CN101665397B

CN101665397B - 一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法

Info

Publication number: CN101665397B
Application number: CN2009100661465A
Authority: CN
Inventors: 董世达; 李淑红; 张仲利; 李建保
Original assignee: Sinopec Luoyang Petrochemical Engineering Corp; China Petrochemical Corp
Current assignee: China Petrochemical Corp; Sinopec Luoyang Guangzhou Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: CN101665397A

Abstract

本发明公开了一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法。其步骤是：含乙烯原料气体从吸收塔的中部进入，与从上部进入的吸收剂逆流接触，经吸收剂吸收后的精制原料气进入乙苯装置反应部分与苯反应制取乙苯，饱和吸收剂采用低压热解吸的方法进行解吸，解吸后的吸收剂循环使用。使用本发明工艺对含乙烯原料气进行精制后，精制后气体乙烯的损失率小于2％，丙烯的脱除率为95～99.9％。

Description

一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体地说是涉及一种脱除稀乙烯与苯反应制取乙苯工艺的含乙烯原料气中丙烯的方法。

背景技术

乙苯是一种重要的化工原料，自上世纪三十年代末以来，发展了多种以乙烯和苯为原料制取乙苯的方法，但是在这些方法中绝大多数是采用乙烯体积含量大于99％的聚合级乙烯为原料。随着石油加工规模的发展，含有低浓度乙烯的炼厂尾气日益增加，对这些尾气中乙烯的利用，从上世纪五十年代末起已发展了几种以低浓度乙烯气体为原料与苯反应制取乙苯的方法。美国专利US2,939,890，US3,691,245，US3,702,886和英国专利BP1,162,481等均涉及到该种方法，但在这些技术中对含低浓度乙烯的原料气中所含的H₂S，O₂，CO₂，CO等杂质含量限制严格，需预先脱除到ppm级，有的技术还要求将原料气中丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分也要脱除到ppm级才能使烷基化反应正常进行，因此采用这些工艺方法都必须在乙苯装置前建立原料气的预精制装置。这些预精制装置采用深冷分离法，投资大，能耗高。

随着技术的进步，对炼厂尾气中乙烯的利用又有了新的技术。ZL90109803，ZL96100371.5，ZL97116471.1，ZL98113983.3和ZL99112833.8公开了直接利用炼厂尾气生产乙苯的技术，这些技术中的含乙烯的原料气不需精制，直接进入反应器进行反应，反应后的反应产物先后分离出反应尾气、苯、甲苯、乙苯、异丙苯、二乙苯、高沸物等物质(不同专利分离部分分离出物质不完全相同，是上述物质的全部或部分物质)，高沸物是从乙苯装置分离部分分离出来的包括沸点比二乙苯高的直链烃类、碳个数大于10的单环和多环芳香族的混合物，高沸物在有的专利中称为重芳烃、残液。虽然这些技术在H₂S，O₂，CO₂，CO，丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分这些杂质存在的情况下可以正常进行反应，但由于反应原料中存在一定含量的丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分，这些组分的总含量一般在1％(体积)左右，在上游装置操作不好的状态时，甚至会长期高达3％(体积)，这些丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分在相同的条件下与苯反应的速度比乙烯快，转化率比乙烯高，这就造成采用这些技术的反应产物中除目标产品乙苯以外的杂质种类和含量较以聚合级乙烯为原料的乙苯装置和采用了深冷法将丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分进行预精制的乙苯装置反应产物中多，由此引起后续分离工艺流程复杂、能耗高；与此同时，这些丙烯以及碳个数大于3的不饱和烃组分与苯反应消耗了大量的苯而不能生成目标产品乙苯就造成了装置乙苯产品的苯单耗高。

CN1292824C公开了一种选择吸收降低催化裂化干气中丙烯的方法，利用吸收剂吸收干气中的丙烯，然后用吹扫气体对吸收有丙烯的吸收剂进行解吸，吹扫时间为1-10小时。其缺点为这种方法是非连续操作，无法满足工业装置连续操作的要求；利用此技术，在吸收丙烯的同时，由于相平衡的原因，大约有20％-30％的乙烯也溶解在吸收剂中，精制后气体乙烯的损失率20％-30％，造成资源浪费；吸收剂可以选择苯，由于苯的沸点低，易挥发，在相同的温度压力下，随解吸气损失的苯是采用汽油、柴油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等作吸收剂的随解吸气损失吸收剂的数倍；苯毒性大，是致癌的化学品，在职业安全中需采用特殊防范，在功效相同的情况下，一般在装置中尽量用其他化学品替代此化学品。

发明内容

本发明是针对现有技术工艺中对含乙烯原料气预处理资源浪费、非连续等缺点，而提供一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法，该工艺为连续操作工艺，用该工艺对原料气进行精制后，精制后气体乙烯的损失率小于2％，丙烯的脱除率为95～99.9％。

本发明所述含乙烯原料气为乙烯浓度在5％～90％(体积)的气体，相对于聚合级乙烯来说，常称稀乙烯气体，如催化裂化干气、催化裂解干气、焦化干气、热裂解气。

本发明提供的一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法，包括如下步骤：

1)含乙烯原料气体从吸收塔的中部进入，吸收剂从上部进入，含乙烯原料气和吸收剂逆流接触，吸收塔塔底设供热设备，上部下来的吸收剂在下部被蒸馏，经吸收剂吸收后的精制原料气进入乙苯装置反应部分与苯反应制取乙苯，饱和吸收剂进入步骤2)；

2)在解吸塔中对来自步骤1)的饱和吸收剂进行解吸，解吸后的吸收剂返回步骤1)循环使用，并根据吸收剂的消耗补充吸收剂，解吸气送出装置。

本发明所述吸收剂优选自汽油、柴油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等中的一种或一种以上的混合物。

本发明所述的优选吸收剂进一步特征在于：甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物等中的一种或一种以上的混合物均可来自乙苯装置分离部分。

本发明所述的吸收塔进一步特征在于：温度为-20～300℃，压力0.1～5.0MPaG。优选压力0.6～1.2MPaG。

本发明所述的吸收塔进一步特征在于：步骤1)中吸收剂与含乙烯原料气体总量的体积比为0.001～1，优选0.002～0.05。

本发明所述的MPaG均为表压。

本发明所述的解吸塔进一步特征在于：温度10～300℃，压力0.001～4.0MPaG，优选压力0.05～0.6MPaG

本发明所述吸收塔可选用板式塔或填料塔。

本发明所述解吸塔可选用板式塔或填料塔。

采用本发明技术方案具有以下有益效果：

1)在本发明的吸收塔中，原料气从中部进入，塔上部进行吸收，将丙烯脱除，在丙烯被吸收的同时部分乙烯也被吸收，为降低乙烯损失率，吸收塔塔底设供热设备，上部下来的吸收剂在下部被蒸馏，将大部分乙烯蒸出，塔底的饱和吸收剂中的乙烯含量显著降低，乙烯收率较现有技术的下部进气方案有明显改善，乙烯收率大于98％。

2)本发明在解吸部分采用了热解吸方式，不采用吹扫气吹扫的方式，将吸收饱和后吹扫1～10小时，然后再将吹扫后的吸收剂循环使用的间断操作改成了吸收解吸连续操作，易于工业化装置实施。

3)由于苯毒性大，是致癌的化学品，在职业安全中需采用特殊防范，在功效相同的情况下，一般在装置中尽量用其他化学品替代此化学品。本发明的吸收剂不含有苯，职业安全防护要求低。

4)本发明选择的吸收剂不含有苯，一旦装置有泄露，对环境污染小。

综上所述，本发明的优点是：

1、流程简单，投资低；

2、在保证丙烯脱除率的同时，乙烯损失率低；

3、所选吸收剂职业安全防护要求低，对环境污染少

4、可连续操作，适合工业应用。

以下结合附图对本发明技术方案作详细说明，附图只是为了说明发明的基本内容而绘制的，它不限制本发明的内容和使用形式，实际上根据具体操作条件，一些管道上需要设置如泵、换热器等常规设备或管道元件。

附图及附图说明

图1是本发明的一种流程示意图。

图2是本发明的另一种流程示意图。

图3是本发明的又一种流程示意图。

图中：1-含乙烯原料气，2-吸收塔，3-饱和的吸收剂，4-解吸塔，5-解吸后的吸收剂，6-解吸气，7-经吸收剂吸收后的含乙烯原料气，8-补充吸收剂，9-换热器，10-液体，11-液化石油气，12-催化返回稀乙烯气体，13-催化裂化或催化裂解装置，14-重沸器，15-炉子。

具体实施方式

本发明的一种具体实施方式如图1所示，含乙烯原料气1从吸收塔2的中部进入，解吸后的吸收剂5从吸收塔2的上部进入，含乙烯原料气1和解吸后的吸收剂5逆流接触，吸收塔2的操作温度为-20～300℃，压力为0.1～5.0MPaG，经吸收剂吸收后的含乙烯原料气7进入乙苯装置的反应部分；吸收塔2塔底设重沸器14，饱和的吸收剂3进入解吸塔4中段进行解吸，压力0.001～4.0MPaG，温度10～300℃，塔底解吸后的吸收剂5返回吸收塔2循环使用，并根据吸收剂的消耗补入补充吸收剂8。解吸气6出装置。吸收剂是来自乙苯装置分离部分的乙苯。

本发明的另一种具体实施方式如图2所示，与图1不同的是：解吸气6进入已有的催化裂化或催化裂解装置13，经吸收稳定后解吸气中的乙烯及沸点比乙烯低的气体成为催化返回稀乙烯气体12与含乙烯原料气1混合后，进入吸收塔2循环利用，解吸气中所含的其他组分按沸点进入催化装置的液体产品中，例如：丙烯进入液化石油气中，吸收剂进入汽油，这种实施方式的优点是解吸气6中的资源得到了充分利用，乙烯、丙烯、吸收剂损失率为0。吸收塔2的塔底供热设备选择用炉子15供热。

本发明的又一种具体实施方式如图3所示，与图1不同的是：从吸收塔2的中部含乙烯原料气1进料位置以下抽出部分液体10与解吸后的吸收剂5经换热器9换热后再返回抽出位置下部，抽出液体量与进入抽出位置总液体量的质量比为0.01～0.99，优选0.8～0.9，这种实施方式的优点是解吸塔2底部出来的解吸后的解吸剂5热量得到利用，可以有效降低外供热，降低装置能量消耗。

Claims

1.一种脱除稀乙烯制乙苯工艺中含乙烯原料气中丙烯的方法，其特征在于：

2.依照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收剂是选自汽油、柴油、煤油、航空煤油、甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物中的一种或一种以上的混合物，所述高沸物是从乙苯装置分离出来的包括沸点比二乙苯高的直链烃类、碳个数大于10的单环和多环芳香族的混合物。

3.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：吸收剂是选自甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、甲乙苯、二甲苯、二乙苯、三乙苯和高沸物中的一种或一种以上的混合物来自乙苯装置，所述高沸物是从乙苯装置分离出来的包括沸点比二乙苯高的直链烃类、碳个数大于10的单环和多环芳香族的混合物。

4.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：吸收塔温度为-20～300℃，压力0.1～5.0MPaG。

5.依照权利要求4所述的方法，其特征在于：吸收塔压力为0.6～1.2MPaG。

6.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中吸收剂与含乙烯原料气体总量的体积比为0.001～1。

7.依照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤1)中吸收剂与含乙烯原料气体总量的体积比为0.002～0.05。

8.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：解吸温度10～300℃，压力0.001～4.0MPaG。

9.依照权利要求8所述的方法，其特征在于：解吸压力为0.05～0.6MPaG。

10.依照权利要求1或者2所述的方法，其特征在于：所述的解吸气送入催化裂化或裂解装置。

11.依照权利要求1或者2所述的方法，其特征在于：从吸收塔的中部气体进料位置以下抽出部分液体与解吸塔底部出来的解吸后的吸收剂换热，然后再返回吸收塔内，抽出液体量与进入抽出位置总液体量的质量比为0.01～0.99。

12.依照权利要求11所述的方法，其特征在于：抽出液体量与进入抽出位置总液体量的质量比为0.8～0.9。