[发明专利]一种用于环保制冷剂R290的高纯度丙烷生产方法

说明书

本发明提供一种用于环保制冷剂R290的高纯度丙烷生产方法。本发明以低纯度丙烷为原料，经原料预处理、饱和加氢、分离精制等工艺过程获得高纯度丙烷，此高纯度丙烷可用作环保制冷剂R290。本发明不仅大幅度提高了低纯度丙烷的附加值，而且工艺流程简单，装置投资少，能耗低。本发明可用于环保制冷剂的生产领域。

技术领域

本发明涉及一种用于环保制冷剂R290的高纯度丙烷生产方法。

背景技术

丙烷来源广泛，油田气、气田凝析液等都包含一定量的丙烷；另外，丙烷还是炼油装置和石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产品之一。但是除部分丙烷被用于脱氢生产丙烯外，大部分的丙烷被作为石油液化气燃料使用，产品附加值低。

丙烷不但可作为化工原料生产丙烯，其本身也是高效和环保的制冷剂之一。目前，国内使用最多的制冷剂仍是R22制冷剂，主要成分是含氢氯氟烃(即HCFC)，由于其对臭氧层危害大，《蒙特利尔议定书》规定加速淘汰含氢氯氟烃，到2030年停止HCFC的使用。作为过渡解决方案，R22正逐步被R410A和R407C等氢氟烃类制冷剂替代。R410A和R407C虽然对臭氧层无影响，但它们产生的温室效应甚至超过了R22。

和上述含氟类制冷剂相比，丙烷制冷剂对臭氧层的破坏为零，全球变暖系数GWP也非常低，是理想制冷剂之一。目前，国内外正在开展以丙烷、异丁烷等为主生产制冷剂的研究。

制冷剂级的丙烷对纯度要求非常高，一般大于99.96％(重量)。而目前市场上可获得的丙烷纯度较低，一般约90％(重量)左右，基本都含有一定量的烯烃及其他杂质。CN201210023400.5介绍了一种高纯度丙烷、异丁烷和正丁烷的制备方法，采用的原料是醚化和芳构化后剩余的混合碳四，再经加氢处理、精馏分离获得丙烷、异丁烷和正丁烷。其中丙烷的质量含量大于99.0％，异丁烷的质量含量大于99.0％，正丁烷的质量含量大于98％。此方法中采用了两种加氢催化剂：主加氢催化剂和辅加氢催化剂，主加氢催化剂装填于辅加氢催化剂上游，两催化剂中间采用惰性载体进行分离。主加氢催化剂采用γ-氧化铝为载体，负载Cu、Zn、Zr、K、F、P、和B元素中的至少5种，活性金属选自Pt、Pd、Mo、Co、Ni元素中的2种。辅加氢催化剂采用锐钛型TiO2为载体，载体助剂选自Zr、P、K、La、Ce、Pd、Ag、Au、Mn元素中的至少5种，活性金属选自Pt、Pd、Mo、Co元素中的2种。加氢条件为：体积空速为2.0-8.0h^-1，入口温度为180-360℃，氢油比(摩尔)为100-600。此方法获得的丙烷纯度不高，虽然可用作化工生产原料，但无法作为制冷剂使用；另外，此方法采用的加氢单元比较复杂，装填两种加氢催化剂，成本高；加氢反应温度高，能耗大。

发明内容

本发明涉及一种用于环保制冷剂R290的高纯度丙烷生产方法，主要针对以往技术中丙烷纯度不高，无法作为制冷剂使用以及生产成本高等问题，提供一种新的高纯度丙烷生产方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于环保制冷剂R290的高纯度丙烷生产方法，该方法以低纯度丙烷为原料，经原料预处理、饱和加氢、精制分离等工艺过程，获得高纯度丙烷，包括以下主要步骤：

(1)低浓度丙烷首先进入原料预处理单元，脱除原料中包含的硫、水杂质；

(2)经过预处理的原料进入加氢反应器，原料中烯烃被加氢饱和为烷烃；

(3)加氢产物进入精制分离单元，分离获得高纯度丙烷产品。

上述技术方案中，低浓度丙烷原料中的丙烷含量大于80％(重量)。

产品高纯度丙烷中的丙烷含量大于99.96％(重量)。

原料预处理单元至少包含一个脱硫反应器和一个脱水干燥器，经原料预处理后，原料中的总硫含量小于1ppm(重量)，水小于10ppm(重量)。