[发明专利]一种用于脱除丙烷物流中杂质的吸附剂的制备及应用

说明书

一种用于脱除丙烷物流中杂质的吸附剂的制备及应用，其属于吸附剂制备的技术领域。该吸附剂将分子筛、氧化铝和稀土氧化物按比例混合，然后将其按期望形状处理成型，即可得所需吸附剂。与现有技术相比，本发明制备的吸附剂可选择性吸附不饱和烃类、含氧化合物、硫化物、含氮化合物等极性分子，具有吸附容量高、使用温度范围宽等优点，特别适用于丙烷氨氧化制丙烯腈;丙烷脱氢制丙烯;丙烷裂化制烯烃等丙烷深加工工艺中丙烷物流的净化。

技术领域

本发明涉及一种用于脱除丙烷物流中杂质的吸附剂的制备及应用，其属于吸附剂制备的技术领域。

背景技术

丙烷是一种重要的石油化工原料。在石油化工上，丙烷可作为蒸汽裂化制备基础石化产品的给料；由于丙烷与丙烯之间存在着巨大的价格差，而且丙烷资源丰富，目前全球很多公司纷纷研究用丙烷作原料生产丙烯和丙烯腈的工艺。

随着市场经济的发展，这些下游衍生物的需求量迅速增长，因此也带动了丙烷的巨大市场需求。

丙烷是处理天然气或精炼原油得到的副产物。在处理天然气的过程中，必须将丁烷、丙烷和大量的乙烷从原气中去除，否则这些挥发物会在天然气管道中发生缩合。精炼原油的过程中，丙烷作为一个副产物出现在裂解石油制备汽油和燃料油的过程中。由于是副产物，丙烷的产量不能够轻易的根据需求而转变。目前全球约78%的丙烷来源为湿性油田伴生气。而其中痕量的烯烃、含氧化物、硫化物等极性分子的存在会破坏后续丙烷活化催化剂(氨氧化工艺)、丙烷脱氢催化剂活性中心或参与聚合反应，降低催化剂的定向能力或形成无规性活性链，不仅会降低高效催化剂的活性、选择性和收率，而且还会对后续产品的密度、黏度、分子量、交联度、规度等性能产生影响，甚至可能导致停工、停产，使工厂的产品质量、生产效率和经济效益下降。

因此净化丙烷物流中的极性分子等杂质是丙烷深加工工艺的重点和关键，提高净化效果和降低净化成本成为了目前普遍关注的热点。

现有烷烃脱除极性分子的净化技术主要有精馏和吸附两种。

用分馏、蒸馏、精馏等手段都能将烷烃中的含氧化合物降低到一定水平，但均未能将烷烃中的含氧化合物降低至ppm级水平。

例如专利CN105566252A公开了一种环氧丙烷的纯化方法，该方法采用多段精馏的方法，多次提纯环氧丙烷。该方法操作成本大，不利于大规模使用。

专利CN101973831A公布了一种含氧化合物制低碳烯烃的分离方法，该方法在进入脱乙烷塔处理之前，增加脱丙烷-脱丙烷工艺流程，并在脱乙烷时使用乙烷与丙烷的混合烃做吸收剂，该专利未涉及针对ppm级含氧化合物的脱除，而痕量含氧化合物的脱除精度决定了烯烃的净化等级。

专利CN100376529C公布了一种制备高纯度甲基叔丁基醚的方法，采用分馏方法，通过分离其中的甲醇和水，将工业级甲基叔丁基醚提纯为包含叔丁醇以及丁烯低聚物的99.7%纯度的产品。该方法采用分馏操作，没有使用吸附剂。

上述烯烃物流中脱含氧化合物的专利均未采用吸附剂，主要采用精馏操作的方法，存在设备投资以及操作费用较高的问题，而采用吸附剂，利用变压吸附工艺，将显著降低操作费用。

吸附工艺具有低温易操作等特点，能大大降低操作运成本。

例如专利US4371718公开了采用氧化铝作为吸附剂从丁烯原料中除去甲醇的方法，但专利中氧化铝的孔道小，脱除烃类中杂质的种类有限。

专利US6111162中报道采用硅胶为吸附剂，从烃类气流中吸附去除含氧化合物，但吸附效果并不明显。

专利EP0229994利用微孔的八面沸石结构的分子筛，如X、Y型分子筛和LZ-210沸石，吸附脱除液态C3~C5烷、烯烃中的二甲醚，使用过程易引起烯烃低聚，影响后期烷烃、烯烃的质量。