[实用新型]一种乙炔加氢制乙烯的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，尤其涉及一种乙炔加氢制乙烯的系统。

背景技术

乙烯是石油化学工业的一种主要原料，目前制备工艺方法主要是通过石脑油的裂解制烯烃和煤制烯烃。2015年国内乙烯总产能达到2200万t/a左右，2020年国内乙烯产能进一步将增加到3250万t/a，而预计到2020年国内乙烯消费量为4800万吨/年，则将出现需求大于产能的现象。这对石油储备并不丰富的我国来说构成了严重的战略威胁。因此，寻求另一种新的来源和工艺方法以制备乙烯，从而可在工业生产领域替代石油，能够很大程度上缓解我国对于石油原料的依赖性。

在煤化工技术中，以煤为原料通过电石工艺或以天然气为原料通过非催化部分氧化工艺制取乙炔，已广泛应用。以乙炔为原料，在选择性加氢催化剂作用下，通过加氢制备乙烯产品，可进一步拓展煤化工发展途径。且近些年来乙炔主要的下游产品聚氯乙烯(PVC)已经供大于求，PVC产业利润不高，急需拓展乙炔下游产品产业链；而聚乙烯价格随石油价格波动很大，且其他下游产品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的经济价值。因此，开发乙炔加氢制乙烯的新工艺技术可以为乙烯工业提供一种新原料来源，并降低乙烯对石油资源的依赖程度及乙烯的生产成本，具有广阔的应用前景。

虽然乙炔选择加氢是当前的关注热点，国内外的报道也比较多，但其研究内容主要集中于除去石油烃裂解制备乙烯工艺过程中微量的乙炔(0.01—5体积％)。乙炔加氢是强放热反应，高浓度乙炔加氢放出大量反应热，床层移热困难，易造成催化剂失活、副反应增多、乙烯收率下降。

现有技术公开了一种高纯乙炔加氢制乙烯的系统及方法。研究者发现高纯乙炔加氢所用贵金属催化剂活性及寿命极易受乙炔净化工艺的影响，需将硫磷砷含量脱除至10ppb以下，且未反应的氢气再循环至压缩机入口，极大的增加了压缩机占地、投资及运行能耗。

电石生成的乙炔常混有硫化氢、磷化氢及砷化氢等杂质，因此在工业应用上需要对粗乙炔气进行净化，以得到纯净的乙炔气以应用于工业生产。现有技术中，对粗乙炔气进行净化的工艺主要有两种：次氯酸钠净化工艺及浓硫酸净化工艺，然而工业上次氯酸钠及浓硫酸净化工艺只能将粗乙炔中有害杂质(硫、磷、砷)脱除至＞50ppb。继续采用传统净化工艺，极大增加净化设备投资及运行能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种乙炔加氢制乙烯的系统，以避免绿油积聚导致催化剂活性下降，同时还避免现有乙炔净化工艺精度不高，高分散的贵金属催化剂易受微量杂质影响而失活，及高氢炔比原料气压缩的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种乙炔加氢制乙烯的系统，所述系统包括加氢反应单元、真空过滤单元、旋转床再生单元、真空低压蒸馏单元和分离单元；其中，

所述加氢反应单元设有回收浆液入口、净化气入口、浆液出口和气体出口；

所述真空过滤单元设有浆液入口、液相物料出口及固相物料出口，所述浆液入口与所述浆液出口相连；

所述旋转床再生单元设有进料口、出料口、气氛气体入口、气氛气体出口，所述进料口与所述固相物料出口连接，所述出料口与所述回收浆液入口连接，所述气氛气体入口用于输入气氛气体氢气和氮气使催化剂再生，所述气氛气体出口用于将输出的气氛气体再循环输出至所述气氛气体入口；

所述真空低压蒸馏单元设有液相物料入口、溶剂出口及重组分出口，所述液相物料入口连接所述液相物料出口，所述溶剂出口与所述回收浆液入口连接；

所述分离单元包括气体入口和循环氢气出口，所述气体入口连接所述气体出口，所述循环氢气出口与所述净化气入口相连。

具体地，所述加氢反应单元包括浆态床、第一温控装置、冷凝器和气液冷凝分离装置。

所述浆态床设有所述净化气入口、凝液入口、所述回收浆液入口、换热介质入口、气体产品出口、所述浆液出口、换热介质出口。

所述第一温控装置通过所述换热介质入口、所述换热介质出口与所述浆态床连通。

所述冷凝器包括气体产品入口和冷凝气液混合物出口，所述气体产品入口与所述气体产品出口相连。

所述气液冷凝分离装置包括冷凝气液混合物入口、凝液出口以及气体出口，所述冷凝气液混合物入口与所述冷凝气液混合物出口相连，所述凝液出口与所述凝液入口相连。

进一步地，所述系统还包括混合提压单元和催化剂保护单元。其中，

所述混合提压单元包括乙炔入口、氢气入口和混合提压单元气体出口。

所述催化剂保护单元包括原料气换热器、第二温控装置和列管式催化剂保护器。