一種乙炔提濃的工藝及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種乙炔提濃的工藝，屬于乙炔制備技術領域。所述工藝為：將含乙炔的混合氣體通入壓縮機Ⅰ，壓縮后的混合氣體進入預吸收塔底部，與溶劑一逆流接觸；經溶劑一吸收的混合氣體進入壓縮機Ⅱ壓縮后進入主吸收塔的底部，與溶劑二逆流接觸；將吸收乙炔的溶劑二通入解吸塔進行解吸，得到乙炔產品。本發明專利技術還涉及乙炔提濃的裝置，所述裝置包括預吸收塔，主吸收塔、解吸塔、壓縮機Ⅰ及壓縮機Ⅱ。本發明專利技術既能提高乙炔的純度及產量，減少產品中高級炔烴的含量，防止濃硫酸再次處理的浪費及污染問題，又能減少吸收過程吸收劑的使用量，降低整個過程的能耗。本發明專利技術是一種經濟、無污染、節能環保、吸收溶劑用量少、產品純度高的乙炔提濃的工藝及裝置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于乙炔制備
，特別涉及一種從含乙炔的混合氣體中分離得到高濃度的乙炔的方法，具體為一種乙炔提濃的工藝及裝置。
技術介紹
天然氣或其他富甲烷氣生產乙炔工藝，反應后得到含乙炔的混合氣體。混合氣體中，除了乙炔，一般還含有丙二烯、丁二炔、丁二烯、乙烯基乙炔等高級炔烴以及氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等氣體。實際生產中需要對含乙炔的混合氣體進行分離提濃，得到高濃度的乙炔產品。目前乙炔提濃工藝得到的乙炔中，仍含有一定量的丙二烯等高級炔烴，需要用濃硫酸進行再次處理，增加了處理費用，并帶來了廢酸的污染。同時，乙炔提濃采用吸收解吸的方法，吸收壓力越高，吸收效果越好、吸收溶劑使用量就越少。但目前乙炔提濃工藝都是采用一步加壓的方法，加壓壓力受制于高級炔烴的安全分壓，一般都在1.2MPa(絕對壓力)以下，造成乙炔提濃過程的能耗相對較高、吸收溶劑使用量大，且吸收效果不理想的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種經濟環保、無污染、能耗低、吸收溶劑用量少、乙炔產品純度高的乙炔提濃的工藝及裝置。本專利技術可以有效解決乙炔提濃過程中部分高級炔烴分離不完全的問題。本專利技術目的通過以下技術方案來實現：一種乙炔提濃的工藝，包括以下步驟：1)將含乙炔的混合氣體通入壓縮機Ⅰ進行第一次壓縮升壓；2)壓縮后的混合氣體進入預吸收塔底部，與塔頂來的溶劑一逆流接觸，除去混合氣體中的絕大部分高級炔烴、部分乙炔和少量難溶氣體；3)經溶劑一吸收的混合氣體從預吸收塔塔頂進入壓縮機Ⅱ進行第二次壓縮升壓；4)經第二次壓縮后的混合氣體進入主吸收塔的底部，與塔頂來的溶劑二逆流接觸，混合氣體中的絕大部分乙炔和殘余的高級炔烴被溶劑二吸收，不溶氣體從塔頂排出；5)將吸收乙炔的溶劑二通入解吸塔進行解吸，乙炔產品從解吸塔中部產出，解吸氣從解吸塔塔頂排出。天然氣或其他富甲烷氣，經部分氧化法、等離子裂解法、電弧法等方法得到含乙炔的混合氣體，該混合氣體中丙二烯、丁二炔、丁二烯、乙烯基乙炔等高級炔烴含量為0.1～10％。將高級炔烴與產品乙炔分離，是提濃乙炔、得到乙炔產品的重要步驟。本專利技術利用吸收解吸的方法，對含乙炔及高級炔烴的混合氣體進行分離提濃，其原理是利用不同氣體組分在特定溶劑中的溶解度不同，將含乙炔及高級炔烴的混合氣體分別溶解于不同的溶劑中，從而達到分離、提純乙炔的目的。吸收解吸過程中，加壓和低溫的條件有利于氣體吸收，減壓和高溫有利于氣體解吸。本專利技術工藝針對乙炔與高級炔烴難分離的問題，采用分段溶劑吸收及分段加壓的方法增大吸收過程中乙炔在溶劑中的溶解量，從而達到提高乙炔產量、提濃乙炔的目的。作為本專利技術的一種優選，所述第一次壓縮升壓后混合氣體的壓力為0.15～0.50MPa。在該壓力范圍內，能夠較好地吸收溶解度較高的丁二炔等雜質，而較少吸收產品乙炔，有利于后續的分離和提高產品乙炔的收率。作為本專利技術的一種優選，所述第二次壓縮升壓后混合氣體的壓力為0.5～2.5MPa。在該壓力范圍內，能夠較好地吸收產品乙炔，吸收溶劑量也較少。作為本專利技術的一種優選，所述溶劑一為煤油、柴油、癸烯、己基醚、二乙二醇二丁醚或常溫下為液態的烷烴中的一種或幾種。上述溶劑能夠較好地吸收丁二炔等雜質，而較少吸收產品乙炔。作為本專利技術的一種優選，所述溶劑二為液氨、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一種或者幾種。上述溶劑能夠較好地吸收產品乙炔，滿足生產的要求。作為本專利技術的一種優選，所述不溶氣體為甲烷、氫氣、一氧化碳。作為本專利技術的一種優選，經溶劑一吸收后的混合氣體中，高級炔烴含量小于1.0vt％。本專利技術還涉及用于上述乙炔提濃工藝的裝置，所述裝置包括預吸收塔，主吸收塔，解吸塔，縮機Ⅰ及壓縮機Ⅱ，所述預吸收塔的塔頂與主吸收塔的塔底相連接，所述主吸收塔的塔底與解吸塔的塔頂相連接，所述壓縮機Ⅰ與預吸收塔底部相連接，所述壓縮機Ⅱ位于預吸收塔與主吸收塔之間。本專利技術工藝及裝置在預吸收塔前設置壓縮機Ⅰ對混合氣體進行壓縮，提高混合氣體的壓力，根據吸收壓力越大，吸收效果越好的原理，可以提高預吸收塔內混合氣體中高級炔烴在溶劑一中的溶解量，減少吸收溶劑一的使用量。高級炔烴在溶劑一的吸收量增大，則其在混合氣體中的含量大大降低，使第二次壓縮升壓受高級炔烴安全分壓的影響較小(即第二次升壓不必局限于1.2MPa以下)，可以提高第二次升壓的壓力，增加乙炔在溶劑二中的溶解量，減少溶劑二的使用量，降低整個乙炔提濃過程的能耗。經主吸收塔處理后，吸收乙炔的溶劑二進入解吸塔，解析塔壓力接近常壓，比主吸收塔壓力低，由于壓力降低，溶劑中溶解的氣體被解吸。其中，乙炔產品從解析塔中部產出，解析氣(主要為難溶氣，如氫氣)從解析塔頂排出。有現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術采用分段加壓的方法，既能提高乙炔的純度及產量，減少產品中丙二烯等高級炔烴的含量，防止濃硫酸再次處理的浪費及污染問題，同時減少吸收過程吸收劑的使用量，降低整個提濃過程的能耗，起到一舉多得的效果。本專利技術是一種經濟環保、無污染、能耗低、吸收溶劑用量少、乙炔產品純度高的乙炔提濃的工藝及裝置。附圖說明圖1為本專利技術乙炔提濃裝置圖。附圖標記：1-預吸收塔，2-主吸收塔，3-解吸塔，4-壓縮機Ⅰ，5-壓縮機Ⅱ。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1如圖1所示，含乙炔的混合氣體經壓縮機Ⅰ壓縮后由常壓升壓到0.15MPa(絕)后，進入預吸收塔底部，與頂部來的預吸收溶劑柴油逆流接觸，稀乙炔中的高級炔烴(丙二烯、丁二炔等)被吸收，預吸收塔為填料塔。混合氣體經預吸收后，從預吸收塔頂出來，再次經壓縮機Ⅱ進行第二次升壓，壓力提高到0.7MPa(絕)后進入主吸收塔底部，與頂部來的主吸收溶劑二甲基甲酰胺逆流接觸，氣體中的乙炔和少量高級炔烴被主溶劑吸收，氫氣、甲烷、一氧化碳等不溶解的氣體，從主吸收塔頂排出。溶解在溶劑中的乙炔，依靠壓差從主吸收塔底部至解吸塔。解吸塔為填料塔，常壓，產品乙炔從解吸塔中段解吸出來。各物料中組分濃度V％如表1所示：表1實施例1各物料組分濃度(v％)從上表1可以看出，經過本專利技術提濃裝置及工藝處理后，乙炔產品中乙炔的含量從原始混合氣體中的8.9％提高到99.2％，除去了原始混合氣體中主要成分氫氣。丙二烯的含量從0.39％降低為0.02％，且其它的高級炔烴都已經被去除，達到本專利技術提濃乙炔的目的。實施例2如圖1所示，含乙炔的混合氣體經壓縮機Ⅰ壓縮后由常壓升壓到0.35MPa(絕)后，進入預吸收塔底部，與頂部來的預吸收溶劑癸烯逆流接觸，稀乙炔中的高級炔烴(丙二烯、丁二炔等)被吸收，預吸收塔為板式塔。混合氣體經預吸收后，從預吸收塔頂出來，再次經壓縮機Ⅱ進行第二次升壓，壓力提高到1.5MPa(絕)后進入主吸收塔底部，與頂部來的主吸收溶劑N-甲基吡咯烷酮逆流接觸，氣體中的乙炔和少量高級炔烴被主溶劑吸收，氫氣、甲烷、一氧化碳等不溶解的氣體，從主吸收塔頂排出。溶解在溶劑中的乙炔，依靠壓差從主吸收塔底部至解吸塔。解吸塔為板式塔，常壓，產品乙炔從解吸塔中段解吸出來。各物料中組分濃度V％如表2所示：表2實施例2各物料組分濃度(v％)組分濃度原始乙炔混合氣體預吸收塔頂本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種乙炔提濃的工藝，其特征在于，包括以下步驟：1)將含乙炔的混合氣體通入壓縮機Ⅰ進行第一次壓縮升壓；2)壓縮后的混合氣體進入預吸收塔底部，與塔頂來的溶劑一逆流接觸，除去混合氣體中的絕大部分高級炔烴、部分乙炔和少量難溶氣體；3)經溶劑一吸收的混合氣體從預吸收塔塔頂進入壓縮機Ⅱ進行第二次壓縮升壓；4)經第二次壓縮后的混合氣體進入主吸收塔的底部，與塔頂來的溶劑二逆流接觸，混合氣體中的絕大部分乙炔和殘余的高級炔烴被溶劑二吸收，不溶氣體從塔頂排出；5)將吸收乙炔的溶劑二通入解吸塔進行解吸，乙炔產品從解吸塔中部產出，解吸氣從解吸塔塔頂排出。

【技術特征摘要】
1.一種乙炔提濃的工藝，其特征在于，包括以下步驟：1)將含乙炔的混合氣體通入壓縮機Ⅰ進行第一次壓縮升壓；2)壓縮后的混合氣體進入預吸收塔底部，與塔頂來的溶劑一逆流接觸，除去混合氣體中的絕大部分高級炔烴、部分乙炔和少量難溶氣體；3)經溶劑一吸收的混合氣體從預吸收塔塔頂進入壓縮機Ⅱ進行第二次壓縮升壓；4)經第二次壓縮后的混合氣體進入主吸收塔的底部，與塔頂來的溶劑二逆流接觸，混合氣體中的絕大部分乙炔和殘余的高級炔烴被溶劑二吸收，不溶氣體從塔頂排出；5)將吸收乙炔的溶劑二通入解吸塔進行解吸，乙炔產品從解吸塔中部產出，解吸氣從解吸塔塔頂排出。2.如權利要求1所述一種乙炔提濃的工藝，其特征在于，所述第一次壓縮升壓后混合氣體的壓力為0.15～0.50MPa。3.如權利要求1所述一種乙炔提濃的工...

【專利技術屬性】
技術研發人員：溫少樺，毛震波，胡文勵，賈繪如，熊國焱，諶曉玲，陳曉華，
申請(專利權)人：西南化工研究設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51