳加氢制备α
‑
烯烃的方法。

技术介绍

[0002]随着工业的迅猛发展，人类对化石能源的消耗逐年提高，导致排放至大气中的二氧化碳量大幅度上升。然而，当二氧化碳含量超出生态系统可承受的能力时，会造成大气过热，形成温室效应，直接威胁人类生产和发展。
[0003]通过化学合成的方法实现二氧化碳资源的高效资源化化利用是一种非常理想的二氧化碳减排途径。将二氧化碳资源化学转化为高附加值的化工产品，既可以减少对传统化石燃料的依赖，还能为生产企业带来可观的经济效益。α
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烯烃是一种重要的有机化工原料和中间体，被广泛应用于高级润滑油基础油的合成、烯烃共聚单体及粘合剂等领域。因此，利用二氧化碳加氢制备α
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烯烃不仅有助于减少二氧化碳温室气体的排放，而且对提升我国高端新材料的工业能力具有重要的现实意义。
[0004]目前，中国还没有二氧化碳直接制备α
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烯烃的工业试验装置，研究重点仍集中在二氧化碳加氢催化转化制α
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烯烃催化剂的研发，本专利技术的实施将极大促进二氧化碳加氢催化转化制直链α
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烯烃技术的工业化应用。

技术实现思路

[0005]为了解决二氧化碳加氢制α
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烯烃二氧化碳转化率低，α
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烯烃选择性差、二氧化碳综合利用率低等问题，本专利技术提供了一种二氧化碳加氢制备α
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烯烃的方法。
[0006]本专利技术提供的二氧化碳加氢制备α
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烯烃的方法，包括如下步骤：
[0007]1)将原料气CO2和H2以及循环气混合后作为反应进料预热至一定温度；
[0008]2)预热后的反应进料送至反应器与催化剂充分混合进行加氢反应，加氢反应过程中不断取走反应放出的热量，反应生成的混合气体即反应流出物从反应器出口流出；
[0009]3)反应流出物经冷却降温后进行气液分离，分离出的气相首先在吸收塔内经吸收剂吸收气相中的轻烃组分后，再经纯化作为循环气补充至反应进料中；分离出的液相烃类进入脱轻塔；
[0010]4)在脱轻塔内，液相烃类进一步分离成C1～C6的轻烃和C6+的重烃，C1～C6的轻烃作为产品出装置，C6+的重烃进入脱重塔；
[0011]5)在脱重塔内，C6+的重烃进一步分离成C7～C10的轻烃和C11+的重烃，C7～C10的轻烃作为产品出装置；C11+的重烃分为两部分，一部分进入吸收塔作为吸收剂使用，另一部分作为产品出装置。
[0012]所述原料气CO2和H2以及循环气在混合前分别经加压处理。
[0013]所述反应进料由反应流出物进行预热。
[0014]所述加氢反应过程中通过联产蒸汽或热载体的方式取走反应放出的热量。
[0015]所述反应流出物由反应进料进行冷却降温，或者先由反应进料进行冷却降温后再
由其他媒介流体进一步进行冷却降温。
[0016]所述吸收剂吸收气相中的轻烃组分后和气液分离出的液相烃类混合一同进入脱轻塔。
[0017]所述原料气CO2与H2的体积比为1:2～4。
[0018]所述加氢反应的反应温度为200～500℃，反应压力为1～10MPag。
[0019]所述反应流出物气液分离的分离温度为10～60℃，分离压力为1～5MPag。
[0020]所述反应流出物包括反应生成的α
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烯烃、水、CO以及未反应的H2、CO2等成分。
[0021]本专利技术的方法具有如下有益效果：
[0022]工艺流程简单，操作条件温和，具有较高的二氧化碳单程转化率和α
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烯烃选择性。未反应的二氧化碳和氢气不断循环使用，能够大幅度提高二氧化碳综合利用率，有效减少反应过程的尾气排放。产物分离采取精馏切割方式，可根据目的产物的需要设置切割方案。流程各部分有序连接，高效耦合，对工业连续生产高附加值α
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烯烃，实现经济可持续发展具有重要的现实意义。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一种工艺流程示意图。
[0024]图中：1
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循环气压缩机，2
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二氧化碳压缩机，3
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氢气压缩机，4
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混合器，5
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反应器，6
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反应进料预热器，7
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冷却器，8
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气液分离器，9
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吸收塔，10
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膜分离设施，11
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脱轻塔，12
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脱重塔，13
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分离器，14
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二氧化碳，15
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氢气，16
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含油污水，17
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蒸汽，18
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水。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0026]图1为本专利技术方法的一种实施方式。如图所示，本专利技术的方法为：
[0027]原料气二氧化碳14、原料气氢气15和循环气经二氧化碳压缩机2、氢气压缩机3以及循环气压缩机1分别加压后进入混合器4中混合；
[0028]从混合器4流出的反应进料在反应进料预热器6内由反应流出物预热至一定温度，预热后的反应进料由反应器5顶部进入反应器进行加氢反应；
[0029]在反应器5内经加氢反应后，反应流出物由反应器5底部流出后先在反应进料预热器6内由反应进料进行冷却降温，然后再在冷却器7内由其他媒介流体进一步冷却降温，反应流出物经冷却降温后进入气液分离器8内进行气液分离；
[0030]在气液分离器8内，分离出的气相经气液分离器8顶部的气相出口流出后由吸收塔9底部进入吸收塔，与吸收塔顶来的吸收剂逆向接触，脱除气相中的轻烃组分，脱除轻烃后的未反应气由吸收塔顶部离开后再进入膜分离设施10进一步纯化，经纯化后的未反应气作为循环气经循环气压缩机1加压后补充至反应进料中；分离出的含油污水16由气液分离器底部排出装置，分离出的液相烃类由分离器底部进入脱轻塔11；
[0031]在脱轻塔11内，液相烃类进一步分离成C1～C6的低碳α
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烯烃组分和C6+的α
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烯烃组分，C1～C6的低碳α
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烯烃组分作为产品经脱轻塔塔顶出装置，C6+的α
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烯烃组分则由脱轻塔塔底进入脱重塔12；
[0032]在脱重塔12内，C6+的α
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烯烃组分进一步分离成C7～C10的α
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烯烃组分和C11+的α
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烯烃组分，C7～C10的α
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烯烃组分作为产品由脱重塔塔顶出装置；C11+的α
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烯烃组分由脱重塔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳加氢制备α
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烯烃的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将原料气CO2和H2以及循环气混合后作为反应进料预热至一定温度；2)预热后的反应进料送至反应器与催化剂充分混合进行加氢反应，加氢反应过程中不断取走反应放出的热量，反应生成的混合气体即反应流出物从反应器出口流出；3)反应流出物经冷却降温后进行气液分离，分离出的气相首先在吸收塔内经吸收剂吸收气相中的轻烃组分后，再经纯化作为循环气补充至反应进料中，分离出的液相烃类进入脱轻塔；4)在脱轻塔内，液相烃类进一步分离成C1～C6的轻烃和C6+的重烃，C1～C6的轻烃作为产品出装置，C6+的重烃进入脱重塔；5)在脱重塔内，C6+的重烃进一步分离成C7～C10的轻烃和C11+的重烃，C7～C10的轻烃作为产品出装置；C11+的重烃分为两部分，一部分进入吸收塔作为吸收剂使用，另一部分作为产品出装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述原料气CO2和H2以及循环气在混合前分别经加压处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应进料由反应流出物进行预热。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华兴，张光黎，王英策，李航，谢慧琦，张然，李合刚，韩旭辉，薛皓，汤红年，高国玉，罗妍，韩一帆，孟博，
申请(专利权)人：郑州大学华东理工大学华东理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：