[發明專利]蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯的工藝方法

有效

• 申請號: 201410212635.8
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN103992200A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 董永波;高航;高光耀;郭海洋
• 申請（專利權）人: 榆林科大高新能源研究院有限公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C5/09;C01B31/32;C07C11/24;C07C1/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

????本發明屬于煤化工技術領域，具體涉及一種蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯的工藝方法。

背景技術

蘭炭又稱半焦，是以優質侏羅紀不粘煤和弱粘煤為原料，通過中低溫干餾（600～800℃）工藝生產制得的優質焦炭，蘭炭產品廣泛應用于電石、鐵合金、化肥造氣、生鐵冶煉、高爐噴吹等生產領域和城市居民潔凈用煤。在我國蘭炭主要消費領域中電石領域消費量占蘭炭總消費量的80%以上，其他領域消費量總和不超過20%。目前我國已經形成蘭炭產能7000萬噸左右，其中陜西4000萬噸、新疆2000萬噸、內蒙古和寧夏1000萬噸。據統計市場對蘭炭的需求總量約3700萬噸，年平均開工率不足53%。隨著“蘭炭—電石—聚氯乙烯”產業鏈中各產業市場低迷程度的加劇、利益倒掛，蘭炭產業、電石產業過剩的局面將進一步加強，開拓新的消費市場是蘭炭和電石企業的當務之急。電石生產對蘭炭各化學成分范圍的要求如下表（質量百分數）：

乙烯是重要的大宗化工產品之一，生產主要依靠輕石腦油原料的管式爐水蒸氣裂解工藝。由于原油資源的短缺和價格的日益提高，石腦油資源已經越來越顯得不足，低碳烯烴的生產成本越來越高。尋找其他方法獲取低碳烯烴得到了重視，國內外正積極開發原料來源更豐富的乙烯生產路線，其中由煤基或天然氣基的合成氣生產甲醇或二甲醚生產以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴工藝目前主要有美國U0P公司的MT0技術、美國ExxonMobil公司的MT0技術?、德國LurgiMTP工藝和中國科學院大連化物所的DMTO技術。但是以上工藝技術流程長、工藝復雜、投資大，尤其對于水的需求大，導致中小企業和缺水的區域無法進行。

發明內容

本發明的目的是提供一種蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯的工藝方法，能有效克服當前石油法制乙烯和煤基甲醇制乙烯工藝流程長、投資高、水量需求大的缺點。

本發明所采用的技術方案是：

蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯的工藝方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：采用密閉電石爐生產工藝生產電石：

蘭炭經過干燥和篩分，使蘭炭水分量降至質量分數1%、顆粒粒徑控制在5-25mm；與石灰粉以質量比為0.65:1的比例混合，進入密閉電石爐內進行反應，出電石爐的電石經過冷卻、凈化后備用；電石爐尾氣通過變壓吸附得到氫氣，剩余氣體返回密閉電石爐作燃料；

步驟二：電石氣獲取：

將步驟一得到的電石與水以質量比為4.2-4.8：1的比例在電石發生器內混合進行水合反應生產電石氣，所得粗電石氣通過冷卻凈化，使得電石氣中的總硫量降至0.1ppm、總磷量降至0.1ppm、總砷量降至0.1ppm，備用；

步驟三：電石氣加氫：

步驟二得到的電石氣與步驟一得到的氫氣，通過計量控制氫/炔體積比為（2-7）：1混合后，經過往復式壓縮機或離心式壓縮機壓縮至1-4Mpa，經過換熱使得混合氣體的溫度在50-250℃范圍內，進入電石氣加氫反應器內在鈀系加銀助劑催化劑的作用下發生電石氣加氫反應，反應后的氣體經冷卻后通過精餾裝置進行凈化得到乙烯氣體。

步驟三中的電石氣加氫反應器為固定床反應器，由多段床層構成，并且各段之間設置冷卻系統和氫氣補給，反應產生的熱量通過蒸汽發生系統產生蒸汽進行回收利用。

步驟三中，鈀系加銀助劑催化劑為Pd/Al₂O₃-Ag。

本發明具有以下優點：

通過本發明提供的蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯工藝，可以緩解蘭炭和電石供需矛盾，擴大蘭炭、電石的工業應用范圍，豐富乙烯生產方法，克服了當前乙烯生產方法如石油法乙烯和煤基甲醇制乙烯的工藝流程長、投資高以及水量需求大的缺點，同時延伸了產品產業鏈、提高了企業產品附加值，增加了企業效益。?

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

本發明所涉及的蘭炭經電石獲取電石氣加氫生產乙烯的工藝方法，由以下步驟實現：

步驟一：采用密閉電石爐生產工藝生產電石：

蘭炭經過干燥和篩分，使蘭炭水分量降至質量分數1%、顆粒粒徑控制在5-25mm；與石灰粉以質量比為0.65:1的比例混合，進入密閉電石爐內進行反應，出電石爐的電石經過冷卻、凈化后備用；電石爐尾氣通過變壓吸附（PSA）得到氫氣，剩余氣體返回密閉電石爐作燃料；

步驟二：電石氣獲取：