一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置及选择加氢方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于石油化工领域，公开了一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置及选择加氢方法。该装置：原料罐、进料泵、聚结器、一段混合器、一段反应器和一段反应器出口缓冲罐依次连通；二段进料冷却器、二段混合器、二段反应器、二段反应器出口缓冲罐和稳定塔依次连通；一段反应器出口缓冲罐出口管线分为两路，第一路与循环碳四冷却器、一段混合器和一段反应器依次连通；第二路与二段进料冷却器连通；氢气进料管线至少分为第一股以及任选的第二股和第三股，第一股与所述一段反应器出口缓冲罐连通，第二股与所二段混合器连通，第三股与所述一段混合器连通。采用本发明专利技术的装置及方法，能够提高丁二烯尾气选择加氢反应1,3

【技术实现步骤摘要】
一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置及选择加氢方法


[0001]本专利技术涉及石油化工领域，更具体地，涉及一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置及选择加氢方法。

技术介绍

[0002]目前丁二烯抽提装置一般通过两段萃取精馏和普通精馏的方法从乙烯装置裂解碳四馏分中回收1,3-丁二烯，同时副产一股富含炔烃及二烯烃的尾气。因丁二烯抽提装置采用的工艺技术不同，副产的炔烃尾气有液相和气相两种状态，但共同特点为尾气中乙烯基乙炔(VA)、乙基乙炔(EA)浓度较高，其中VA最高可超过40wt％。目前，为确保安全性，这股富含炔烃及二烯烃的尾气还需要采用碳四抽余液稀释，随后作为液化气销售，或直接排放火炬燃烧。若将这股尾气进行回收及利用，将会创造很好的经济效益和社会效益。
[0003]目前，针对这股富含炔烃及二烯烃的碳四资源，工业上主要还是通过加氢精制的办法将其转化为高附加值的产品，其中一种方法即是选择加氢精制。虽然不饱和烃类的加氢活性随着其不饱和程度的增加，碳四中的炔烃优先于二烯烃及单烯烃与氢气发生反应，但在催化剂的作用下，碳四组分中的二烯烃与单烯烃也可以在较低温度下与氢气发生激烈反应生成烷烃。碳四选择加氢反应是气、液、固三相反应，但由于反应所需氢气量小，氢气受限溶解于碳四，再与碳四中的反应物如炔烃及二烯烃等通过质量传递穿过液膜到达催化剂表面进行反应。专利技术人研究发现：加氢反应受到氢气限制，在催化剂表面，氢气不足的地方，炔烃无法发生加氢反应，导致产品中无法脱除干净，且容易发生聚合反应生成重组分降低催化剂性能；氢气过量的地方导致炔烃加氢反应生成的二烯烃和丁烯进一步发生加氢反应生成烯烃和烷烃，导致炔烃加氢反应选择性降低。
[0004]近年来，碳四选择加氢催化剂研究工作较多，且催化剂的活性及选择性均得到了较大提高。但正如上文所述，氢气的非精确控制及分布不均匀严重限制了催化剂选择性的发挥，导致选择加氢反应很难同时满足炔烃及二烯烃转化率高和单烯烃收率高的要求。实际工业装置相比于实验室的小试装置，生产规模增加百倍，氢气的精确控制更困难，分布更不均匀，针对工业装置的特点，从工艺及控制方面对选择加氢反应条件进行改进显得更有必要。
[0005]CN102285859A公开了一种碳四物流选择加氢方法，采用以氧化铝作为载体的钯银双组份或钯银多组分催化剂，将丁二烯含量高的碳四物流选择加氢得到富含1-丁烯的产品，产品中丁二烯和炔烃含量低于10ppm，可作为MTBE装置的原料。该专利并未涉及富含乙烯基乙炔(VA)及乙基乙炔(EA)的丁二烯尾气，且是将炔烃及二烯烃选择加氢，目标产品为1-丁烯。
[0006]CN103121905A公开了一种丁二烯抽提尾气的回收方法，采用镍钯铜银多金属催化剂，将炔烃选择加氢得到富含丁二烯的产品，送入丁二烯装置进一步回收丁二烯。该方法氢气是通过在反应器入口直接配入，分布容易受到设备及管道布置影响，很难确保氢气分布均匀，进而限制催化剂选择性的发挥，且用于稀释原料的加氢碳四未脱除选择加氢反应产
生的多聚物等重组分，容易在系统内累积从而导致催化剂的性能及寿命降低。
[0007]CN108863697A公布了一种炔烃选择加氢回收丁二烯的方法，碳四物流中的炔烃经加氢后乙烯基乙炔含量低于1.0wt％，丁二烯选择性高于46％，产品满足丁二烯抽提装置进料要求。但该专利并未提出气相丁二烯尾气的回收办法和丁二烯尾气选择加氢装置的工艺流程。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种丁二烯抽提尾气的选择加氢装置及加氢方法。通过改进选择加氢反应所需氢气的配入及计量方法，在确保氢气得到精确计量的同时促进选择加氢反应中的均匀分布，提高选择加氢反应选择性，减少副反应的发生，延长催化剂的使用寿命。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置，该装置包括：原料罐、进料泵、聚结器、一段混合器、一段反应器、一段反应器出口缓冲罐、循环碳四冷却器、二段进料冷却器、二段混合器、二段反应器、二段反应器出口缓冲罐、稳定塔及氢气进料管线；
[0010]所述原料罐、进料泵、聚结器、一段混合器、一段反应器和一段反应器出口缓冲罐依次连通；
[0011]所述二段进料冷却器、二段混合器、二段反应器、二段反应器出口缓冲罐和稳定塔依次连通；
[0012]所述一段反应器出口缓冲罐出口管线分为两路，第一路与循环碳四冷却器、一段混合器和一段反应器依次连通；第二路与二段进料冷却器连通；
[0013]氢气进料管线至少分为第一股以及任选的第二股和第三股，所述第一股与所述一段反应器出口缓冲罐连通，所述第二股与所述二段混合器连通，所述第三股与所述一段混合器连通。
[0014]本专利技术的另一方面提供一种丁二烯抽提尾气的选择加氢方法，利用上述丁二烯抽提尾气选择加氢装置，该选择加氢方法包括：
[0015](1)自丁二烯抽提装置来的含炔烃尾气进入原料罐；
[0016](2)原料罐内的原料经进料泵增压至反应所需压力后与来自一段反应器出口缓冲罐的循环碳四汇合后进入一段混合器，在一段混合器中与氢气混合后进入一段反应器进行一段加氢反应，反应得到的一段反应物流进入一段反应器出口缓冲罐；
[0017]所述一段反应器反应所需氢气通过第一加入方式或第二加入方式配入；
[0018]所述第一加入方式为：反应所需的全部氢气通过所述一段反应器出口缓冲罐进入，然后通过所述一段反应器出口缓冲罐出口的第一路进入所述一段反应器；
[0019]所述第二加入方式为：反应所需的部分氢气通过所述一段反应器出口缓冲罐进入，然后通过所述一段反应器出口缓冲罐出口的第一路进入所述一段反应器；另一部分氢气通过一段混合器进入，然后进入所述一段反应器；
[0020](3)所述一段反应器出口缓冲罐无气相排放，液相产品分为两股，第一股作为所述循环碳四返回一段反应器，第二股作为二段反应器进料经二段进料冷却器和二段混合器进入二段反应器，进行二段加氢反应；
[0021]二段反应器反应所需氢气通过第三加入方式或第四加入方式配入；
[0022]所述第三加入方式为：反应所需的全部氢气通过所述一段反应器出口缓冲罐进入，然后通过所述一段反应器出口缓冲罐出口的第二路进入二段反应器；
[0023]所述第四加入方式为：反应所需的部分氢气通过所述一段反应器出口缓冲罐进入，然后通过所述一段反应器出口缓冲罐出口的第二路进入二段反应器；另一部分氢气通过二段混合器进入，然后进入所述二段反应器；
[0024](4)二段反应器反应得到的二段反应物流通过二段反应器出口缓冲罐进入稳定塔，经稳定塔分离后采出碳四加氢产品。
[0025]本专利技术的技术方案具有如下有益效果：
[0026](1)采用本专利技术所述的装置及方法，能够对丁二烯尾气(自丁二烯抽提装置来的含炔烃尾气)充分回收利用，采用两段选择加氢工艺，并通过优化选择加氢工艺氢气配入方式，进一步提高丁二烯尾气选择加氢反应1,3-丁二烯的选择性。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其特征在于，该装置包括：原料罐、进料泵、聚结器、一段混合器、一段反应器、一段反应器出口缓冲罐、循环碳四冷却器、二段进料冷却器、二段混合器、二段反应器、二段反应器出口缓冲罐、稳定塔及氢气进料管线；所述原料罐、进料泵、聚结器、一段混合器、一段反应器和一段反应器出口缓冲罐依次连通；所述二段进料冷却器、二段混合器、二段反应器、二段反应器出口缓冲罐和稳定塔依次连通；所述一段反应器出口缓冲罐出口管线分为两路，第一路与循环碳四冷却器、一段混合器和一段反应器依次连通；第二路与二段进料冷却器连通；氢气进料管线至少分为第一股以及任选的第二股和第三股，所述第一股与所述一段反应器出口缓冲罐连通，所述第二股与所述二段混合器连通，所述第三股与所述一段混合器连通。2.根据权利要求1所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其中，所述稳定塔的一出口与所述原料罐的稀释碳四接口连通。3.根据权利要求2所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其中，所述稳定塔的一出口、稀释碳四泵、稀释碳四冷却器和所述原料罐的稀释碳四接口依次连通。4.根据权利要求1所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其中，所述一段反应器出口缓冲罐出口管线的第一路经循环泵与所述循环碳四冷却器连通；所述一段反应器出口缓冲罐出口管线的第二路经循环泵与所述二段进料冷却器连通。5.根据权利要求1所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其中，所述氢气进料管线还包括与二段反应器出口缓冲罐连通的补压管线。6.根据权利要求1所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其中，所述稳定塔的顶部出口依次连接有塔顶冷凝器和回流罐；所述回流罐一出口与尾气冷凝器连通，所述尾气冷凝器的一出口与所述回流罐一入口连通；所述回流罐的另一出口经回流泵与所述稳定塔一入口连通。7.一种丁二烯抽提尾气的选择加氢方法，利用权利要求1-6中任意一项所述的丁二烯抽提尾气选择加氢装置，其特征在于，该选择加氢方法包括：(1)自丁二烯抽提装置来的含炔烃尾气进入原料罐；(2)原料罐内的原料经进料泵增压至反应所需压力后与来自一段反应器出口缓冲罐的循环碳四汇合后进入一段混合器，在一段混合器中与氢气混合后进入一段反应器进行一段加氢反应，反应得到的一段反应物流进入一段反应器出口缓冲罐；所述一段反应器反应所需氢气通过第一加入方式或第二加入方式配入；所述第一加入方式为：反应所需的全部氢气通过所述一段反应器出口缓冲罐进入，然后通过所述一段反应器出口缓冲罐出口的第一路进入所述一段反应器；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田峻，李春芳，罗淑娟，舒展，李一，叶杰铭，
申请(专利权)人：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：