CN102675028A - 采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法,该方法先以重组分吸收剂吸收裂解气中的重组分,再以离子液体或者由离子液体和有机溶剂组成的混合溶液为吸收剂,采用吸收-解吸的方法,依次高压吸收裂解气,吸收液预热后进行分段减压、升温解吸,将轻组分、乙炔和高炔解吸出来,分离得到高纯度的乙炔。该方法具有分离效率高、溶剂消耗少、安全环保、适用工业化生产等优点。

Description

采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法
技术领域
本发明涉及化学工程技术中乙炔的分离纯化领域,具体涉及一种采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法。
背景技术
乙炔是一种重要的有机化工基本原料,可以作为原料合成聚氯乙烯等高分子材料,也可以作为原料合成丁二醇、醋酸、丙烯腈等精细化学品,堪称“有机合成之母”,同时乙炔广泛的应用于金属切割焊接等其他领域。乙炔生产的方法较多,有传统的电石法和甲烷部分氧化法,以及新兴的等离子体裂解法等方法。其中的等离子体法是利用电弧等离子体发生器加热工作气体(氢、氮、氩或其混合气等)并形成高温、高速的热等离子体射流,在等离子体反应器中形成数千摄氏度的高温,煤粉、石油或天然气等进入到该高温区,被快速裂解,生成富含乙炔的裂解气,等离子体法具有高效、低碳、流程简洁的优点,是一种具有工业前景的乙炔生产方法。但无论是甲烷部分氧化法还是等离子体裂解法,获得的裂解气都是很多组分形成的混合气体,比如等离子体裂解得到的混合气包括CH4、C2H6、C2H4、CO2、C2H2、CO、H2以及丁二炔等高炔和焦油等,乙炔的体积浓度多在4%~15%,这就需要通过一定的分离方法来获得高纯度的乙炔气体。
目前,从裂解气中回收分离乙炔的方法有吸收法、吸附法和低温精馏法等,工业应用上主要是吸附法和溶剂吸收法。
美国专利US3638399采用活性炭通过变压吸附方法除去裂解气中的三乙炔和其他聚乙炔的前体,并催化聚合反应,同时吸附萘等物质,以达到分离纯化乙炔的目的,但单纯的活性炭变压吸附分离难以获得高纯度乙炔产品。
溶剂吸收法是应用最广泛的方法,目前所使用的溶剂主要是各类挥发性有机溶剂,包括甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、丁内酯等。
美国专利US1960326中采用硫酸和苯的衍生物混合溶剂吸收分离乙炔;而US2818133中使用丙酮作为吸收剂,将乙炔及其同系物溶解吸收,与其他组分实现分离,后续则利用乙炔与同系物在丙酮中的不同挥发性质,在一定温度下分离得到高含量乙炔。
公开号为CN101486625A的中国专利申请在分离气态烃氧化热解制乙炔的裂解气时,乙炔同样采用有机溶剂吸收法,所涉及的有机溶剂有甲醇、甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮等,后续的乙炔精制采用碱洗塔去除CO2提高乙炔的纯度。公开号为CN101734985A的中国专利申请则是采用了多种工艺对裂解气进行分离,分阶段除去各种杂质,使用变压吸附法分离H2,溶剂吸收法回收乙炔,选用的溶剂是NMP、DMF及液氨等。
美国专利US3960910则是根据乙炔等与过渡金属离子形成络合物的效果,采用含有配位金属的有机溶剂溶液进行吸收,分离得到乙炔,可以有效的分离乙炔、CO等,但对于含有乙炔同系物的裂解气,由于乙炔同系物与金属的配位作用与乙炔相似,难以有效解吸分离得到乙炔。
美国专利US3647843也是使用配位金属CuAlCl4和甲苯的混合溶液与乙炔络合反应,吸收分离天然气得到其中的乙炔,CuAlCl4和甲苯的混合溶液实现了循环利用。美国专利US4545966使用的是CuAl(CN)Cl3配位分离烷烃、乙炔、CO等混合气,根据不同温度下对不同气体的溶解差异,进行分离。
上述溶剂吸收方法都是采用有机溶剂或金属配位络合剂作为吸收剂进行吸收或络合反应,之后再通过在不同条件下解吸的方法分离得到乙炔,但有机溶剂普遍具有挥发性,吸收剂采用减压、加热或者气体吹扫解吸时都会将部分的溶剂带入产品气中,溶剂的回收较为复杂,需要通过设置水洗、精馏等步骤实现溶剂的循环利用,溶剂循环成本高,同时不可避免的存在溶剂损耗。同时单纯的有机溶剂对乙炔的分离选择性低、吸收容量小,溶剂的用量大,处理量小。而配位金属容易与水、硫化物等发生反应而失活,对裂解气组成要求较高,难以长时间循环利用。因此,有必要开发新型吸收溶剂和吸收方法,提高裂解气中乙炔分离的选择性及经济效益。
发明内容
本发明提供了一种以较强碱性的离子液体或离子液体与有机溶剂组成的混合溶剂为吸收剂,从裂解气中分离得到高纯乙炔的方法。
离子液体,是一类由阴阳离子组成,在室温或近室温条件下均为液体的熔融性盐类,在分离领域作为一类绿色新型分离介质而引人关注。与传统有机溶剂相比,离子液体作为吸收剂具有一些独特的性质,具有很宽的液态温度范围,几乎可以忽略的蒸汽压,不挥发,不可燃,对有机物和无机物具有很好的溶解性能,有很好的热稳定性,同时具有可设计性,能够根据需要进行功能化设计合成,在化工分离具有良好的应用前景。通过裂解气在离子液体中溶解度的研究发现,离子液体对裂解气中各主要成分的气体溶解度有明显的差异,可以采用离子液体吸收实现乙炔的分离纯化。特别是,具有较强的氢键碱性的离子液体对乙炔有很高的分离选择性,可以将结构相似、性质相近的乙炔和乙烯、乙炔和高炔实现高效分离。
一种采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法,包括步骤:
(1)用重组分吸收剂吸收裂解气中的重组分,得到重组分吸收液和剩余裂解气;所述的重组分包括沸点为80℃~300℃的组分,如焦油、苯和萘等;
(2)用离子液体或离子液体和有机溶剂的混合溶液作为吸收剂吸收步骤(1)中的剩余裂解气中的乙炔、轻组分和高炔,得到含乙炔的吸收液和剩余尾气,含乙炔的收液预热后进行分段减压和升温解吸,依次将轻组分、乙炔和高炔解吸出来,分别解吸分离得到轻组分、乙炔、高炔和吸收剂,吸收剂循环利用;所述的轻组分包括C2~C6的烯烃、C1~C6的烷烃和二氧化碳;所述的高炔包括C3~C8的炔烃,如甲基乙炔、丁二炔等。
所述的裂解气可采用本领域制备乙炔的裂解气,如通过电弧、等离子体或半氧化法裂解煤、石油及各类馏分、烷烃、天然气、生物质、橡胶等中的一种而获得的乙炔的体积浓度在3%~60%的混合气,主要成分一般包括CH4、C2H6、C2H4、CO2、C2H2、CO、H2以及丁二炔等高炔、焦油等,本发明方法对本领域制备乙炔的裂解气均适用。
为了达到更好的发明效果,优选:
步骤(1)中,所述的重组分吸收剂选用N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或丁内酯。这些吸收剂具有较高的沸点,对重组分的溶解度较大。
步骤(2)中,所述的离子液体选用强氢键碱性离子液体,由阳离子M+和阴离子N-两部分组成;离子液体的种类及其繁多,理论上可达1018种。本发明经研究发现,离子液体对乙炔的选择性主要由它的阴离子决定。阴离子的氢键碱性较高且在一个恰当的范围内时,对乙炔具有较好的分离效果,同时解吸相对简单,氢键碱性过大分离选择性很大但解吸困难,氢键碱性过小则分离效果较差,而阳离子对乙炔的分离选择性影响较小。经优选,确定阴离子N-为氯离子、溴离子、醋酸根、磷酸根、硫酸根、三氟甲基磺酸根、三氟甲基磺酰基亚胺根、乳酸根、氨基酸根、吡唑阴离子、咪唑阴离子、三氮唑阴离子、四氮唑阴离子、吲唑阴离子、苯三唑阴离子、苯酚阴离子、恶唑酮阴离子等具有氢键碱性离子中的一种;确定阳离子M+为具有取代基的一系列阳离子中的一种,包括但不限于具有取代基的咪唑型阳离子、具有取代基的吡啶型阳离子、具有取代基的季鏻型阳离子、具有取代基的哌啶型阳离子、具有取代基的季铵型阳离子、具有取代基的吡咯烷型阳离子等中的一种。
所述的阳离子M+中的取代基并没有严格的限定,可选用C1~C14的烷基、羟乙基中的一种或两种。取代基的数目可以为单取代或多取代(如二取代或三取代等),多取代时不同位点上的取代基可以相同也可以不同。上述离子的结构式部分列举如下:
Figure BDA00001609941400041
对于具有较高粘度的离子液体,则可以在其中加入有机溶剂作为稀释剂,提高流动性,形成离子液体与有机溶剂的混合溶剂,进行吸收分离。所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、丁内酯、丙酮或甲醇等。同时由于有机溶剂的挥发性质,以离子液体和有机溶剂的混合溶液为吸收剂后,解吸分离得到的乙炔、高炔分别经逆流水洗分离得到乙炔、高炔和有机溶剂,具体可在流程中加设水洗塔,以实现有机溶剂吸收剂的循环利用。
步骤(2)中,所述的离子液体和有机溶剂的混合溶液中离子液体的体积百分率为2%以上。
溶剂对气体的吸收方式采用对流接触的形式,可以更好的提高传质效果,具体为:步骤(1)中,重组分吸收剂与裂解气的接触方式为逆流接触;步骤(2)中,吸收剂与步骤(1)中的剩余裂解气的接触方式为逆流接触。
所述的剩余尾气主要包括H2、CO、N2等几乎不溶于吸收剂的气体,可以作为尾气直接排出,也可以作为高炔解吸的解吸吹扫气体,以更好地促进高炔解吸分离得到高炔和离子液体。
所述的吸收、解吸的温度和压力与重组分吸收剂、吸收剂的种类相关,优选:步骤(1)中,用重组分吸收剂吸收裂解气中的重组分的过程,条件为:压力是0.1MPa~0.6MPa,温度是10℃~50℃;
步骤(2)中,用吸收剂吸收步骤(1)中的剩余裂解气中的乙炔、轻组分和高炔的过程,条件为:压力是0.1MPa~1.0MPa,温度是10℃~30℃;
轻组分解吸的压力是0.1MPa~0.5MPa,温度是80℃~100℃;
乙炔解吸的压力是0.1MPa~0.3MPa,温度是100℃~120℃;
高炔解吸的压力为0MPa~0.1MPa,温度是120℃~130℃。
从节约资源的角度考虑,所述的轻组分解吸气与剩余裂解气合并,提高乙炔收率;
所述的重组分吸收液与重组分吸收剂合并,或者,所述的重组分吸收液通过升温和气提解吸,分离得到重组分和重组分吸收剂,重组分吸收剂循环利用。重组分吸收液解吸(即重组分解吸)的压力并没有严格的限制,一般常温常压或环境温度和压力即可。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1.吸收剂采用的离子液体具有好的热稳定性、极低的饱和蒸汽压、可以通过减压加热实现吸收剂的多次回收利用,并且在气体解吸中不会产生任何蒸气而对产品造成污染。
2.离子液体结构具有可设计性,种类繁多,可以根据分离需要选择具有一定酸性的阴离子离子液体。使用的离子液体具有一定的氢键碱性,对具有酸性的乙炔有较大的溶解度,能够与其他烯烃、烷烃实现高效分离,有助于得到高纯度的乙炔气体,经本发明分离方法获得的乙炔纯度大于98%。
3.本发明方法以离子液体或者由离子液体和有机溶剂组成的溶剂为吸收剂,采用吸收-解吸的方法,依次高压吸收裂解气,吸收液预热后进行分段减压、升温解吸,将轻组分、乙炔和高炔解吸出来,分离得到高纯度的乙炔。其中,采用减压加热的共同作用进行各组分气体的解吸,可以使解吸彻底。离子液体吸收液在高温下通过尾气吹扫解吸彻底,可以实现离子液体的连续循环使用。具有分离效率高、溶剂消耗少、安全环保、适用工业化生产等优点。
附图说明
图1是本发明采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法的工艺流程图,其中,T01为重组分吸收塔,T02为乙炔吸收塔,T03为轻组分解吸塔,T04为乙炔解吸塔,T05为高炔解吸塔,T06为乙炔水洗塔,T07为高炔水洗塔,E01为轻组分解吸塔再沸器,E02为乙炔解吸塔再沸器和E03为高炔解吸塔再沸器。
具体实施方式
吸收剂为单一离子液体时,无需乙炔水洗塔T06和T07高炔水洗塔;吸收剂是离子液体和有机溶剂时,需要图1中的整套工艺流程。
Nm3/h是标准立方米/小时,它是在温度在24℃、压力为1MPa时的流量。
实施例1
如图1所示,本发明采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法,包括:
(1)将经过冷却、除水后的裂解气自下往上通过重组分吸收塔T01,与塔顶加入的重组分吸收剂逆流接触,在0.1MPa~0.6MPa、10℃~50℃下将全部的焦油、苯、萘等沸点为80℃~300℃的重组分和部分高炔吸收,防止重组分结焦而影响压缩机的运行。由重组分吸收塔T01塔底得到重组分吸收液可重新由重组分吸收塔T01塔顶加入循环使用,饱和后可以通过精馏回收;或者,重组分吸收液在环境压力下通过升温和气提解吸,分离得到重组分和重组分吸收剂,重组分吸收剂循环利用。
(2)重组分吸收塔T01塔顶得到的剩余裂解气经压缩机加压至0.1-1.0MPa,通过冷却使温度降至10℃~30℃,从乙炔吸收塔T02塔底部通入乙炔吸收塔T02,从乙炔吸收塔T02塔顶加入吸收剂,确保其中大部分的乙炔、包括C2~C6的烯烃、C1~C6的烷烃和二氧化碳的轻组分、包括C3~C8的炔烃的高炔被吸收,得到的含乙炔的吸收液中含有乙炔、轻组分、高炔和吸收剂,塔顶排出的包括几乎不溶于吸收剂中的H2、CO、N2等气体的剩余尾气通入高炔解吸塔T05底部作为高炔解吸的解吸吹扫气体,以更好地促进高炔解吸分离得到高炔和离子液体。
乙炔吸收塔T02塔底的含乙炔的吸收液预热后进行三段解吸分离,分别解吸分离得到轻组分、乙炔、高炔和吸收剂,吸收剂循环利用:
首先将含乙炔的吸收液通入轻组分解吸塔T03,压力降至0.1MPa~0.5MPa,通过轻组分解吸塔再沸器E01升温至80℃~100℃进行闪蒸,解吸出轻组分,从轻组分解吸塔T03塔顶得到的轻组分解吸气中含有较多的乙炔,需与剩余裂解气合并通过压缩机加压进入乙炔吸收塔T02重新吸收,提高乙炔的回收率。
参照上段,轻组分解吸塔T03塔底的液体通入乙炔解吸塔T04,经过压力调节阀降至0.1MPa~0.3MPa,通过乙炔解吸塔再沸器E02升温至100℃~120℃进行闪蒸,将其中的大量乙炔解吸出来,获得高纯度乙炔产品。吸收剂为离子液体和有机溶剂混合溶液时,将获得的高纯度乙炔产品通入乙炔水洗塔T06,在水的溶解下回收气体中夹带的有机溶剂。
将乙炔解吸塔T04塔底的吸收液继续通入高炔解吸塔T05,经过压力调节阀降至0MPa~0.1MPa,通过高炔解吸塔再沸器E03升温至120℃~130℃进行闪蒸,塔底通入乙炔吸收塔T02中未被吸收的剩余尾气进行吹扫,将其中溶解的高炔等其他气体成分解吸彻底,分离得到高炔和离子液体,实现离子液体的再生,以便循环利用。吸收剂含有有机溶剂时,解吸得到的高炔混合气通过高炔水洗塔T07,回收其中的有机溶剂。
实施例2
等离子裂解煤制得的裂解气经除尘后使用,组成为含有13%(摩尔浓度,下同)C2H2、0.2%CH4、0.9%C2H4、9.5%CO、0.8%N2、73%H2、1.0%高炔及其他少量C3以上组分,裂解气流量1500Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收使用N-甲基吡咯烷酮为吸收剂,在35℃、0.1MPa下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气经过压缩机加压至0.65MPa,经冷凝水冷却至30℃,以98%(体积百分率)[Bmim][OAc](1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐)和2%(体积百分率)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合溶液为吸收剂,吸收液通过再沸器E01加热至80℃,减压到0.25MPa下解吸出轻组分,再通过再沸器E02加热至110℃,减压到0.1MPa下解吸得到乙炔组分,通过乙炔水洗塔T06后,得到气体乙炔含量99.3%(体积百分比),乙炔的收率95.0%,高炔解吸温度为120℃,压力为0.1MPa,实现吸收剂的回收。
实施例3
高频等离子体裂解天然气制得的裂解气,组成为含有11%(摩尔浓度,下同)C2H2、5.2%CH4、0.4%C2H4、8.2%CO、72%H2、1.8%高炔及少量其他组分,裂解气流量2200Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收采用N-甲基吡咯烷酮为吸收剂,在35℃、0.1MPa下与裂解气气体逆流接触吸收。剩余裂解气压缩至1.0MPa,冷却至20℃,吸收剂是离子液体[Bmim][MeHPO3](1-丁基-3-甲基咪唑丁基磷酸盐),不添加有机溶剂,吸收液通过再沸器E01加热至80℃,减压到0.25MPa下解吸出轻组分,再通过再沸器E02加热至110℃,减压到0.1MPa下解吸得到乙炔组分,乙炔解吸气体不经过乙炔水洗塔T06,纯度达到99.5%,乙炔的收率95.2%。高炔解吸温度提高至130℃,离子液体回收比较彻底。
实施例4
裂解气是废弃橡胶等离子体裂解得到的混合气,组成为含有4%(摩尔浓度,下同)C2H2、1%CH4、0.3%C2H4、14%CO、12%H2、6.4%C3组分及其他组分,裂解气流量2000Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收剂使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF),压力为0.6MPa,在10℃下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气加压至0.6MPa,冷却至25℃,以较高粘度50%(体积百分率)的[Bmpyrr][OAc](N-丁基-N-甲基吡咯烷醋酸盐)离子液体和50%(体积百分率)的DMF混合溶液作为吸收剂,吸收液在90℃,0.1MPa下解吸出轻组分,在120℃,0.2MPa将乙炔解吸得到,通过乙炔水洗塔T06后,得到气体乙炔含量为98.5%,乙炔的收率92.5%,高炔解吸温度为120℃,压力为0.05MPa,实现吸收剂的回收。
实施例5
裂解气为等离子体裂解石脑油得到的混合气,组成为含有10.3%(摩尔浓度,下同)C2H2、2.5%CH4、0.7%C2H4、11%CO、8.5%N2、65%H2、1%高炔及其他少量C3组分和硫化物,,裂解气流量1800Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收使用N-甲基吡咯烷酮为吸收剂,在50℃、0.3MPa下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气经过压缩机加压至1.0MPa,冷却至20℃,以10%(体积百分率)[Bmim][Phe](1-丁基-3-甲基咪唑苯丙氨酸盐)和90%(体积百分率)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合溶液为吸收剂,吸收液在再沸器E01加热至100℃,减压到0.5MPa下解吸出轻组分,在110℃,0.3MPa下解吸得到乙炔组分,通过乙炔水洗塔T06后,得到气体乙炔含量99.3%,乙炔的收率94.9%,高炔解吸温度为125℃,压力为常压,回收吸收剂。
实施例6
等离子裂解煤制得的裂解气经除尘后,气体流量1500-2200Nm3/h,组成为含有13%(摩尔浓度,下同)C2H2、0.2%CH4、0.9%C2H4、9.5%CO、0.8%N2、73%H2、1.0%高炔及其他少量C3以上组分,裂解气流量2200Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收使用N-甲基吡咯烷酮为吸收剂,在35℃、0.1MPa下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气经过压缩机加压至0.5MPa,经冷凝水冷却至10℃,以[P666(14)][Triz](三己基十四烷基膦三氮唑盐)为吸收剂,吸收液在再沸器E01加热至80℃,减压到0.25MPa下解吸出轻组分,在100℃,0.1MPa下解吸得到乙炔组分,通过乙炔水洗塔T06后,得到气体乙炔含量99.1%,乙炔的收率94.8%,高炔解吸温度为120℃,压力为0.1MPa,实现吸收剂的回收。
实施例7
高频等离子体裂解天然气制得的裂解气,组成为含有11%(摩尔浓度,下同)C2H2、5.2%CH4、0.4%C2H4、8.2%CO、72%H2、1.8%高炔及少量其他组分,裂解气流量1500Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收使用N-甲基吡咯烷酮为吸收剂,在35℃、0.1MPa下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气经过压缩机加压至0.2MPa,经冷凝水冷却至10℃,以[P666(14)][Im](三己基十四烷基膦咪唑盐)为吸收剂,吸收液在再沸器E01加热至80℃,减压到0.15MPa下解吸出轻组分,在100℃,0.1MPa下解吸得到乙炔组分,通过乙炔水洗塔T06后,得到气体乙炔含量99.5%,乙炔的收率95.1%。高炔解吸温度为120℃,压力为常压,较好的回收吸收剂。
实施例8
裂解气为等离子体裂解生物质得到的混合气,组成为含有8.1%(摩尔浓度,下同)C2H2、2.3%CH4、0.9%C2H4、12.3%CO、4.0%N2、69%H2、1.5%高炔及其他少量C3组分和硫化物,裂解气流量2500Nm3/h。
如图1和实施例1,重组分吸收使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为吸收剂,在35℃、0.1MPa下与裂解气气体逆流接触吸收,剩余裂解气经过压缩机加压至0.2MPa,经冷凝水冷却至10℃,以[Epy][NTf2](N-乙基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐)为吸收剂,吸收液在再沸器E01加热至80℃,减压到0.15MPa下解吸出轻组分,在100℃,0.1MPa下解吸得到乙炔组分,通过乙炔水洗塔后,得到气体乙炔含量98.9%,乙炔的收率94.2%,高炔解吸温度为120℃,压力为常压,较好的回收吸收剂。

Claims (10)

1.一种采用离子液体吸收从裂解气中分离制备乙炔的方法,包括步骤:
(1)用重组分吸收剂吸收裂解气中的重组分,得到重组分吸收液和剩余裂解气;所述的重组分包括沸点为80℃~300℃的组分;
(2)用离子液体或离子液体和有机溶剂的混合溶液作为吸收剂吸收步骤(1)中的剩余裂解气中的乙炔、轻组分和高炔,得到含乙炔的吸收液和剩余尾气,含乙炔的吸收液预热后进行分段减压和升温解吸,依次将轻组分、乙炔和高炔解吸出来,分别解吸分离得到轻组分、乙炔、高炔和吸收剂,吸收剂循环利用;所述的轻组分包括C2~C6的烯烃、C1~C6的烷烃和二氧化碳;所述的高炔包括C3~C8的炔烃。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的裂解气是通过电弧、等离子体或半氧化法裂解煤、石油及各类馏分、烷烃、天然气、生物质、橡胶中的一种而获得的乙炔的体积浓度在3%~60%的混合气。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的重组分吸收剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或丁内酯。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的离子液体由阳离子M+和阴离子N-两部分组成;所述的阴离子N-为氯离子、溴离子、醋酸根、磷酸根、硫酸根、三氟甲基磺酸根、三氟甲基磺酰基亚胺根、乳酸根、氨基酸根、吡唑阴离子、咪唑阴离子、三氮唑阴离子、四氮唑阴离子、吲唑阴离子、苯三唑阴离子、苯酚阴离子、恶唑酮阴离子中的一种;所述的阳离子M+为具有取代基的咪唑型阳离子、具有取代基的吡啶型阳离子、具有取代基的季鏻型阳离子、具有取代基的哌啶型阳离子、具有取代基的季铵型阳离子、具有取代基的吡咯烷型阳离子中的一种;
所述的有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、丁内酯、丙酮或甲醇。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的离子液体和有机溶剂的混合溶液中离子液体的体积百分率为2%以上。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,重组分吸收剂与裂解气的接触方式为逆流接触;
步骤(2)中,吸收剂与步骤(1)中的剩余裂解气的接触方式为逆流接触。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的剩余尾气作为高炔解吸的解吸吹扫气体。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,用重组分吸收剂吸收裂解气中的重组分的过程,条件为:压力是0.1MPa~0.6MPa,温度是10℃~50℃;
步骤(2)中,用吸收剂吸收步骤(1)中的剩余裂解气中的乙炔、轻组分和高炔的过程,条件为:压力是0.1MPa~1.0MPa,温度是10℃~30℃;
轻组分解吸的压力是0.1MPa~0.5MPa,温度是80℃~100℃;
乙炔解吸的压力是0.1MPa~0.3MPa,温度是100℃~120℃;
高炔解吸的压力为0MPa~0.1MPa,温度是120℃~130℃。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的轻组分解吸气与剩余裂解气合并;
所述的重组分吸收液与重组分吸收剂合并,或者,所述的重组分吸收液通过升温和气提解吸,分离得到重组分和重组分吸收剂,重组分吸收剂循环利用。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的吸收剂为离子液体和有机溶剂的混合溶液,解吸分离得到的乙炔、高炔分别经逆流水洗分离得到乙炔、高炔和有机溶剂。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588675A (zh) * 2013-10-28 2014-02-19 中建安装工程有限公司 利用离子液体[bmim]pf6萃取硫酸铵溶液中丁酮肟的方法
CN105693452A (zh) * 2016-03-31 2016-06-22 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种天然气制乙炔的净化系统及方法
CN108479309A (zh) * 2018-04-13 2018-09-04 南昌大学 一种基于强碱性质子型离子液体的新型h2s配方吸收剂
CN108554141A (zh) * 2017-12-11 2018-09-21 浙江大学 以负载于石墨烯的离子液体脱除生物氢烷气中co2的方法
CN108218662B (zh) * 2016-12-21 2021-02-19 中国石化集团四川维尼纶厂 天然气部分氧化制乙炔工艺中高级炔烃回收的方法
WO2021114091A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 沈阳化工大学 一种基于离子液体的均相催化剂和非均相催化剂、其制备方法及应用
CN113786711A (zh) * 2021-09-30 2021-12-14 郑州中科新兴产业技术研究院 一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法
CN117658762A (zh) * 2024-02-01 2024-03-08 大连科利德光电子材料有限公司 电子级乙炔气体提纯方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101486625A (zh) * 2009-02-19 2009-07-22 山东科技大学 气态烃氧化热解制乙炔的裂解气分级分离工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101486625A (zh) * 2009-02-19 2009-07-22 山东科技大学 气态烃氧化热解制乙炔的裂解气分级分离工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JELLIARKO PALGUNADI ET AL.: "Correlation between Hydrogen Bond Basicity and Acetylene Solubility in Room Temperature Ionic Liquids", 《J. PHYS. CHEM. B》 *
JELLIARKO PALGUNADI ET AL.: "Ionic liquids for acetylene and ethylene separation: Material selection and solubility investigation", 《CHEMICAL ENGINEERING AND PROCESSING》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588675A (zh) * 2013-10-28 2014-02-19 中建安装工程有限公司 利用离子液体[bmim]pf6萃取硫酸铵溶液中丁酮肟的方法
CN105693452A (zh) * 2016-03-31 2016-06-22 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种天然气制乙炔的净化系统及方法
CN105693452B (zh) * 2016-03-31 2017-11-14 北京华福工程有限公司 一种天然气制乙炔的净化系统及方法
CN108218662B (zh) * 2016-12-21 2021-02-19 中国石化集团四川维尼纶厂 天然气部分氧化制乙炔工艺中高级炔烃回收的方法
CN108554141A (zh) * 2017-12-11 2018-09-21 浙江大学 以负载于石墨烯的离子液体脱除生物氢烷气中co2的方法
CN108554141B (zh) * 2017-12-11 2020-12-15 浙江大学 以负载于石墨烯的离子液体脱除生物氢烷气中co2的方法
CN108479309A (zh) * 2018-04-13 2018-09-04 南昌大学 一种基于强碱性质子型离子液体的新型h2s配方吸收剂
WO2021114091A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 沈阳化工大学 一种基于离子液体的均相催化剂和非均相催化剂、其制备方法及应用
CN113786711A (zh) * 2021-09-30 2021-12-14 郑州中科新兴产业技术研究院 一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法
CN117658762A (zh) * 2024-02-01 2024-03-08 大连科利德光电子材料有限公司 电子级乙炔气体提纯方法
CN117658762B (zh) * 2024-02-01 2024-05-10 大连科利德光电子材料有限公司 电子级乙炔气体提纯方法

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