一種用于環(huán)保制冷劑r290的高純度丙烷生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于環(huán)保制冷劑R290的高純度丙烷生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烷來(lái)源廣泛，油田氣、氣田凝析液等都包含一定量的丙烷；另外，丙烷還是煉油裝置和石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置的副產(chǎn)品之一。但是除部分丙烷被用于脫氫生產(chǎn)丙烯夕卜，大部分的丙烷被作為石油液化氣燃料使用，產(chǎn)品附加值低。
[0003]丙烷不但可作為化工原料生產(chǎn)丙烯，其本身也是高效和環(huán)保的制冷劑之一。目前，國(guó)內(nèi)使用最多的制冷劑仍是R22制冷劑，主要成分是含氫氯氟烴(S卩HCFC)，由于其對(duì)臭氧層危害大，《蒙特利爾議定書(shū)》規(guī)定加速淘汰含氫氯氟烴，到2030年停止HCFC的使用。作為過(guò)渡解決方案，R22正逐步被R410A和R407C等氫氟烴類(lèi)制冷劑替代。R410A和R407C雖然對(duì)臭氧層無(wú)影響，但它們產(chǎn)生的溫室效應(yīng)甚至超過(guò)了R22。
[0004]和上述含氟類(lèi)制冷劑相比，丙烷制冷劑對(duì)臭氧層的破壞為零，全球變暖系數(shù)GWP也非常低，是理想制冷劑之一。目前，國(guó)內(nèi)外正在開(kāi)展以丙烷、異丁烷等為主生產(chǎn)制冷劑的研究。
[0005]制冷劑級(jí)的丙烷對(duì)純度要求非常高，一般大于99.96%(重量)。而目前市場(chǎng)上可獲得的丙烷純度較低，一般約90% (重量)左右，基本都含有一定量的烯烴及其他雜質(zhì)。CN201210023400.5介紹了一種高純度丙烷、異丁烷和正丁烷的制備方法，采用的原料是醚化和芳構(gòu)化后剩余的混合碳四，再經(jīng)加氫處理、精餾分離獲得丙烷、異丁烷和正丁烷。其中丙燒的質(zhì)量含量大于99.0%，異丁燒的質(zhì)量含量大于99.0%，正丁燒的質(zhì)量含量大于98%。此方法中采用了兩種加氫催化劑:主加氫催化劑和輔加氫催化劑，主加氫催化劑裝填于輔加氫催化劑上游，兩催化劑中間采用惰性載體進(jìn)行分離。主加氫催化劑采用γ -氧化鋁為載體，負(fù)載Cu、Zn、Zr、K、F、P、和Β元素中的至少5種，活性金屬選自Pt、Pd、Mo、Co、Ni元素中的2種。輔加氫催化劑采用銳鈦型Ti02為載體，載體助劑選自Zr、P、K、La、Ce、Pd、Ag、Au、Mn元素中的至少5種，活性金屬選自Pt、Pd、Mo、Co元素中的2種。加氫條件為:體積空速為2.0-8.0h
一S入口溫度為180-360°C，氫油比(摩爾)為100-600。此方法獲得的丙烷純度不高，雖然可用作化工生產(chǎn)原料，但無(wú)法作為制冷劑使用；另外，此方法采用的加氫單元比較復(fù)雜，裝填兩種加氫催化劑，成本高;加氫反應(yīng)溫度高，能耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種用于環(huán)保制冷劑R290的高純度丙烷生產(chǎn)方法，主要針對(duì)以往技術(shù)中丙烷純度不高，無(wú)法作為制冷劑使用以及生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，提供一種新的高純度丙烷生產(chǎn)方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種用于環(huán)保制冷劑R290的高純度丙烷生產(chǎn)方法，該方法以低純度丙烷為原料，經(jīng)原料預(yù)處理、飽和加氫、精制分離等工藝過(guò)程，獲得高純度丙烷，包括以下主要步驟:
[0008](1)低濃度丙烷首先進(jìn)入原料預(yù)處理單元，脫除原料中包含的硫、水雜質(zhì)；
[0009 ] (2)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料進(jìn)入加氫反應(yīng)器，原料中烯烴被加氫飽和為烷烴；
[0010](3)加氫產(chǎn)物進(jìn)入精制分離單元，分離獲得高純度丙烷產(chǎn)品。
[0011 ]上述技術(shù)方案中，低濃度丙烷原料中的丙烷含量大于80% (重量)。
[0012]產(chǎn)品高純度丙烷中的丙烷含量大于99.96%(重量)。
[0013]原料預(yù)處理單元至少包含一個(gè)脫硫反應(yīng)器和一個(gè)脫水干燥器，經(jīng)原料預(yù)處理后，原料中的總硫含量小于lppm(重量)，水小于lOppm(重量)。
[0014]加氫反應(yīng)器為固定床或滴流床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)裝填飽和加氫催化劑。
[0015]加氫催化劑載體為氧化鋁或活性炭，活性組分為鉑、鈀、銠、鎳中的一種或多種混合物，助劑為鈷、鉬、稀土金屬中的一種或多種混合物;催化劑中活性組分占0.005-5% (重量)，助劑占0.002-2 % (重量)，其余為載體。
[0016]加氫反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)裝填催化劑保護(hù)劑，催化劑保護(hù)劑為氧化硅和氧化鋁混合物，且氧化硅和氧化鋁的比例為0-5(重量)；加氫反應(yīng)器中催化劑和催化劑保護(hù)劑的裝填比例為2_6(重量)ο
[0017]加氫反應(yīng)器的反應(yīng)條件為:入口溫度為40_80°C，入口壓力(表壓)為1.5-2.5MPa，氫油比(摩爾)為10-300，原料液相體積空速為0.1-5.0h—1。
[0018]精制分離單元至少包括2個(gè)精餾塔，用于分離反應(yīng)產(chǎn)物中比丙烷輕的組分和比丙烷重的組分;精餾塔為填料塔、篩板塔或浮閥塔。
[0019]和其他高純度丙烷生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，僅包括原料預(yù)處理、飽和加氫和精制分離等三個(gè)單元;原料經(jīng)預(yù)處理后，加氫飽和單元無(wú)需裝填兩種或多種催化劑，因此裝置投資少，生產(chǎn)成本低；另外，本發(fā)明的加氫反應(yīng)溫度低，能耗小;最后，本發(fā)明獲得的丙烷純度大于99.96% (重量)，可直接作為制冷劑R290使用，大幅度提高了丙烷的附加值。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0021]圖1編號(hào)說(shuō)明:A，原料預(yù)處理單元;B，加氫反應(yīng)器;C，脫輕分離塔;D，脫重分離塔；1，原料;2，預(yù)處理后的原料;3，加氫飽和產(chǎn)物;4，輕組分;5，粗產(chǎn)品；6，產(chǎn)品高純度丙烷;7，
重組分。
[0022]圖1中，來(lái)自界外的丙烷原料1進(jìn)入原料預(yù)處理單元A，經(jīng)脫硫、脫水后得到原料2;原料2再進(jìn)入加氫反應(yīng)器B中，在加氫催化劑的幫助下，其中的烯烴等不飽和組分被飽和，得到加氫飽和產(chǎn)物3;此加氫飽和產(chǎn)物3分別通過(guò)脫輕分離塔C和脫重分離塔D，得到高純度丙烷產(chǎn)品6，同時(shí)副產(chǎn)物包括輕組分4、重組分7等混合物。
[0023]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)效果。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明中，如果無(wú)特別說(shuō)明，本文所提到的所有實(shí)施方式以及優(yōu)選實(shí)施方式可以相互組合形成新的技術(shù)方案。
[0025]本發(fā)明中，如果無(wú)特別說(shuō)明，本文所提到的所有技術(shù)特征以及優(yōu)選特征可以相互組合形成新的技術(shù)方案。
[0026]【實(shí)施例1】
[0027]原料1中丙烷含量為86% (重量)，乙烷含量為1.0% (重量)，丙烯含量為1.5% (重量)，丁燒含量