CN115536487A - 一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备 - Google Patents

一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备，涉及化合物分离纯化技术领域。本发明将含杂质的C3~C5烷烃与氢气混合后通入含有催化剂的反应器中，再经双效换热器和精馏进料预热器两级降温冷凝后，经分离器气液分离，获得高纯低碳烷烃产品；且本发明采用4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶改性的分子筛负载高效加氢催化剂用于提纯C3~C5烷烃，得到的低碳烷烃，具有较高的纯度及较低的含硫量；本发明还在制备过程中采用丁香酸作为螯合剂，γ‑Al2O3作为载体，制得的高效加氢脱硫催化剂用于含杂质的C3~C5烷烃加氢脱硫处理，使得低碳烷烃产品具有较高的纯度，且产品中的硫化物含量较低。

Description

一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备
技术领域
本发明属于化合物分离纯化技术领域，具体涉及一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备。
背景技术
烷烃是一类必不可少的能源和化工原料，如高纯度的丙烷，正丁烷和异丁烷是一类新型的绿色环保制冷剂，具有传统的含氟氯烷烃制冷剂无可比拟的优点，应用领域广泛。而这些烷烃混合物普遍存在于各种石油气和天然气中，这些气体中少量的硫化物杂质会腐蚀管道设备，导致催化剂中毒等。因此，从混合物中脱除硫化物和其他烷烃杂质分离得到高纯度烷烃是一项极具意义的研究工作，其必要性日益趋高；常用的脱除烷烃混合物中的硫化物的方法有吸附脱硫法、加氢脱硫法和选择性催化氧化法等。
加氢催化剂是加氢脱硫技术的核心，目前的加氢催化剂活性组分主要以钼和钨为主，钴或镍作为助剂金属，催化剂载体主要为氧化铝，按照主活性组分和助剂金属的不同组合方式加氢催化剂主要分为NiMo、CoMo、NiW系列的加氢催化剂。当加氢催化剂的活性组分确定之后，在催化剂制备过程中，活性组分添加顺序、活性金属原子比和负载量等均会对加氢催化剂的活性产生一定影响。在催化剂的制备过程中添加助剂是提高加氢催化剂加氢活性的一种常用手段，助剂可以明显地提高催化剂的活性。在加氢催化剂中，钴和镍被称为第一助剂，作为第二助剂的是氟、硼、磷等非金属元素，另外螯合剂作为一种新型有机添加剂也开始受到越来越多的关注。助剂和螯合剂在催化剂制备过程中可以影响催化剂活性金属在载体表面的分散状态和活性金属的还原能力等，最终影响催化剂活性相的生成。本发明采用氧化镍负载于4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶改性的分子筛作为高效加氢催化剂、氧化钴作为脱硫催化剂，用于纯化低碳烷烃；本发明还以丁香酸作为螯合剂，以γ-Al2O3为载体，以硝酸钴、钼酸铵、磷酸为浸渍液，经焙烧冷却后预硫化，制得的高效加氢催化剂用于含杂质的C3~C5烷烃加氢脱硫处理，然后再经精馏分离，制得高纯低碳烷烃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备，制得的低碳烷烃产品具有较高的纯度，且产品中的硫化物含量较低。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种高纯低碳烷烃生产工艺，包括：将含杂质的C3~C5烷烃与氢气混合后通入含有高效加氢催化剂、脱硫催化剂的反应器，再通过精馏单元进行产品分离，获得高纯低碳烷烃产品；
上述高效加氢催化剂包含氧化镍或改性分子筛负载的氧化镍；
上述改性分子筛由4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶改性HZSM-5分子筛制得；
上述高纯低碳烷烃产品的纯度≥99.5%，更优选地，上述高纯低碳烷烃产品的纯度≥99.75%；
上述高纯低碳烷烃产品中的硫化物＜1ppm，更优选地，上述高纯低碳烷烃产品中的硫化物≤0.52ppm。
本发明提供了一种高纯低碳烷烃生产工艺，将含杂质的C3~C5烷烃通过新型高效加氢催化剂、脱硫催化剂，将其中的烯烃完全加氢转化成烷烃，并将其中的有机硫反应成为硫化氢，再经精馏单元进行产品分离，分离出的氢气等轻组分大部分至压缩机循环，小部分作为驰放气向火炬排放，从而维持循环氢气浓度和压力稳定，冷却分离后获得高纯低碳烷烃产品；本发明还以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶改性的分子筛负载氧化镍制得的高效加氢催化剂用于提纯C3~C5烷烃，制得纯度更高的低碳烷烃；原因可能与4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶的碳骨架结构有关，在分子筛形成过程中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶充当碳模板，在保持比表面积不变的同时增大了分子筛的孔容，说明进行催化剂负载时，氧化镍在载体上具有良好的分散性能；本发明制得的高纯低碳烷烃产品纯度高达99.5%以上，烯烃含量检测不出，硫化物＜1ppm，在产品纯度、烯烃含量及硫化物含量指标上远优于其他同类产品；本发明还将加氢反应器出口高温物料用于预热反应器进料，节能效果显著。
具体地，上述高纯低碳烷烃生产工艺，包括以下步骤：
将含杂质的C3~C5烷烃（原料液态烃）经过双效换热器进料，与氢气混合后经加热器加热，达到反应温度150-280℃后，由反应器顶部进入含有高效加氢催化剂、脱硫催化剂的反应器（加氢脱硫反应器），反应后的物料由底部流出，将加氢脱硫反应器出口的高温物料用于预热反应器进料，即高温物料经双效换热器降温后，进入精馏进料预热器再次在2.0-2.5MPaG压力下降温至55-60℃（将低碳烷烃冷凝成液相），然后进入分离器，分离后得到高纯低碳烷烃产品。
优选地，上述反应器中的反应压力为2.0-5.0MPaG。
优选地，上述反应器中的反应温度为150-280℃。
优选地，上述反应器中的反应空速为3-4h-1。
优选地，上述高效加氢催化剂用量为反应器体积的40-45%。
优选地，上述脱硫催化剂包含氧化钴；脱硫催化剂用量为反应器体积的40-45%。
本发明还公开了一种改性分子筛负载的氧化镍的制备方法，包括：以改性分子筛为载体，以氧化镍为活性成分，采用等体积浸渍法制得改性分子筛负载的氧化镍。
优选地，氧化镍的前驱物为硝酸镍。
具体地，上述改性分子筛负载的氧化镍的制备方法，包括以下步骤：
1）将改性分子筛载体过20-40目筛；
2）在前驱物硝酸镍中加入去离子水，加热搅拌至溶解完全，制得浸渍液；
3）取步骤1）中处理过的改性分子筛载体，采用等体积浸渍法加入到步骤2）制备的浸渍液中，搅拌均匀后密封，超声10-20min，室温浸渍20-24h，105-115℃烘干；
4）在500-530℃下焙烧5-7h，再经活化，制得改性分子筛负载的氧化镍。
优选地，上述改性分子筛载体与硝酸镍的质量比为：1:0.15-0.18。
本发明还公开了一种改性分子筛的制备方法，包括：采用4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶与HZSM-5分子筛发生酯化反应，制得改性分子筛。
具体地，上述改性分子筛的制备方法，包括以下步骤：
在氢氧化钠中加入去离子水，搅拌溶解后，加入铝酸钠、正硅酸四乙酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶及浓度为20-30wt%的四丙基氢氧化铵水溶液，搅拌得混合液（混合液中4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶浓度为0.7-0.9wt%），在室温条件下放置40-48h，升温至75-85℃，转移到反应釜中，在145-155℃晶化70-75h，离心，去离子水洗涤、烘干，在530-580℃焙烧4.5-6h，冷却至室温，制得Na型ZSM-5分子筛；在65-70℃，将上述Na型ZSM-5分子筛置于浓度为1-1.25mol/L的硝酸铵水溶液（两者质量体积比为：1g:25-30mL）中，反应2.5-3h，离心，烘干，在530-580℃焙烧4.5-6h，制得改性分子筛。
优选地，上述氢氧化钠与去离子水的质量体积比为：1g:100-130mL；氢氧化钠与正硅酸四乙酯的质量比为：1:47-50；铝酸钠与正硅酸四乙酯的摩尔比为：1:100-150；正硅酸四乙酯与四丙基氢氧化铵水溶液的质量比为：1:0.7-0.85。
为进一步改善高纯低碳烷烃生产工艺，本发明采用高效加氢脱硫催化剂替代高效加氢催化剂及脱硫催化剂。
本发明还提供了一种高效加氢脱硫催化剂的制备方法，包括：以丁香酸为螯合剂，γ-Al2O3为载体，然后与硝酸钴、钼酸铵、磷酸共浸渍，经焙烧冷却后预硫化，制得高效加氢脱硫催化剂。
本发明公开了一种高效加氢脱硫催化剂的制备方法，以丁香酸为螯合剂，以γ-Al2O3为载体，以硝酸钴、钼酸铵、磷酸为浸渍液，经焙烧冷却预硫化，制得高效加氢脱硫催化剂；该催化剂性能优异，具有良好的催化活性，可将烯烃加氢至饱和，有机硫反应成硫化氢，使得产品纯度优于其他同类产品；原因可能是由于丁香酸与活性金属形成了螯合物，减弱了活性组分与载体之间的强相互作用，使活性金属更均匀地分散在载体表面，活性金属还原更容易；且催化剂为硫化态，无惧硫化物，不会发生催化剂硫中毒现象，使用寿命长；将该高效加氢脱硫催化剂用于含杂质的C3~C5烷烃的催化加氢脱硫处理，使得制备的低碳烷烃产品具有较高的纯度，且产品中的硫化物含量较低。
具体地，上述高效加氢脱硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将γ-Al2O3载体过40-60目筛，然后在115-125℃条件下脱水脱气20-24h；
2）在硝酸钴、钼酸铵、磷酸、丁香酸中加入去离子水，加热搅拌至溶解完全；
3）取步骤1）中处理过的γ-Al2O3载体，采用等体积浸渍法加入到步骤2）制备的溶液中，搅拌均匀后密封，超声10-20min，室温浸渍10-15h；
4）在105-115℃干燥10-12h，制得催化剂前驱体；
5）将催化剂前驱体经焙烧冷却预硫化后，制得高效加氢脱硫催化剂。
优选地，上述丁香酸与硝酸钴的摩尔比为：1:0.8-1.2。
优选地，上述γ-Al2O3与硝酸钴的质量比为：1:0.04-0.07。
优选地，上述γ-Al2O3与钼酸铵的质量比为：1:0.13-0.16。
优选地，上述γ-Al2O3与磷酸的质量比为：1:0.02-0.025。
优选地，上述高效加氢脱硫催化剂在纯化低碳烷烃时的用量为反应器体积的80-85%。
本发明还公开了上述制备方法得到的高效加氢脱硫催化剂在纯化低碳烷烃中的用途。
优选地，上述高纯低碳烷烃生产工艺中所用设备包含：双效换热器进料、加氢脱硫反应器、精馏进料预热器、分离器。
本发明的有益效果包括：
本发明获得了一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备，将含杂质的C3~C5烷烃与氢气混合后由顶部进入含有高效加氢催化剂、脱硫催化剂的反应器，将低碳烷烃中的烯烃加氢转化成烷烃，并将其中的有机硫反应成为硫化氢，然后经过双效换热器和精馏进料预热器两级降温后低碳烷烃冷凝成液相，再经过分离器进行气液分离，获得高纯低碳烷烃产品，且本发明还将加氢反应器出口高温物料用于预热反应器进料，具有明显的节能效果；本发明还以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶改性的分子筛作为载体，负载氧化镍催化剂，用于提纯C3~C5烷烃，得到的低碳烷烃纯度较高；另外，本发明还在制备过程中采用丁香酸作为螯合剂，γ-Al2O3作为载体，硝酸钴、钼酸铵、磷酸作为浸渍液，经焙烧冷却预硫化，制得的高效加氢脱硫催化剂用于含杂质的C3~C5烷烃加氢脱硫处理，使得制得的低碳烷烃具有较高的纯度。
因此，本发明提供了一种高纯低碳烷烃生产工艺及设备，制得的低碳烷烃产品具有较高的纯度，且产品中的硫化物含量较低。
附图说明
图1为高纯低碳烷烃生产工艺的流程图；
图2为实施例4制备的改性分子筛及改性分子筛负载的氧化镍、实施例5制备的HZSM-5分子筛及HZSM-5分子筛负载的氧化镍的XRD图；
图3为实施例6、实施例7制备的高效加氢脱硫催化剂的XRD图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
一种高纯低碳烷烃生产工艺，包括以下步骤：
将含杂质的C3~C5烷烃（即原料液态烃）经过双效换热器进料，与氢气混合后经加热器加热，达到反应温度150℃后，由反应器顶部进入含有高效加氢催化剂氧化镍、氧化钴脱硫催化剂的反应器，反应压力2.0MPaG，反应温度150℃，反应的空速为3h-1，反应后的物料由底部流出，将加氢脱硫反应器出口的高温物料用于预热反应器进料，即高温物料经双效换热器降温后，进入精馏进料预热器再次在2.0MPaG压力下降温至55℃（将低碳烷烃冷凝成液相），然后进入分离器，分离后得到高纯低碳烷烃产品，流程如图1所示；其中，高效加氢催化剂用量为反应器体积的40%，脱硫催化剂用量为反应器体积的40%。
实施例2：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例1的区别：高效加氢催化剂用量为反应器体积的45%，脱硫催化剂用量为反应器体积的45%。
实施例3：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例1的区别：高效加氢催化剂用量为反应器体积的43%，脱硫催化剂用量为反应器体积的43%。
实施例4：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例1的区别：采用改性分子筛负载的氧化镍替代氧化镍。
改性分子筛负载的氧化镍的制备方法，包括以下步骤：
1）将改性分子筛载体过20-40目筛；
2）在前驱物硝酸镍中加入去离子水，加热搅拌至溶解完全，制得浸渍液；
3）取步骤1）中处理过的改性分子筛载体，采用等体积浸渍法加入到步骤2）制备的浸渍液中，超声10min，室温浸渍20h，105℃烘干；
4）在500℃下焙烧5h，再经活化（在氢气气氛中500℃下还原活化4h），制得改性分子筛负载的氧化镍；
其中，改性分子筛载体与硝酸镍的质量比为：1:0.15。
改性分子筛的制备方法，包括以下步骤：
在氢氧化钠中加入去离子水，搅拌溶解后，加入铝酸钠、正硅酸四乙酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶及浓度为20wt%的四丙基氢氧化铵水溶液，搅拌得混合液（混合液中4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶浓度为0.7wt%），在室温条件下放置40h，升温至75℃，转移到反应釜中，在145℃晶化70h，离心，去离子水洗涤、烘干，在530℃焙烧4.5h，冷却至室温，制得Na型ZSM-5分子筛；在65℃，将上述Na型ZSM-5分子筛置于浓度为1mol/L的硝酸铵水溶液（两者质量体积比为：1g:25mL）中，反应2.5h，离心，烘干，在530℃焙烧4.5h，制得改性分子筛。
其中，氢氧化钠与去离子水的质量体积比为：1g:100mL；氢氧化钠与正硅酸四乙酯的质量比为：1:47；铝酸钠与正硅酸四乙酯的摩尔比为：1:100；正硅酸四乙酯与四丙基氢氧化铵水溶液的质量比为：1:0.7。
实施例5：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例4的区别：采用HZSM-5分子筛负载的氧化镍替代改性分子筛负载的氧化镍。
HZSM-5分子筛负载的氧化镍的制备方法与实施例4中改性分子筛负载的氧化镍的制备方法的区别：不添加4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶。
实施例6：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例1的区别：采用以丁香酸为螯合剂的高效加氢脱硫催化剂替代高效加氢催化剂和脱硫催化剂；高效加氢脱硫催化剂在纯化低碳烷烃时的用量为反应器体积的80%。
高效加氢脱硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将γ-Al2O3载体过40-60目筛，然后在115℃条件下脱水脱气20h；
2）在硝酸钴、钼酸铵、磷酸、丁香酸中加入去离子水，加热搅拌至溶解完全；
3）取步骤1）中处理过的γ-Al2O3载体，采用等体积浸渍法加入到步骤2）制备的溶液中，搅拌均匀后密封，超声10min，室温浸渍10h；
4）在105℃干燥10h，制得催化剂前驱体；
5）将催化剂前驱体经500℃焙烧5h后冷却预硫化（硫化剂为二硫化碳与环己烷的混合溶液，两者体积比3:100，氢气压力3.0MPa，氢油比600，液时空速1.4h-1，硫化温度300℃，在300℃恒温硫化2h），制得高效加氢催化剂；
其中，丁香酸与硝酸钴的摩尔比为：1:0.8；γ-Al2O3与硝酸钴的质量比为：1:0.04；γ-Al2O3与钼酸铵的质量比为：1:0.13；γ-Al2O3与磷酸的质量比为：1:0.02。
实施例7：
一种高纯低碳烷烃生产工艺与实施例6的区别：高效加氢脱硫催化剂为本实施例制备的。
高效加氢脱硫催化剂的制备方法与实施例6的区别：不添加丁香酸。
试验例1：
X射线衍射分析
采用D-MAX2500/PC型（Cu-Kα为辐射源）粉末XRD仪对催化剂样品进行物相分析，功率40kV×100mA，扫描速率为5°/min，步长为0.02°，扫描范围5～90°。
对实施例4制备的改性分子筛及改性分子筛负载的氧化镍、实施例5制备的HZSM-5分子筛及HZSM-5分子筛负载的氧化镍进行上述测试，结果如图2所示。由图2可知，与实施例5制备的HZSM-5分子筛相比，实施例4制备的改性分子筛在8.0°、23.1°位置处的峰的强度有所变化，说明4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶的加入对分子筛的强度产生了影响；实施例5制备的HZSM-5分子筛负载的氧化镍与实施例5制备的HZSM-5分子筛相比，在37.3°、43.1°位置处存在氧化镍的特征峰，说明氧化镍负载于HZSM-5分子筛上；实施例4制备的改性分子筛负载的氧化镍与实施例4制备的改性分子筛相比，在37.4°、43.2°位置处存在氧化镍的特征峰，说明氧化镍负载于改性分子筛上。
对实施例6、实施例7制备的高效加氢脱硫催化剂进行上述测试，结果如图3所示。由图3可知，与实施例7制备的高效加氢脱硫催化剂相比，实施例6制备的高效加氢脱硫催化剂在37.4°的峰有所变宽，说明加入的丁香酸与载体间相互作用产生了影响。
试验例2：
比表面积及孔容测试
采用N2等温吸附-脱附，利用Micromeritics ASAP3000型自动物理吸附仪测定分子筛样品的比表面积及孔容。
表1 不同分子筛样品的比表面积及孔容
实验分组 比表面积/m<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup> 孔容/cm<sup>3</sup>·g<sup>-1</sup>
实施例4 152 0.27
实施例5 156 0.15
对实施例4制备的改性分子筛及实施例5制备的HZSM-5分子筛进行上述测试，结果如表1所示。由表1可知，实施例4制备的改性分子筛与实施例5制备的HZSM-5分子筛相比，比表面积相差不大，而孔容明显增加；原因可能与4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶的碳骨架结构有关，在分子筛形成过程中，4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶充当碳模板，使得分子筛的孔容增加。
试验例3：
高效加氢脱硫催化剂的活性测试
采用噻吩和正辛烷的模型油作为加氢反应的原料油，模型油中的硫含量为1000mg/L，以模型油中噻吩脱除率作为评价催化剂性能优劣的主要指标。采用中环分析仪器有限公司生产的RPP-2000S型荧光定硫仪进行测试，噻吩脱除率计算公式如下：
S/%=[(N0-N1)/N0]×100%
其中，S为噻吩脱除率；N0为原料油中硫含量；N1为催化反应后反应液中的硫含量。
表2 不同催化剂样品的噻吩脱除率
实验分组 噻吩脱除率/%
实施例6 94.5
实施例7 89.2
对实施例6、实施例7制备的高效加氢脱硫催化剂进行上述测试，结果如表2所示。由表2可知，实施例6制备的高效加氢脱硫催化剂对原料油中的噻吩脱除率明显高于实施例7，说明采用丁香酸作为螯合剂对高效加氢脱硫催化剂的催化活性具有明显的促进作用；原因可能是由于丁香酸与活性金属形成了螯合物，减弱了活性组分与载体之间的强相互作用，使活性金属更均匀地分散在载体表面，活性金属还原更容易。
试验例4：
高纯低碳烷烃含硫量的测试
将制得的高纯低碳烷烃样品的硫含量采用中环分析仪器有限公司生产的RPP-2000S型荧光定硫仪进行分析测试；对仪器测试条件进行以下设置：裂解氧流量为300mL/min，进口氧流量为80mL/min，氩气流量为100mL/min，反应段温度为1000℃，进样量20μL；每一个样品测试5次，取平均值。
表3 高纯低碳烷烃样品中的硫含量测试结果
实验分组 含硫量/ppm
实施例1 0.98
实施例2 0.94
实施例3 0.95
实施例4 0.53
实施例5 0.71
实施例6 0.52
实施例7 0.69
对实施例1~实施例7制得的高纯低碳烷烃进行上述测试，结果如表3所示。由表3可知，实施例4与实施例5相比高纯低碳烷烃产品中的含硫量明显减少，原因可能是由于4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶对HZSM-5分子筛的改性作用，增强了氧化镍在载体上的分散性能，从而进一步增强了催化性能，使得低碳烷烃产品具有较低的含硫量；实施例5与实施例1相比高纯低碳烷烃产品中的含硫量也明显降低，原因可能是由于HZSM-5分子筛作为载体作用于氧化镍时，使得活性组分分散在载体表面，提高了单位质量活性组分的催化效率；实施例6与实施例7相比高纯低碳烷烃产品中的含硫量明显下降，说明采用丁香酸作为螯合剂制备的高效加氢催化剂用于低碳烷烃的加氢脱硫处理时，使得制得的低碳烷烃具有较低的含硫量；原因可能是由于丁香酸使活性金属更均匀地分散在载体表面，使得催化剂的催化性能增强。
试验例5：
高纯低碳烷烃纯度的测试
采用山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司SP-6890型气相色谱仪对制得的高纯低碳烷烃样品进行分析测试，气相色谱仪的氢气压力为0.2MPa，空气压力为0.3MPa，氮气压力为0.4MPa，柱室温度为80℃，汽化器温度设置为150℃，检测器温度设置为150℃，进样器为1μL，采用手动进样，每一个样品测试5次，取平均值。
表4 不同高纯低碳烷烃样品的纯度测试结果
实验分组 纯度/%
实施例1 99.50
实施例2 99.54
实施例3 99.53
实施例4 99.74
实施例5 99.61
实施例6 99.75
实施例7 99.63
对实施例1~实施例7制得的高纯低碳烷烃进行上述测试，结果如表4所示。由表4可知，实施例4与实施例5相比高纯低碳烷烃产品的纯度明显提升，原因可能是由于4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶对HZSM-5分子筛的改性作用，增强了氧化镍在载体上的分散性能，从而进一步增强了催化性能，使得低碳烷烃产品具有较高的纯度；实施例5与实施例1相比高纯低碳烷烃产品中的纯度也明显增加，原因可能是由于HZSM-5分子筛作为载体作用于氧化镍时，使得活性组分分散在载体表面，提高了单位质量活性组分的催化效率；实施例6与实施例7相比高纯低碳烷烃产品中的纯度明显提升，说明采用丁香酸作为螯合剂制备的高效加氢催化剂用于低碳烷烃的加氢脱硫处理时，使得制得的低碳烷烃具有较高的纯度；原因可能是由于丁香酸使活性金属更均匀地分散在载体表面，使得催化剂的催化性能增强。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高纯低碳烷烃生产工艺，包括：将含杂质的C3~C5烷烃与氢气混合后通入含有高效加氢催化剂、脱硫催化剂的反应器，再通过精馏单元进行产品分离，获得高纯低碳烷烃产品；
所述高效加氢催化剂包含改性分子筛负载的氧化镍；
所述改性分子筛由4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶改性HZSM-5分子筛制得；
所述高纯低碳烷烃产品的纯度≥99.5%；
所述高纯低碳烷烃产品中的硫化物＜1ppm。
2.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述反应器中的反应压力为2.0-5.0MPaG。
3.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述反应器中的反应温度为150-280℃。
4.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述反应器中的反应空速为3-4h-1。
5.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述高效加氢催化剂用量为反应器体积的40-45%。
6.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述脱硫催化剂包含氧化钴；所述脱硫催化剂用量为反应器体积的40-45%。
7.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述改性分子筛负载的氧化镍的制备方法，包括：以改性分子筛为载体，以氧化镍为活性成分，采用等体积浸渍法制得改性分子筛负载的氧化镍。
8.根据权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺，其特征在于：所述改性分子筛的制备方法，包括：采用4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶与HZSM-5分子筛发生酯化反应，制得改性分子筛。
9.权利要求1所述的一种高纯低碳烷烃生产工艺中所用设备包含：双效换热器进料、加氢脱硫反应器、精馏进料预热器、分离器。
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