从混合气中提取烯烃或乙烯的变压吸附方法技术

本发明专利技术为一种从混合气中提取烯烃或乙烯的方法，在变压吸附系统中，至少有两个循环运行的吸附床，各吸附床循环运行的步骤依次包括吸附（Ａ），产品气置换（ＲＰ），抽真空（Ｖ），升压（ＥＲ）步骤，吸附塔中装填的吸附剂为载有一价铜离子Ｃｕ＃＋［＋］和／或一价银离子Ａｇ＃＋［＋］的硅胶、氧化铝、活性炭、碳分子筛、树脂、碳质吸附剂、沸石分子筛中的至少一种，吸附温度为５０～３００℃，最佳温度为８０～１５０℃。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从气体混合物中分离和纯化气体的变压吸附方法，特别是从含烯烃和烷烃的混合气中分离提纯烯烃或乙烯的变压吸附方法。
技术介绍
变压吸附是一种从气体混合物中分离净化提纯气体的技术，通常是一种在常温下进行的气相吸附过程，变压吸附技术依据吸附剂对不同的气体组份有吸附选择性的特征和在高压(吸附压力)下对气体组分的吸附容量大，而在低压(解吸压力)下吸附容量小的特点，由吸附和解吸组成的交替切换循环工艺，用以实现气体的分离。已有的变压吸附工艺都是在常温下操作，在常温下吸附剂对烯烃及烷烃都有较强的吸附能力，因此很难达到从含烯烃及烷烃的混合物中提纯烯烃的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种从同时含有烯烃和烷烃的混合气中提取烯烃或乙烯的变压吸附方法。本专利技术使用载有一价铜离子Cu+或/和一价银离子Ag+的吸附剂，随着吸附温度增加，该吸附剂对烯烃的吸附能力减弱较慢，而对其它烷烃，二氧化碳等组份的吸附减弱较快。在较高温度下，烯烃较易与其它组份分离。从而实现用变压吸附从混合气中提取稀烃的目的。本专利技术是这样实现的本专利技术的从含烯烃混合气中提取烯烃或从含乙烯的混合气中提纯乙烯的变压吸附方法，用充填在吸附床中的吸附剂选择性地吸附烯烃而得到烯烃，PSA系统中有至少二个循环运行的吸附床，各吸附床循环运行的步骤依次包括吸附(A)，置换(RP)，抽真空(V)，升压(ER)步骤，提取烯烃的吸附床中充填的吸附剂为载有一价铜Cu+或/和一价银离子Ag+的硅胶、氧化铝、活性碳、碳分子筛、树脂、沸石分子筛中的至少一种，吸附温度为50～300℃，最佳为80～150℃。本专利技术在从含烯烃混合气中提取烯烃或从含乙烯的混合气中提纯乙烯的变压吸附方法中，在吸附步骤(A)之后，产品气置换步骤(RP)之前有顺向降压(PP)或/和均压降(ED)步骤。本专利技术在从同时含有乙烯和其它烯烃中的混合气中制取乙烯时，在PSA提纯乙烯装置前增设一段PSA预处理装置，此段装置吸留而去除混合气中吸附性能强于乙烯的烯烃及烷烃等组份，预处理净化后含乙烯的气体混合物进入后一段提烯烃PSA装置，PSA预处理装置各吸附床依次进行吸附(A)，均压降(ED)，逆向放压(BD)，冲洗(P)，均压升(ER)，最终升压(FR)的循环步骤，PSA预处理装置吸附床内的吸附剂是硅胶，活性碳，铝胶，活性氧化铝、沸石分子筛中的至少一种。本专利技术提取稀烃的PSA方法中的置换步骤的温度为50～300℃，最佳为80～150℃。本专利技术提取稀烃的PSA方法，吸附步骤的压力为0.1-1.9MPa，所说的置换步骤的压力为0.01-1.9MPa，所说的抽真空步骤的压力为-0.06--0.098MPa。本专利技术提取稀烃的变压吸附法中的置换步骤，可采用由至少两个吸附床的置换步骤相串联构成的串联置换。本专利技术的提取烯烃的变压吸附法，在每个吸附床中装有载有Cu+的多孔吸附剂、吸附床要经历吸附(A)，顺放(PP)和/或均压降(ED)，置换(RP)，抽真空(V)，升压(FR)等工艺步骤，采用几个床组合，交替执行这些工艺步骤，以使烯烃产品连续输出。现将每一步骤说明如下吸附(A)混合气从吸附床进口进入，吸附床压力控制在0.05～1.9MPa，温度为50～300℃之间，通常控制在80～150℃之间，混合气中的稀烃被选择吸附于载有Cu+的吸附剂上，其它组分作为吸附排出气从吸附床出口排出作其它用途。该步骤实现了烯烃和其它组分的分离。均压降(ED)均压降步骤是完成吸附步骤的吸附床向需要均压升的吸附床放压，回收吸附床中的有用组份和压力，提高吸附床中(稀烃)的浓度的过程。当吸附压力较高时，均压前还可安排一顺放步骤(PP)即顺着吸附气流方向放压，把塔中的气体放一部份出来。置换(RP)向吸附床返回一部分烯烃产品，对吸附床自下而上进行置换操作。从吸附床出口排出的置换排出气，再送到下一个吸附床，进行自下而上的升压，置换排出的气全部或一部分返回原料气进口以提高烯烃的收率，或排出作其它用途。抽真空(V)借助泵的动力抽出提纯的烯烃产品，输送去产品气系统。一部分用于置换步骤。升压(R)完成抽真空步骤后，利用吸附出口气，均压气，置换出口气的一种或多种气体或原料气对该床升压。本专利技术从含稀烃的混合气中提乙烯，在PSA提纯乙烯装置前需设一段PSA预处理装置以除去比乙烯吸附能力强的烯烃及烷烃，从而使进入PSA提纯乙烯装置的混合气中几乎不含有丙烯及丙烯以上烯烃。PSA预处理装置完成一个循环操作要经历吸附(A)、均压降(ED)，逆向放压(BD)，冲洗(PP)，均压升(ER)，最终升压(FR)等工艺步骤，在任何时候，总有一个或一个以上吸附床处于吸附步骤，并在压力基本恒定的情况下将净化后的的气体经管道输向第二段PSA提乙烯工序的吸附床。提乙稀的PSA与提稀烃的PSA的原理、循环步骤、操作条件是一样的。以下对PSA预处理装置吸附床的工艺步骤加以说明。吸附(A)原料气在0.1～2.0MPa压力下，连续稳定地进入吸附床，吸附床压力控制在0.05～1.9MPa，原料气中的H2O，丙烯及分子量大于丙烯的以上组份留在吸附床中，而未被吸附的CH4，C2H4，C2H6，H2等被排出床层送入PSA提乙烯工序，进行乙烯与其它组份的分离。当吸附床经过一段时间吸附后，吸附剂已基本上被丙烯等大分子杂质所饱和，为使吸附剂进行再生需进入下一步操作。均压降(ED)均压降步骤是完成吸附步骤的吸附床向需要均压升的吸附床放压的过程，均压降步骤可以回收吸附床中的有用组份。均压降步骤可分为多次完成。在具体的工艺过程中，所采用的均压降次数视原料气的压力及组成确定。逆向放压(BD)逆向放压是使吸附床压力降低，使吸附床中吸附的杂质组份解吸排放的过程。其气流流向与原料气流方向相反。冲洗(P)冲洗是用不含杂质组份的气体吹扫吸附床，使杂质组分充分解吸的过程。冲洗气来自于第二段PSA的吸附排出气。均压升(ER)均压升是利用均压降的吸附床的气体对本吸附床进行升压的过程。均压升步骤可分为多次完成。在具体的工艺过程中，所采用的均压次数视原料气压力及组成而定。最终升压(FR)该步骤是利用半成品气返回一部份使本吸附床压力升到吸附压力的过程。完成上述步骤后，吸附床完成了一个周期的循环操作。每一吸附床经历的工艺步骤完全相同，只是在时间上相互错开，以保证在任何时候均有一个吸附床在进行吸附步骤操作从而保持装置的连续运行。本专利技术的变压吸附法具有如下明显的优点和显著的效果。一、用Cu+多孔吸附剂，对烯烃具有较强的选择性。二、在高于常温的温度下操作大大增强了烯烃对烷烃的分离效果，提高了产品烯烃的纯度，烯烃纯度可达98％以上。二、增加预处理后，可提纯乙烯。附图说明图一，是本专利技术的一种从含烯烃或只含乙烯的混合气中提取烯烃或乙烯的变压吸附法的工艺流程图。图二，是从含烯烃的混合气中提乙烯的变压吸附法的预处理装置的变压吸附工艺流程图。图三，为图一的工艺时序表。图四，为图二的工艺时序表。图五，为图六的工艺时序表。图六，为有两塔串联置换的提稀烃的变压吸附工艺流程图。图七，为图一的工艺时序表之一。具体实施例方式实施例1原料气为催化干气，组成如下组份 CH4C2H4C2H6C3H8C3H6体积％(V)37 18 18 0.4 2组份 异丁烯 正丁烯 丁烯碳五本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从混合气中提取烯烃或乙烯的变压吸附方法，在变压吸附系统中，至少有两个循环运行的吸附床，各吸附床循环运行的步骤依次包括吸附（Ａ），产品气置换（ＲＰ），抽真空（Ｖ），升压（ＥＲ）步骤，其特征在于吸附塔中装填的吸附剂为载有一价铜离Ｃｕ↑［＋］和／或一价银离子Ａｇ↑［＋］的硅胶、氧化铝、活性碳、碳分子筛、树脂、碳质吸附剂、沸石分子筛中的至少一种，吸附温度为５０～３００℃，最佳温度为８０～１５０℃。

【技术特征摘要】
1.一种从混合气中提取烯烃或乙烯的变压吸附方法，在变压吸附系统中，至少有两个循环运行的吸附床，各吸附床循环运行的步骤依次包括吸附(A)，产品气置换(RP)，抽真空(V)，升压(ER)步骤，其特征在于吸附塔中装填的吸附剂为载有一价铜离Cu+和/或一价银离子Ag+的硅胶、氧化铝、活性碳、碳分子筛、树脂、碳质吸附剂、沸石分子筛中的至少一种，吸附温度为50～300℃，最佳温度为80～150℃。2.根据权利要求1所述变压吸附方法，其特征在于吸附步骤(A)之后，产品气置换步骤(RP)之前有顺放降压步骤(PP)或/和均压降压步骤(ED)。3.根据权利要求1或2所述变压吸附方法，其特征在于在从含多种烯烃中的混合气中提纯乙烯时，在PSA提乙烯装置前增设一段PSA预处理装置，此段装置吸留而去除混合气中吸附性能强于乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍仁兴，
申请(专利权)人：伍仁兴，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]