[发明专利]一种精制乙炔的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工气体净化领域，尤其涉及从天然气乙炔中脱除高级炔烃的方法。

背景技术

天然气乙炔指通过天然气部分氧化裂解法所制取的乙炔气，其纯度约为98.60％。乙炔中含有微量的高级炔烃（AS）（主要是丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔、丁二炔以及C₆⁺）和CO₂需要除去，乙炔纯度达到99.50％以上才能满足有机合成产品对原料的要求。其中高级炔烃（AS）及所含饱和水用98％浓硫酸吸收除去，CO₂用碱洗法除去。吸收了高级炔烃（AS）的废硫酸含有8～15％的有机物，2％左右的水，外观为褐色或黑褐色，并具有强烈刺激性气味。废硫酸的处理有两种方式：一是外卖给其它化工厂作为生产化肥的原料，但是由于废硫酸质量太差，生产化肥也只是将污染变相转嫁；二是建立废硫酸回收装置，采用废硫酸热分解再生技术制取浓硫酸，然后循环使用。热分解再生技术处理废硫酸，实现精制所需溶剂的自给自足。但是该回收工艺仍存在投资高、操作条件苛刻、浓硫酸腐蚀性极强等缺陷。

专利CN1405129A以活性炭为吸附剂，采用变温变压吸附工艺脱除乙炔原料气中的高级烃类，获得纯度>99.4%的产品乙炔，乙炔回收率≥99.5%。但该类方法存在吸附剂难以再生、再生吹扫气消耗量大、高温再生时炔烃易聚合等问题。目前，煤油、柴油等烃类溶剂用于天然气乙炔的提浓的相关报道见《国内外提浓乙炔方法的概况》（化工设计，1974年第5期）和《三种溶剂提浓乙炔方法介实例绍》（化工设计，1974年第5期），研究表明，以柴油作为预先脱除高级炔烃的溶剂时，选择性比NMP溶剂大，只要适当加大柴油喷淋量对高级炔，丙二烯的总脱除率就可达到97%以上。但是，由于溶剂中轻组分未切割、溶剂沸点和闪点低、以及原料气流量大导致的蒸发损耗及夹带损失较严重，处理一吨乙炔的柴油损失高达19Kg，不能实现工业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效脱除乙炔气中杂质、获得纯度>99.5%的产品乙炔的方法，本法低成本、可实现零排放。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种净化乙炔的方法，使用溶剂进行精制脱除杂质，其特征在于所述溶剂为液体石蜡（沸程185-250℃）、减一线馏分油（沸程320-400℃）、常二线馏分油（沸程200-260℃）、常一线馏分油（170-230℃）中的一种或多种。

为了进一步提高脱除率，并控制能源和成本的消耗，所述溶剂的空速为1.68～2.4h^-1。乙炔原料气的空速为16～20 h^-1，压力为0～0.08Mpa。 

为了既得到高纯度的乙炔气产品，同时使回收的杂质变废为宝，如用作燃料等，上述净化乙炔的方法，包括乙炔与溶剂的混合，再生步骤，其特征在于所述再生步骤包括两个阶段，第一阶段为在所述溶剂中低温分离乙炔，第二阶段为在所述溶剂中高温分离高级炔烃。优选的，所述第一阶段为25～35℃在上述溶剂中停留3～7min；第二阶段为60～100℃在上述溶剂中停留5～40min。

为了提高回收得到的高级炔烃的纯度，同时又可保证溶剂再生彻底，上述第二阶段包括65～75℃在上述溶剂中停留6～8min，然后88～95℃在上述溶剂中停留15～25min。

优选地，上述再生第一阶段为在闪蒸罐中再生，温度为28～32℃，停留时间为3～5min；第二阶段为在第二再生塔中，温度为65～75℃，停留时间为6～8min，然后通入第三再生塔中，温度为88～95℃，停留时间为15～25min。

为了提高溶剂对高级炔烃的吸收率，上述乙炔与溶剂的混合步骤是在吸收塔中，乙炔气体空速为16～20h^-1，溶剂液体空速为1.60～2.40 h^-1，温度为15～25℃，压力为0～0.08MPa；优选地，压力为0.04～0.05Mpa，温度为18～22℃。

为了防止乙炔乳化，并保持溶剂的除杂性能，上述乙炔与溶剂的混合前，还包括除去乙炔中的饱和水。

为了更充分的利用溶剂，使其可循环使用，经过再生步骤的溶剂进行换热、冷却至15～25℃，装入贮罐，备用。优选为18～22℃。

具体地，上述净化乙炔的方法包括以下步骤：