一种丁二烯尾气的加氢方法技术

本发明专利技术提供了一种丁二烯抽提装置富含炔烃尾气的加氢方法。丁二烯抽提尾气，首先进行尾气吸收，然后采用以氧化钛-氧化铝复合物作为载体的Ni基催化剂的液相加氢反应，和采用Ni-MO型基催化剂的气相加氢反应，再进行解吸精馏。该方法不仅消除了丁二烯尾气采用升压、冷凝的液化方法时存在的安全隐患，而且明显降低了加氢产物中烯烃含量，烯烃含量小于5%，达到作为乙烯装置裂解原料的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工领域，特别是涉及一种丁二烯抽提装置产生的富含炔烃尾气的加氢方法。
技术介绍
裂解碳四馏分中的1,3-丁二烯一般通过二段溶剂萃取精馏和普通精馏的方法进行精制，该装置产生富含炔烃的丁二烯尾气。丁二烯尾气中炔烃浓度较高，一般大于20重量%，最高可超过40重量%。这些富含炔烃的废气目前尚无工业利用价值，只能送火炬燃烧处理。由于高浓度炔烃易聚合爆炸，因此一般采用含有丁烷、丁烯的抽余液进行稀释后送火炬燃烧，这样就造成很大的资源浪费。随着近年来烃类蒸汽裂解深度的加大，裂解碳四中炔烃含量呈上升趋势，丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的尾气量也大幅度增加。如果将这些富含炔烃的尾气加工利用，将会大大提高烃类资源的利用率和乙烯裂解装置的经济效益。现有技术中丁二烯尾气通常采用加氢方法加工利用，可以对丁二烯抽提产生的富炔残余物料进行利用。一种方法是对富含炔烃的丁二烯尾气进行选择加氢，将炔烃转化为丁二烯和单烯烃，再送回丁二烯抽提装置，以回收其中的丁二烯。CN200810239462.3公开了一种碳四馏分中的高度不饱和烃的选择加氢方法，以丁二烯抽提后得到的富含炔烃的残余物料为原料，在催化剂的存在下，采用固定床反应器，选择加氢得到1,3-丁二烯，再将反应产物送回到抽提装置。加氢工艺采用的操作条件为：反应温度为30~90℃，反应压力为1.0~4.0MPa，液体空速为7~20h-1。催化剂以氧化铝为载体的钯系催化剂，比表面积为50~150m2/g，比孔容为0.25~1.0ml/g。一种方法是以丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的混合烃为原料，使氢气与炔烃甚至丁二烯反应以除去炔烃甚至丁二烯，产物可作为燃料，也可进一步回收1-丁烯和其它单烯烃。CN03159237.6公开了一种丁二烯抽提装置产生的富含炔烃的混合烃的利用方法，氢气与炔烃甚至丁二烯反应以除去炔烃甚至丁二烯。该方法的一段反应器为绝热式鼓泡床反应器，催化剂为含有第Ⅷ族金属的双组分或多组分催化剂；二段反应器为绝热式鼓泡床反应器，催化剂为含有第Ⅷ族金属作为活性组分的催化剂。上述现有技术的缺陷是：（1）该方法存在丁二烯尾气液化和反应器进料的问题。加氢反应为液相反应，压力在1.5~4.0MPa之间，而丁二烯尾气为气相，压力接近常压；在液化、升压过程中，由于物料中炔烃和丁二烯的浓度高，容易聚合发生爆炸，如何在保证安全的前提下将物料液化、升压是一个技术难题；（2）该方法采用的催化剂为含有第Ⅷ族金属的双组分或多组分催化剂，液相反应条件时，碳四烯烃转化为烷烃的转化率不高，产品中烯烃含量高，不能作为裂解原料；并且催化剂的使用周期短、每半年需要再生一次，运行费用较高。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的丁二烯尾气原料难液化、升压液化过程中存在安全隐患，和产品中烯烃含量高、反应器操作周期短、催化剂需要频繁再生等问题，本专利技术提供了一种丁二烯尾气加氢方法。本专利技术采用尾气吸收塔、以氧化钛-氧化铝复合物作为载体和以镍为活性组分催化剂的加氢反应、解吸塔的组合，解决了丁二烯尾气采用升压、冷凝的液化方法时存在的安全隐患，和加氢后产品中烯烃含量较高、运行费用较高等问题，烯烃含量小于5%，达到作为乙烯装置裂解原料的要求。本专利技术的丁二烯尾气加氢方法是这样实现的：一种丁二烯尾气的加氢方法，该方法依次包括以下步骤：（1）溶剂吸收尾气：来自丁二烯抽提装置的丁二烯尾气进入尾气吸收塔进行吸收；所述吸收塔为填料塔，丁二烯尾气从塔底部进入吸收塔，吸收剂从塔顶部进入吸收塔；所述吸收剂与所述丁二烯尾气的质量流量比为4:1~20:1；所述吸收剂选自：甲苯、二甲苯、C5烃、C6烃、C8烃、裂解汽油中的一种或几种；（2）一段加氢反应：将所述吸收塔的塔釜液相物料升压，与来自一段加氢反应器出口分离罐的液相物料混合，进入一段加氢反应器的上部，过量的氢气进入所述一段加氢反应器的顶部，一段加氢反应产物进入所述一段加氢反应器出口分离罐，；所述一段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛-氧化铝复合物为载体，负载于所述载体上的活性组分为金属镍，所述金属镍占所述催化剂总重量的5~35%，氧化钛占所述氧化钛-氧化铝复合物载体重量的5~40%；所述一段加氢反应器的入口温度为30~70℃，反应压力为2.2~2.9MPa，体积液空速为1~16h-1，循环进料体积比为5~40；所述氢气与进入所述一段加氢反应器的炔烃、双烯烃的摩尔比为1.5~8；所述循环进料体积比为一段反应产物循环至一段反应器入口的液相与所述吸收塔的塔釜液相物料量之比。（3）二段加氢反应：来自所述一段加氢反应器出口分离罐的气相产物、部分液相产物和来自二段加氢反应器出口分离罐的循环氢混合、加热后；进入二段加氢反应器顶部；二段加氢反应产物冷却至30~50℃后进入所述二段加氢反应器出口分离罐；所述二段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛-氧化铝复合物作为载体，负载于所述载体上的活性组分为金属镍和钼，所述金属镍占所述催化剂总重量的5~30%，所述金属钼占所述催化剂总重量的1~10%，氧化钛占氧化钛-氧化铝复合物载体重量的5~40%；所述二段加氢反应器的入口温度为170~250℃，反应压力为2.0-2.9MPa，进入所述二段加氢反应器的氢气与烯烃的摩尔比1.5~10.0；体积气相空速为200~600h-1；（4）解吸分离：来自所述二段加氢反应器出口分离罐的液相产物进入解吸塔；所述解吸塔为填料塔或板式塔，操作压力为0.8~1.5MPa，所述解吸塔顶部得到的液相产物为烯烃含量小于5%的正丁烷产品，塔釜产物为不含碳四的吸收剂，经过冷却后循环到所述尾气吸收塔。在具体实施时，所述丁二烯尾气含有：丁烷0~5重量%，丁烯0~15重量%，丁二烯20~60重量%，乙基乙炔和乙烯基乙炔20~50重量%。在具体实施时，在步骤（1）中，所述尾气吸收塔采用规整填料Y250；所述吸收剂为甲苯或/和C5；所述吸收剂与所述丁二烯尾气的质量流量比为7:1~15:1、优选8:1~13:1；所述尾气吸收塔的操作压力为微正压，所述吸收剂温度为30~50℃、优选32~42℃。丁二烯尾气中的乙烯基乙炔浓度被吸收剂稀释到10%以下（即吸收塔釜物料中乙烯基乙炔含量），以提高用泵将物料升压至反应压力时装置的安全性能。在具体实施时，在步骤（2）中，选择加氢反应可选用现有技术中已知的加氢催化剂，例如CN201010544652.3中公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁二烯尾气的加氢方法，该方法依次包括以下步骤：（1）溶剂吸收尾气：来自丁二烯抽提装置的丁二烯尾气进入尾气吸收塔进行吸收；所述吸收塔为填料塔，丁二烯尾气从塔底部进入吸收塔，吸收剂从塔顶部进入吸收塔；所述吸收剂与所述丁二烯尾气的质量流量比为4:1~20:1；所述吸收剂选自：甲苯、二甲苯、C5烃、C6烃、C8烃和裂解汽油中的一种或几种；（2）一段加氢反应：将所述吸收塔的塔釜液相物料升压，与来自一段加氢反应器出口分离罐的液相物料混合，进入一段加氢反应器的上部，过量的氢气进入所述一段加氢反应器的顶部，一段加氢反应产物进入所述一段加氢反应器出口分离罐；所述一段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛‑氧化铝复合物为载体，负载于所述载体上的活性组分为金属镍，所述金属镍占所述催化剂总重量的5~35%，氧化钛占所述氧化钛‑氧化铝复合物载体重量的5~40%；所述一段加氢反应器的入口温度为30~70℃，反应压力为2.2~2.9MPa，体积液空速为1~16h‑1，循环进料体积比为5~40；所述氢气与进入所述一段加氢反应器的炔烃、双烯烃的摩尔比为1.5~8；所述循环进料体积比为一段反应产物循环至一段反应器入口的液相与所述吸收塔的塔釜液相物料量之比；（3）二段加氢反应：来自所述一段加氢反应器出口分离罐的气相产物、部分液相产物和来自二段加氢反应器出口分离罐的循环氢混合、加热后；进入二段加氢反应器顶部；二段加氢反应产物冷却至30~50℃后进入所述二段加氢反应器出口分离罐；所述二段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛‑氧化铝复合物作为载体，负载于所述载体上的活性组分为金属镍和钼，所述金属镍占所述催化剂总重量的5~30%，所述金属钼占所述催化剂总重量的1~10%，氧化钛占氧化钛‑氧化铝复合物载体重量的5~40%；所述二段加氢反应器的入口温度为170~250℃，反应压力为2.0‑2.9MPa，进入所述二段加氢反应器的氢气与烯烃的摩尔比1.5~10.0；体积气相空速为200~600h‑1；（4）解吸分离：来自所述二段加氢反应器出口分离罐的液相产物进入解吸塔；所述解吸塔为填料塔或板式塔，操作压力为0.8~1.5MPa，所述解吸塔顶部得到的液相产物为烯烃含量小于5%的正丁烷产品，塔釜产物为不含碳四的吸收剂，经过冷却后循环到所述尾气吸收塔。...

【技术特征摘要】
1.一种丁二烯尾气的加氢方法，该方法依次包括以下步骤：
（1）溶剂吸收尾气：来自丁二烯抽提装置的丁二烯尾气进入尾气吸收塔进
行吸收；所述吸收塔为填料塔，丁二烯尾气从塔底部进入吸收塔，吸收剂从塔
顶部进入吸收塔；所述吸收剂与所述丁二烯尾气的质量流量比为4:1~20:1；所述
吸收剂选自：甲苯、二甲苯、C5烃、C6烃、C8烃和裂解汽油中的一种或几种；
（2）一段加氢反应：将所述吸收塔的塔釜液相物料升压，与来自一段加氢
反应器出口分离罐的液相物料混合，进入一段加氢反应器的上部，过量的氢气
进入所述一段加氢反应器的顶部，一段加氢反应产物进入所述一段加氢反应器
出口分离罐；
所述一段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛-氧化铝复合物为载体，负载于所
述载体上的活性组分为金属镍，所述金属镍占所述催化剂总重量的5~35%，氧
化钛占所述氧化钛-氧化铝复合物载体重量的5~40%；
所述一段加氢反应器的入口温度为30~70℃，反应压力为2.2~2.9MPa，体积
液空速为1~16h-1，循环进料体积比为5~40；所述氢气与进入所述一段加氢反应
器的炔烃、双烯烃的摩尔比为1.5~8；所述循环进料体积比为一段反应产物循环
至一段反应器入口的液相与所述吸收塔的塔釜液相物料量之比；
（3）二段加氢反应：来自所述一段加氢反应器出口分离罐的气相产物、部
分液相产物和来自二段加氢反应器出口分离罐的循环氢混合、加热后；进入二
段加氢反应器顶部；二段加氢反应产物冷却至30~50℃后进入所述二段加氢反应
器出口分离罐；
所述二段加氢反应器采用的催化剂以氧化钛-氧化铝复合物作为载体，负载于
所述载体上的活性组分为金属镍和钼，所述金属镍占所述催化剂总重量的
5~30%，所述金属钼占所述催化剂总重量的1~10%，氧化钛占氧化钛-氧化铝复
合物载体重量的5~40%；
所述二段加氢反应器的入口温度为170~250℃，反应压力为2.0-2.9MPa，进
入所述二段加氢反应器的氢气与烯烃的摩尔比1.5~10.0；体积气相空速为
200~600h-1；
（4）解吸分...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖丽华，肖树萌，李琰，卢叶勇，李东风，谭小雁，柴忠义，程建民，过良，刘智信，王婧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11