專利名稱：一種用于乙烯制乙苯工藝的含乙烯原料氣的精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體地說是涉及一種用于乙烯與苯反應(yīng)制取乙 苯工藝的含乙烯原料氣的精制方法。
背景技術(shù)：
乙苯是一種重要的化工原料，自上世紀(jì)三十年代末以來，發(fā)展了多種以乙 烯和苯為原料制取乙苯的方法，但是在這些方法中絕大多數(shù)是采用乙烯體積含
量大于99。/。的聚合級乙烯為原料。隨著石油加工規(guī)模的發(fā)展，含有低濃度乙烯 的煉廠尾氣日益增加，對這些尾氣中乙烯的利用，從上世紀(jì)五十年代末起已發(fā) 展了幾種以低濃度乙烯氣體為原料與苯反應(yīng)制取乙苯的方法。美國專利 US2，939，890， US3，691,245， US3,702,886和英國專利BP1，162,481等均涉 及到該種方法，但在這些技術(shù)中對含低濃度乙烯的原料氣中所含的H2S， 02， C02， CO等雜質(zhì)含量限制嚴(yán)格，需預(yù)先脫除到ppm級，有的技術(shù)還要求將原 料氣中丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分也要脫除到ppm級才能使垸基化 反應(yīng)正常進(jìn)行，因此采用這些工藝方法都必須在乙苯裝置前建立原料氣的預(yù)精 制裝置。這些預(yù)精制裝置釆用深冷分離法，投資大，能耗高。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，對煉廠尾氣中乙烯的利用又有了新的技術(shù)。ZL90109803， ZL96100371.5, ZL97116471.1 ， ZL98113983.3和ZL99112833.8公開了直接 利用煉廠尾氣生產(chǎn)乙苯的技術(shù)，這些技術(shù)中的含乙烯的原料氣不需精制，直接 進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的反應(yīng)產(chǎn)物先后分離出反應(yīng)尾氣、苯、甲苯、乙 苯、異丙苯、二乙苯、高沸物等物質(zhì)(不同專利分離部分分離出物質(zhì)不完全相 同，是上述物質(zhì)的全部或部分物質(zhì))，高沸物是從乙苯裝置分離部分分離出來的 包括沸點比二乙苯高的直鏈烴類、碳個數(shù)大于10的單環(huán)和多環(huán)芳香族的混合物， 高沸物在有的專利中稱為重芳烴、殘液。雖然這些技術(shù)在H2S， 02， C02， CO， 丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分這些雜質(zhì)存在的情況下可以正常進(jìn)行反 應(yīng)，但由于反應(yīng)原料中存在一定含量的丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分， 這些組分的總含量一般在1% (體積)左右，在上游裝置操作不好的狀態(tài)時，甚 至?xí)L期高達(dá)3% (體積)，這些丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分在相同 的條件下與苯反應(yīng)的速度比乙烯快，轉(zhuǎn)化率比乙烯高，這就造成采用這些技術(shù)
的反應(yīng)產(chǎn)物中除目標(biāo)產(chǎn)品乙苯以外的雜質(zhì)種類和含量較以聚合級乙烯為原料的 乙苯裝置和采用了深冷法將丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分進(jìn)行預(yù)精制 的乙苯裝置反應(yīng)產(chǎn)物中多，由此引起后續(xù)分離工藝流程復(fù)雜、能耗高；與此同
3時，這些丙烯以及碳個數(shù)大于3的不飽和烴組分與苯反應(yīng)消耗了大量的苯而不 能生成目標(biāo)產(chǎn)品乙苯就造成了裝置乙苯產(chǎn)品的苯單耗高。
CN1292824C公開了一種選擇吸收降低催化裂化干氣中丙烯的方法，利用 吸收劑吸收干氣中的丙烯，然后用吹掃氣體對吸收有丙烯的吸收劑進(jìn)行解吸， 吹掃時間為1-10小時。其缺點為這種方法是非連續(xù)操作，無法滿足工業(yè)裝置連 續(xù)操作的要求；利用此技術(shù)，在吸收丙烯的同時，由于相平衡的原因，大約有 20%-30%的乙烯也溶解在吸收劑中，精制后氣體乙烯的損失率20%-30%，造 成資源浪費(fèi)；吸收劑可以選擇苯，由于苯的沸點低，易揮發(fā)，在相同的溫度壓 力下，隨解吸氣損失的苯是采用汽油、柴油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、 正丙苯、異丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等作吸收劑的隨 解吸氣損失吸收劑的數(shù)倍；苯毒性大，是致癌的化學(xué)品，在職業(yè)安全中需采用 特殊防范，在功效相同的情況下， 一般在裝置中盡量用其他化學(xué)品替代此化學(xué)
叩o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)工藝中對含乙烯原料氣預(yù)處理資源浪費(fèi)、非連續(xù)等 缺點，而提供一種用于乙烯制乙苯工藝中含乙烯原料氣的精制方法，該工藝為 連續(xù)操作工藝，用該工藝對原料氣進(jìn)行精制后，精制后氣體乙烯的損失率小于 2%，丙烯的脫除率為95 99.9%。
本發(fā)明所述含乙烯原料氣為乙烯濃度在5% 90% (體積)的氣體，相對于 聚合級乙烯來說，常稱稀乙烯氣體，如催化裂化干氣、催化裂解干氣、焦化干 氣、熱裂解氣。
本發(fā)明提供的一種用于乙烯制乙苯工藝中含乙烯原料氣的精制方法，包括
如下步驟
1) 含乙烯原料氣體從吸收塔的中部進(jìn)入，吸收劑從上部進(jìn)入，含乙烯原料 氣和吸收劑逆流接觸，吸收塔塔底設(shè)供熱設(shè)備，經(jīng)吸收劑吸收后的精制原料氣 進(jìn)入乙苯裝置反應(yīng)部分與苯反應(yīng)制取乙苯，飽和吸收劑進(jìn)入步驟2);
2) 在解吸塔中對來自步驟1)的飽和吸收劑進(jìn)行解吸，解吸后的吸收劑返 回步驟l)循環(huán)使用，并根據(jù)吸收劑的消耗補(bǔ)充吸收劑，解吸氣送出裝置。
本發(fā)明所述吸收劑優(yōu)選自汽油、柴油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、正 丙苯、異丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等中的一種或一種 以上的混合物。
本發(fā)明所述的優(yōu)選吸收劑進(jìn)一步特征在于甲苯、乙苯、正丙苯、異丙苯、 甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等中的一種或一種以上的混合物均可來自乙苯裝置分離部分。
本發(fā)明所述的吸收塔進(jìn)一步特征在于溫度為-20 30(TC，壓力0.1 5.0MPaG。優(yōu)選壓力0.6 1.2MPaG。
本發(fā)明所述的吸收塔進(jìn)一步特征在于步驟l)中吸收劑與含乙烯原料氣體 總量的體積比為O.OO卜l，優(yōu)選0. 002 0. 05。
本發(fā)明所述的MPaG均為表壓。
本發(fā)明所述的解吸塔進(jìn)一步特征在于溫度10 300°C，壓力0.001 4.0MPaG，優(yōu)選壓力0.05 0.6MPaG
本發(fā)明所述吸收塔可選用板式塔或填料塔。 本發(fā)明所述解吸塔可選用板式塔或填料塔。 采用本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果
1) 在本發(fā)明的吸收塔中，原料氣從中部進(jìn)入，塔上部進(jìn)行吸收，將丙烯脫 除，在丙烯被吸收的同時部分乙烯也被吸收，為降低乙烯損失率，吸收塔塔底 設(shè)供熱設(shè)備，上部下來的吸收劑在下部被蒸餾，將大部分乙烯蒸出，塔底的飽 和吸收劑中的乙烯含量顯著降低，乙烯收率較現(xiàn)有技術(shù)的下部進(jìn)氣方案有明顯 改善，乙烯收率大于98%。
2) 本發(fā)明在解吸部分采用了熱解吸方式，不采用吹掃氣吹掃的方式，將吸 收飽和后吹掃1 10小時，然后再將吹掃后的吸收劑循環(huán)使用的間斷操作改成 了吸收解吸連續(xù)操作，易于工業(yè)化裝置實施。
3) 由于苯毒性大，是致癌的化學(xué)品，在職業(yè)安全中需采用特殊防范，在功 效相同的情況下， 一般在裝置中盡量用其他化學(xué)品替代此化學(xué)品。本發(fā)明的吸 收劑不含有苯，職業(yè)安全防護(hù)要求低。
4) 本發(fā)明選擇的吸收劑不含有苯， 一旦裝置有泄露，對環(huán)境污染小。 綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點是
1、 流程簡單，投資低；
2、 在保證丙烯脫除率的同時，乙烯損失率低；
3、 所選吸收劑職業(yè)安全防護(hù)要求低，對環(huán)境污染少
4、 可連續(xù)操作，適合工業(yè)應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)說明，附圖只是為了說明發(fā)明的基 本內(nèi)容而繪制的，它不限制本發(fā)明的內(nèi)容和使用形式，實際上根據(jù)具體操作條 件， 一些管道上需要設(shè)置如泵、換熱器等常規(guī)設(shè)備或管道元件。
附圖及


圖1是本發(fā)明的一種流程示意圖。
5圖2是本發(fā)明的另一種流程示意圖。
圖3是本發(fā)明的又一種流程示意圖。
圖中l(wèi)一含乙烯原料氣，2 —吸收塔，3—飽和的吸收劑，4一解吸塔， 5 —解吸后的吸收劑，6 —解吸氣，7 —經(jīng)吸收劑吸收后的含乙烯原料氣，8 —補(bǔ) 充吸收劑，9一換熱器，IO —液體，11—液化石油氣，12 —催化返回稀乙烯氣體， 13 —催化裂化或催化裂解裝置，14一重沸器，15_爐子。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種具體實施方式
如圖1所示，含乙烯原料氣1從吸收塔2的中 部進(jìn)入，解吸后的吸收劑5從吸收塔2的上部進(jìn)入，含乙烯原料氣1和解吸后 的吸收劑5逆流接觸，吸收塔2的操作溫度為-20 30(TC，壓力為0.1 5.0MPaG， 經(jīng)吸收劑吸收后的含乙烯原料氣7進(jìn)入乙苯裝置的反應(yīng)部分；吸收塔2塔底設(shè) 重沸器14，飽和的吸收劑3進(jìn)入解吸塔4中段進(jìn)行解吸，壓力0.001 4.0MPaG， 溫度10 30(TC，塔底解吸后的吸收劑5返回吸收塔2循環(huán)使用，并根據(jù)吸收劑 的消耗補(bǔ)入補(bǔ)充吸收劑8。解吸氣6出裝置。吸收劑是來自乙苯裝置分離部分的 乙苯。
本發(fā)明的另一種具體實施方式
如圖2所示，與圖1不同的是解吸氣6進(jìn) 入己有的催化裂化或催化裂解裝置13，經(jīng)吸收穩(wěn)定后解吸氣中的乙烯及沸點比 乙烯低的氣體成為催化返回稀乙烯氣體12與含乙烯原料氣1混合后，迸入吸收 塔2循環(huán)利用，解吸氣中所含的其他組分按沸點進(jìn)入催化裝置的液體產(chǎn)品中， 例如丙烯進(jìn)入液化石油氣中，吸收劑進(jìn)入汽油，這種實施方式的優(yōu)點是解吸 氣6中的資源得到了充分利用，乙烯、丙烯、吸收劑損失率為0。吸收塔2的塔 底供熱設(shè)備選擇用爐子15供熱。
本發(fā)明的又一種具體實施方式
如圖3所示，與圖1不同的是從吸收塔2 的中部含乙烯原料氣1進(jìn)料位置以下抽出部分液體10與解吸后的吸收劑5經(jīng)換 熱器9換熱后再返回抽出位置下部，抽出液體量與進(jìn)入抽出位置總液體量的質(zhì) 量比為0.01 0.99，優(yōu)選0.8 0.9，這種實施方式的優(yōu)點是解吸塔2底部出來的 解吸后的解吸劑5熱量得到利用，可以有效降低外供熱，降低裝置能量消耗。
權(quán)利要求
1、一種用于乙烯制乙苯工藝的含乙烯原料氣的精制方法，其特征在于1)含乙烯原料氣體從吸收塔的中部進(jìn)入，吸收劑從上部進(jìn)入，含乙烯原料氣和吸收劑逆流接觸，吸收塔塔底設(shè)供熱設(shè)備，經(jīng)吸收劑吸收后的精制原料氣進(jìn)入乙苯裝置反應(yīng)部分與苯反應(yīng)制取乙苯，飽和吸收劑進(jìn)入步驟2)；2)在解吸塔中對來自步驟1)的飽和吸收劑進(jìn)行解吸，解吸后的吸收劑返回步驟1)循環(huán)使用，并根據(jù)吸收劑的消耗補(bǔ)充吸收劑，解吸氣送出裝置。
2、 依照權(quán)利要求1所述的精制方法，其特征在于吸收劑是選自汽油、柴 油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、正丙苯、異丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙 苯、三乙苯和高沸物中的一種或一種以上的混合物。
3、 依照權(quán)利要求1或2所述的精制方法，其特征在于吸收劑是選自甲苯、 乙苯、正丙苯、異丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物中的一種 或一種以上的混合物來自乙苯裝置。
4、 依照權(quán)利要求1或2所述的精制方法，其特征在于吸收塔溫度為-20 300°C，壓力0.1 5.0MPaG。
5、 依照權(quán)利要求4所述的精制方法，其特征在于吸收塔壓力為0.6 1.2 MPaG。
6、 依照權(quán)利要求1或2所述的精制方法，其特征在于步驟l)中吸收劑與含乙烯原料氣體總量的體積比為0.001 1。
7、 依照權(quán)利要求6所述的精制方法，其特征在于步驟l)中吸收劑與含乙烯原料氣體總量的體積比為0. 002 0. 05。
8、 依照權(quán)利要求1或2所述的精制方法，其特征在于解吸溫度10 300 。C，壓力0.001 4.0MPaG。
9、 依照權(quán)利要求8所述的精制方法，其特征在于解吸壓力為0.05 0.6MPaG。
10、 依照權(quán)利要求1或者2所述的精制方法，其特征在于所述的解吸氣 送入催化裂化或裂解裝置。
11、 依照權(quán)利要求1或者2所述的精制方法，其特征在于從吸收塔的中 部氣體進(jìn)料位置以下抽出部分液體與解吸塔底部出來的解吸后的吸收劑換熱， 然后再返回吸收塔內(nèi)，抽出液體量與進(jìn)入抽出位置總液體量的質(zhì)量比為0.01 0.99。
12、 依照權(quán)利要求ll所述的精制方法，其特征在于抽出液體量與進(jìn)入抽
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于乙烯制乙苯工藝中的含乙烯原料氣的精制方法。其步驟是含乙烯原料氣體從吸收塔的中部進(jìn)入，與從上部進(jìn)入的吸收劑逆流接觸，經(jīng)吸收劑吸收后的精制原料氣進(jìn)入乙苯裝置反應(yīng)部分與苯反應(yīng)制取乙苯，飽和吸收劑采用低壓熱解吸的方法進(jìn)行解吸，解吸后的吸收劑循環(huán)使用。使用本發(fā)明工藝對含乙烯原料氣進(jìn)行精制后，精制后氣體乙烯的損失率小于2％，丙烯的脫除率為95～99.9％。
文檔編號C07C11/00GK101665397SQ20091006614
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者張仲利, 李建保, 李淑紅, 董世達(dá) 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司;中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司