CN102836695A - 一种净化乙炔、 丙烷、液化石油气、fcc汽油的净化剂及净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油净化方法，采用由SiO₂、MnO₂、Fe₂O₃、Ai₂O₃、ZnO等成份组成的净化剂，通过将乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油由下向上通入装有净化剂的净化罐，进行常压、常温吸附，实现净化，净化剂再生则通过对净化罐外部进行加热，由上向下通入空气或氮气进行再生。本方法简单，可高效脱除乙炔、丙烷、液化石油气中的水、有机硫、硫化氢和二氧化硫、石油、汞等杂质，并且净化剂可多次再生使用，设备投入少，费用低。

Description

一种净化乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油的净化剂及净化方法

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，具体涉及一种净化乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油中水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等物质的净化方法。

背景技术

在化工、热处理行业中大量使用乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油（催化裂化汽油）作为原料和热处理气源，但是由于乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油很多是由原油或天然气生产制造后所得的产品，由于天然气本身脱硫深度有限，天然气脱硫后进入乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油制造装置前，仍存在不少硫，包括有机硫、硫化氢和二氧化硫，另外还含有大量的水等，这对于化工以及热处理设备会产生不利影响，因此在使用需要纯度较高的乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油时，需要先对乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油进行净化处理，去除水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等物质。

英国专利文献GB2252308公开了一种气态混合物中脱除酸性气体的方法，该方法主要包括用溶剂吸收酸性气体和用气提法再生用过的溶剂，所用的溶剂由二甲基乙醇胺的含水混合物组成，二甲基乙醇胺的浓度为30%—70%（重量）。该方法虽然能较好地脱除酸性气体，但是仍然存在着有机硫和水份含量大，操作成本高，操作复杂，存在环境污染等缺点。

目前还有很多种净化乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油的方法，但是均是采用多步或者至少两步来脱除其中的水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等物质。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种净化乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油的净化剂及净化方法，采用具有特殊原料和用料配比的净化剂，用常压、常温吸附，一步实现净化，电加热通空气或氮气再生，方法简单，可高效脱除乙炔、丙烷、液化石油气中的水、有机硫、硫化氢和二氧化硫、石油、汞等杂质，并且净化剂可多次再生使用，设备投入少，费用低。

本发明提出的净化剂是以SiO₂、NiO₂、MnO₂为主要成份，另加有Fe₂O₃、Ai₂O₃、ZnO成份，经烧结成形成多孔物质，各成份的重量百分比如下：SiO₂ 20%—25%、NiO₂ 20%—25%、MnO₂ 20%—25%、Fe₂O₃ 0.1%—7%、Ai₂O₃ 8%—18.5%、ZnO 0.1%—5%，其余为粘接剂。

所述净化剂还包括有重量百分比各0.1%—3%的K₂O、CaO、Na₂O和ZrO₂。

本发明提出的净化方法如下：

1)一步法净化：将待净化的乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油等由装有净化剂的净化罐下部通入，通入压力在0.1Mpa以下，在净化罐内经净化剂常温、常压吸附后，由净化罐上部输出。

2)净化剂再生：当净化剂吸附的水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质达到饱和时，对其进行再生：

a)停止乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油等通入，对净化罐进行外部加热，温度控制的最大范围在100℃—600℃之间，温度控制的较佳范围在150℃—550℃之间。

b)在常压下，由净化罐上部向下部通入空气或氮气再生，当再生到一定时间后通过仪器检测再生排放气体，直至再生排放气体中水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质含量全部没有时，即净化剂的吸附物被全部清除，再生完毕。

本方法的净化方法融合了化学、电化学作用、物理系吸附作用和过滤作用，相关的反应方程式例如：H₂S+Fe₂O₃=FeS+H₂O。

本发明的优点

1、本方法由于采用了特殊的净化剂，相比于已有的净化剂，其主要原料选用了SiO₂、NiO₂、MnO₂,它们在本发明提出的用量配比之下，对乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油这几种物质的净化具有非常好的针对性，尤其是其中对NiO₂选用，NiO₂与其他氧化物混合使脱硫效果更好，因此其加入十分重要。正是由于对净化剂的主要原料及用量的合理选择，本发明才能达到同时脱除乙炔、丙烷、液化石油气中所含有的水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质，从而使净化工作一步完成，这样采用的净化设备和操作方式都十分简单，占地小、投入少、费用低，适合工业应用。

2、净化效率高，净化指标可达：有机硫≤3mg/Nm³、硫化氢≤1mg/Nm³、二氧化硫≤1mg/Nm³、石油≤0、汞≤0、水份露点≤﹣60℃露点仪检测（﹣40℃微量水份检测仪检测转换）。

3、本发明对净化剂的再生采用了常压下加热通空气或氮气再生，再生简单有效，净化剂使用寿命长。

4、对净化剂的再生过程采用了逆向的气路设计，即净化时乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油由净化罐上部向下部通入，而再生时空气由净化罐下部通入，这对净化与再生都十分有利。

本发明方法可广泛用于化工、热处理等行业。

附图说明

图1是本方法使用的净化罐的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

参见图1，将待净化的乙炔、丙烷、液化石油气由内装净化剂2的净化罐1下部通入罐内，在净化罐1内经净化剂2吸附，净化后的乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油由净化罐1上部输出，完成净化。当净化剂2吸附水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质达到饱和时，需对其进行再生，再生的步骤是：第一步、先停止乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油等通入，由从净化罐1上部通入空气或等待将罐内的乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油排出后，再用电热元件3对净化罐1进行外部加热，使之温度达到设定的温度范围100℃—600℃之间，最好控制在150℃—550℃之间。第二步、同时继续由净化罐1上部向下通入再生空气或氮气，再生空气或氮气携带净化剂中的水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质由净化罐1下部输出，当再生到一定时间后，通过仪器检测排放气体，直至再生排放气体中水、有机硫、硫化氢、二氧化硫、石油、汞等杂质含量全部没有时，即净化剂的吸附物被全部清除，再生完毕。使用净化剂含量配比如下（重量%）：将上述原料经烧结成多孔状，放入净化罐中使用。

	SiO2	MnO2	NiO2	Ai2O3	Fe2O3	K2O	CaO	Na2O	ZrO2	ZnO	粘结剂
												例1	23%	24%	24%	8%	7%	3%	2%	0.5%	0.5%	1%	7%

例2	25%	23%	25%	8%	5%	1%	1%	2%	1%	0.5%	8.5%
												例3	25%	22%	24%	8%	5%	0.5%	0.5%	1%	3%	2%	9%
例4	25%	24%	24%	7%	5%	3%	0.5%	0.5%	1%	1%	9%
												例5	25%	24%	22%	10%	4%	3%	1%	2%	1%	1%	7%
例6	22%	24%	20%	9%	6%	3%	5%	1%	3%	0.5%	6.5%
												例7	22%	23%	20%	10%	5%	3%	1%	1%	3%	2%	10%
例8	22%	23%	24%	9%	5%	3%	2%	3%	2%	1.5%	5.5%
												例9	22%	23%	23%	8%	5%	3%	3%	2%	1%	0.7%	9.3%

本发明采用粘接剂为本领域中制作这类型的多孔烧结材料常用的粘接剂。经采用本方法对普通化工厂使用的乙炔、丙烷、液化石油气、FCC汽油原料进行净化，净化后效果对比如下：

Claims (4)

1.一种净化乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油的净化剂，其特征在于，其是以SiO₂、NiO₂、MnO₂为主要成份，另加有Fe₂O₃、Ai₂O₃、ZnO成份，经烧结成形成多孔物质，各成份的重量百分比如下：SiO₂  20%—25%、NiO₂ 20%—25%、MnO₂  20%—25%、Fe₂O₃  0.1%—7%、Ai₂O₃ 8%—18.5%、ZnO  0.1%—5%，其余为粘接剂。

2.根据权利要求1所述的净化乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油的净化剂，其特征在于：所述净化剂还包括有重量百分比各0.1%—3%的K₂O、CaO、Na₂O和ZrO₂。

3.使用权利要求1或2所述净化剂对乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油进行的净化方法，其特征在于，步骤如下：

1) 一步法净化：将待净化的乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油由装有权利要求1的净化罐下部通入，在净化罐内经净化剂常温、常压吸附后，由净化罐上部输出；

2) 净化剂再生：当净化剂吸附的水份、含硫杂质达到饱和时，对其进行再生；

A. 停止乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油通入，对净化罐进行外部加热，温度控制在100℃—600℃之间；

B. 在常压下，由净化罐上部向下部通入空气或氮气再生，通过仪器检测再生排放气体，直至再生排放气体中水份和含硫杂质全部没有时，即净化剂的吸附物被全部清除，再生完毕。

4.根据权利要求3所述的乙炔、 丙烷、液化石油气、FCC汽油净化方法，其特征在于：净化剂再生时，温度控制的较佳范围在150℃—550℃之间。

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