[发明专利]一种烷烃杂质深度净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烷烃杂质深度净化方法，具体涉及一种由催化裂化(FCC)产生的饱和烃(C₃-C₅)中的硫化氢及其它硫化物，较小含量的甲醇、二甲醚和/或丙酮等杂质的深度净化方法，属于石油炼制技术领域。

背景技术

FCC操作单元的作用是将常压瓦斯油、减压瓦斯油、常压渣油、减压渣油及其它装置而来的重质油原料转化为高辛烷值汽油、轻质燃料油及富烯烃的石油液化气。一个炼厂中FCC装置的处理量占全厂原油总处理量的30-50％。早期炼厂的FCC装置转为处理炼厂减压瓦斯油设计，此类减压瓦斯油来源为高品质原油。现阶段FCC装置的原料更重、品质更差，这些原料含有更多的含硫化合物以及高沸点组分，导致FCC产品尤其是C₃-C₅馏分产品中杂质含量有所升高。若不加任何处理，C₃-C₅馏分产品中的杂质会进入到脱氢或催化裂解等下游处理单元，造成脱氢或催化裂解催化剂中毒、副反应增多。

C₃-C₅饱和馏分产品中主要含有丙烷、丁烷及戊烷。丙烷可作为生产乙腈、丙烯醛、丙烯的原料，也可以作为燃料使用。作为上述生产原料时，丙烷必须达到“化学级纯”以满足生产要求。实际上，异丁烷进入烷基化装置生产烷基化油，与丙烯进行共氧化反应生产环氧丙烷(PO)并联产叔丁醇(TBA)或甲基叔丁基醚(MTBE)；异丁烷脱氢制异丁烯。戊烷脱氢可以生产戊烯，戊烯可用于生产甲基叔戊基醚(TAME)，作为汽油添加剂使用。丙烷和异丁烷可以同时作为脱氢原料生产丙烯和异丁烯。

丙烷脱氢技术是解决丙烯不足的主要途径之一，是C₃综合利用的关键，目前受到广泛的关注。现有丙烷脱氢工艺采用Cr系催化剂和Pt系催化剂。Cr系催化剂均采用Cr₂O₃-K₂O/Al₂O₃催化剂，此类催化剂表现出高的活性和选择性。Pt系催化剂均采用Pt-Sn-K催化剂。

精制后的异丁烷原料进入脱氢反应器，在催化剂作用下，异丁烷脱氢生成异丁烯,异丁烷脱氢制异丁烯的催化剂主要有贵金属催化剂和氧化物催化剂两大类。助剂K₂CO₃和MgO等，其目的是降低结焦和增加催化剂稳定性和活性。根据不同工艺，采用的催化剂也各不相同。原料中的硫化物和含氧化合物等杂质会导致脱氢催化剂中毒、结炭，脱氢产物收率下降以及设备腐蚀程度加重。原料中典型的含硫化合物为硫醇，其来源为原油中的硫醇或原油处理过程中高分子含硫化合物的分解。为减少异丁烷原料中的杂质对催化剂和反应的影响，在进反应器前应脱除有害杂质，如硫、烯烃、含氧化合物等。

传统的脱除含烷烃物流(如丙烷、丁烷进料)中含硫化合物的方法为化学法，如用碱液洗涤脱除硫化物、COS、硫醇，然后经过脱硫吸附剂脱除剩余的硫化物。迄今为止已经有多种方法被用来尝试脱除相应物流中极性杂质。CN101249366A中提到采用炼油厂碳四组分精脱硫方法，但是没有提到脱含氧化物的问题。CN103418164A中公开了一种脱除烃类中水、甲醇、二甲醚的方法，但没有提到脱硫的问题。

只有有效脱除原料中的硫化物和含氧化合物等杂质，才能有效防止脱氢催化剂的中毒失活，确保脱氢催化剂的顺利进行，产品质量的稳定和较长的催化剂的寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种烷烃杂质深度净化方法。本发明的烷烃杂质深度净化方法可以用于对FCC产生的C₃-C₅烷烃馏分进行深度净化，以去除其中的硫化氢(H₂S)、硫醇、氧硫化碳(COS)等硫化物，以及较小含量的甲醇、二甲醚和/或丙酮等杂质。

为达到上述目的，本发明提供一种烷烃杂质深度净化方法，其包括以下步骤：

(1)使待净化的烷烃与碱溶液接触，以去除其中大部分的H₂S、硫醇等硫化物；

(2)然后与铜类吸附剂接触，以吸附残余的硫化物，如COS、硫醚、二硫化物等，得到基本不含有硫化物的烷烃；

(3)之后与选择性吸附极性化合物的吸附剂接触，以吸附较小含量的极性化合物(主要为不含硫的极性化合物)，包括甲醇、二甲醚、丙酮等，得到深度净化后的烷烃。