專利名稱：一種選擇吸收降低催化裂化干氣中丙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合氣分離和凈化領(lǐng)域，特別涉及通過選擇吸收來降低催化裂化干氣中丙烯的方法。
背景技術(shù)：
近十年來我國乙烯工業(yè)發(fā)展速度相對較快，至今已建成大中型乙烯生產(chǎn)裝置18套。2000年以后，開始對一批乙烯裝置進行改造和擴建，到2005年全國乙烯生產(chǎn)能力可達到840萬噸。我國與國外乙烯工業(yè)相比還存在很大差距。諸多因素使乙烯的成本比國外高，從而影響國內(nèi)乙烯的發(fā)展。工業(yè)我國許多煉油廠仍將大量含乙烯12％～25％(體積分數(shù))的催化裂化干氣作為燃氣或放火炬燒掉，造成資源的浪費與環(huán)境的污染。目前，我國催化裂化裝置規(guī)模居世界第二位，干氣產(chǎn)量為112MtPa～315MtPa，干氣中的乙烯數(shù)量相當可觀。若能將其回收，可提高煉油企業(yè)的競爭力，也將緩和國內(nèi)乙烯的供求矛盾。從催化裂化干氣中提取乙烯具有重要意義。
目前，從催化裂化干氣等混合氣中提取乙烯分離丙烯的技術(shù)主要有深冷分離法、吸收分離法、水合物分離法、膜分離法和吸附分離法。其中水合物分離法是新出現(xiàn)的分離方法，膜分離法和吸附分離法正處在實驗室研究或工業(yè)試驗階段，而深冷分離法、吸收分離法已相當成熟，并實現(xiàn)了工業(yè)化，取得了良好經(jīng)濟效益。深冷分離法能得到聚合級的乙烯，但由于干氣中的乙烯濃度低，一般適合處理大量干氣的情況，特別適合于煉廠集中地區(qū)。若煉廠規(guī)模比較小時，則不經(jīng)濟。
吸收分離法主要是利用催化裂化干氣各組分在吸收劑中溶解度不同來進行分離的。中冷油吸收工藝一般是利用C3、C4和芳烴等油品作吸收劑，首先除去甲烷和氫，然后用精餾把吸收的各組分逐一分離開來。操作溫度最低為-70℃，一般為-20-40℃，乙烯純度約為90％，收率為85％[吳茨萍，孫利.煉廠干氣的分離回收和綜合利用，現(xiàn)代化工，2001，21(5)20-23].。Mehra工藝由美國休斯頓AET公司開發(fā)。該工藝采用Mehrsolr溶劑，在常規(guī)的氣體加工裝置上即可將裂解氣體分離成富氫、富甲烷和乙烯等氣體，供下游進行常規(guī)分餾。該工藝可獲得純度為90％的氫氣和甲烷燃料氣，氫氣可在變壓吸附裝置中進一步凈化達到99％的純度。Mehrsolr溶劑一般是聚烷撐二醇二烷基醚、N-甲基毗咯酮、二甲基甲酚胺、碳酸丙烯酯、環(huán)丁砜和乙二醇三乙酸酯的特殊混合物。此外，C8～C10芳烴化合物也可作為該工藝的溶劑。操作溫度一般為-37℃左右，壓力為1.7MPa[1.Mehra Y R.Using Extraction to treat hydrocarbongases，Chem.Eng.1986，93(20)53-55；2.Savage P.，Brooks K.，Refinery gasesa quick source of ethylene，Chem.Week，1988，142(19)16]。
煉廠的催化裂化干氣中除含有10-25％的乙烯外，還有一定量的丙烯和丁烯，其含量取決催化裂化裝置生產(chǎn)條件，由于丙烯、丁烯和苯的烷基化速率比乙烯快，除了生成乙苯和二乙苯外，還存在如下副反應丙烯+苯＝丙苯(1)；丁烯+苯＝丁苯(2)。反應(1)和(2)都需消耗苯，使過程的苯耗率增加，影響乙苯生產(chǎn)成本，為此，王清遐等[選擇轉(zhuǎn)化提純催化裂化干氣中乙烯的研究，遼寧化工，1989，432]采用改性ZSM-5沸石催化劑，可使催化裂化干氣中丙烯，丁烯轉(zhuǎn)化為烴類，其中95％的乙烯被保留。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種通過選擇吸收來降低催化裂化干氣中丙烯的方法。使用本發(fā)明提供的方法用于催化裂化干氣制乙苯時，可明顯降低苯耗和提高乙烯的利用率。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的通過吸收劑將催化裂化干氣中丙烯吸收從而提高干氣中乙烯純度的方法，用吸收劑吸收丙烯，然后用吹掃氣體對吸收有丙烯的吸收劑進行解吸，用吹掃氣體解吸后的吸收劑再循環(huán)使用。其中吸收劑對干氣中丙烯的吸收條件
干氣從吸收裝置的下端通入，吸收劑從上端進料，干氣和吸收劑在裝有填料的吸收塔內(nèi)的接觸方式為對流形式；溫度為-10-40℃，壓力為0.1-3.5MPa，吸收劑/干氣體積比(ml/L)3-25；吸收劑包括苯、乙苯、二乙苯、三乙苯、三以上的乙基苯(多乙基苯)、柴油和汽油中的一種或幾種的混合物；吸附氣體后的吸收劑解吸條件為溫度為20-300℃，壓力為0.1-3.5MPa，吹掃氣體/吸收劑體積比為1-15，吹掃時間為1-10小時；吹掃氣體包括N2、H2、甲烷和乙烷中一種或幾種的混合物。
所述干氣是從煉油廠催化裂化裝置產(chǎn)生的干氣，干氣中丙烯50ppm以上，其余氣體為氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳。
采用本發(fā)明所述方法用于選擇性吸收催化裂化干氣中丙烯時，催化裂化干氣原料無需任何凈化和精制。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步闡述，但并不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制。
實施例1-7在吸收塔高110cm，內(nèi)徑32mm吸收裝置上裝添惰性Φ3球填料高約90cm，干氣從下部進入，吸收劑從頂部進入的條件下，得到如下的實施例1-7結(jié)果。從實施例結(jié)果中可看出，吸附劑/干氣體積比越大，吸收后干氣中的丙烯越少，吸附溫度越高，吸收后干氣中的丙烯越多。
實施例1苯在17℃的吸收結(jié)果
實施例2反烴化料(二乙苯30w％，三乙苯30w％，多乙苯40w％)在15℃的吸收結(jié)果
實施例3乙苯在17℃的吸收結(jié)果
實施例4柴油在17℃的吸收結(jié)果
表5乙苯/反烴化料(重量比1/1)在10℃的吸收結(jié)果
實施例6乙苯/反烴化料(重量比1/1)在20℃的吸收結(jié)果
實施例7乙苯/反烴化料(重量比1/1)在40℃的吸收結(jié)果
實施例8吸收劑乙苯/反烴化料(重量比1/1)在10℃，0.8MPa，吸附劑/干氣體積比(ml/L)為11.3的條件下對催化裂化干氣進行吸收后(結(jié)果見實施例5)，用N2吹掃氣，在30℃，0.1MPa，吹掃氣體/吸收劑體積比為5的條件下連續(xù)吹掃時間3小時，分析結(jié)果表明吸收劑中沒有檢測到甲烷，乙烷，乙烯和丙烯氣體，說明在該條件下吸收劑吸附的氣體幾乎全部解吸。解吸后的吸收劑乙苯/反烴化料(重量比1/1)連續(xù)10次進行吸附/解吸循環(huán)操作，性能良好。
實施例9吸收劑乙苯/反烴化料(重量比1/1)在10℃，0.8MPa，吸附劑/干氣體積比(ml/L)為11.3的條件下對催化裂化干氣進行吸收后(結(jié)果見實施例5)，用H2吹掃氣，在150℃，1.0MPa，吹掃氣體/吸收劑體積比為12的條件下連續(xù)吹掃時間1小時，分析結(jié)果表明吸收劑中沒有檢測到甲烷，乙烷，乙烯和丙烯氣體，說明在該條件下吸收劑吸附的氣體幾乎全部解吸。解吸后的吸收劑乙苯/反烴化料(重量比1/1)連續(xù)10次進行吸附/解吸循環(huán)操作，性能良好。
權(quán)利要求
1.一種選擇吸收降低催化裂化干氣中丙烯的方法，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行解吸；其中吸收劑對干氣中丙烯的吸收條件干氣從吸收裝置的下端通入，吸收劑從上端進料，干氣和吸收劑在裝有填料的吸收塔內(nèi)的接觸方式為對流形式；溫度為-10-40℃，壓力為0.1-3.5MPa，吸收劑/干氣體積比3-25ml/L；吸收劑包括苯、乙苯、二乙苯、三乙苯、三以上的乙基苯(多乙基苯)、柴油和汽油中的一種或幾種的混合物；吸收后的吸收劑解吸條件為溫度為20-300℃，壓力為0.1-3.5MPa，吹掃氣體/吸收劑體積比為1-15，吹掃時間為1-10小時；吹掃氣體包括N2、H2、甲烷和乙烷中一種或幾種的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干氣是從煉油廠催化裂化裝置產(chǎn)生的干氣。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干氣中丙烯50ppm以上，其余氣體為氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用吹掃氣體解吸后的吸收劑再循環(huán)使用。
全文摘要
一種從煉油廠催化裂化裝置產(chǎn)生的干氣中吸收丙烯的方法。該方法是將無需任何凈化和精制的催化裂化干氣通過對烯烴有選擇吸收的吸收裝置來除去丙烯。干氣和吸收劑的接觸方式為對流形式。吸收劑包括苯、乙苯、二乙苯、三乙苯、三以上的乙基苯(多乙基苯)、柴油、汽油等中的一種或幾種的混合物。吸收劑對干氣中丙烯的吸收條件操作溫度為－10－40℃，壓力為0.1－3.5MPa，吸收劑/干氣體積比(ml/L)3－25。吸附氣體后的吸收劑解吸條件溫度為20－300℃，壓力為0.1－3.5MPa，吹掃氣體/吸收劑體積比1－15，吹掃時間為1－10小時。吹掃氣體包括N
文檔編號B01D53/14GK1689688SQ20041003743
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者王清遐, 徐龍伢, 劉盛林, 李建保, 張銀龍 申請人:中國科學院大連化學物理研究所