CN113024344A - 一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法 - Google Patents

一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，具体为：烃化尾气送入变压吸附装置进行碳二组分提浓得到PSA浓缩气；PSA浓缩气通过乙烷氧化脱氢装置将乙烷氧化脱氢生成乙烯；氧化脱氢得到的富乙烯产物经处理之后送入烃化反应装置生成乙苯；烃化反应产品气经分离提纯装置得到乙苯，分离出的未反应的乙烷循环至烃化尾气入口。与现有技术相比，本发明将变压吸附、烷烃氧化脱氢与烃化反应技术相耦合，实现了将烃化尾气中未充分利用的乙烷进一步转化利用来生产乙苯，提高了原料的利用率和装置的经济性。

Description

一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化 处理方法
技术领域
本发明属于烃化尾气资源化处理技术领域，涉及一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法。
背景技术
炼厂干气主要指炼油厂催化裂化、热裂化、延迟焦化等装置产生的气体产品经吸收分离C3以上的重组分后剩余的气体组分，其中乙烯和乙烷体积分数高，极具利用价值。但目前大部分炼厂干气通常都作作为燃料气烧掉，利用价值较低。
为了回收利用干气中的高附加值组分，发展了利用了干气中的乙烯组分与苯发生烃化反应生成乙苯的技术，乙苯是一种重要的工业原料，主要用于生产苯乙烯单体。目前关于炼厂干气制乙苯的专利包括：美国专利US2939890、US3691245、US3702886、US3848012等；中国专利中石油抚顺石化分公司、中科院大连化学物理研究所和中石化洛阳石化工程公司的CN90109803.5、CN96100371.5、CN98113983.3、CN03156679.0、CN200410021102.8等及上海石油化工研究院CN02155114.6。以上专利公布的方法只利用了干气中的乙烯组分，而未对干气中的乙烷组分加以利用。这部分乙烷会随烃化尾气排出，被用作燃料气烧掉，造成资源的浪费。将烃化尾气中的乙烷经过工艺处理和化学反应后可以制出乙烯继而生成乙苯从而弥补目前干气制乙苯工艺未利用乙烷的技术缺点，使炼厂干气的利用率大大提高是本发明要解决的主要问题。
中国专利CN103965009B公开了一种回收炼厂干气制苯乙烯后烃化尾气中的乙烷进行再利用生成乙苯的方法，该方法是将油吸收、烷烃氧化脱氢与烃化反应技术相结合，用于将烃化尾气中的乙烷回收生产乙苯。该工艺存在以下缺点：1)采用传统油吸收法来分离回收烃化尾气中的碳二组分，操作压力高，能耗高，流程长，设备多；2)由于烷烃氧化脱氢装置引入了大量稀释气氮气，该专利中提到当尾气中稀释气含量低于80％时，未反应的乙烷和稀释气氮气在烃化反应之后可以直接返回ODHE反应器，但是尾气中如此大量的稀释气直接返回氧化脱氢反应器会导致反应器中稀释气含量成倍增加，对反应造成严重的影响；3)同时，该专利中提到当尾气中稀释气含量≥80％时，未反应的乙烷和稀释气氮气在烃化反应之后，返回至烃化尾气入口，使烃化尾气中已经很低的碳二组分浓度进一步被稀释，这就会进一步大大增加油吸收部分分离碳二所需要的吸收剂量，从而增加该部分的能耗。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，使炼厂干气中的乙烷组分也得到充分、有效的回收利用，克服现有技术流程复杂、能耗高等问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)将烃化尾气增压后送至变压吸附装置，脱除包含氢气、氮气、甲烷和一氧化碳等在内的弱吸附组分，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气；
(2)将PSA浓缩气增压，与氧化剂及稀释气混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，反应得到富含乙烯的氧化脱氢产物；
(3)将氧化脱氢产物进行脱水脱酸和脱氧处理后，送入烃化反应装置，与苯原料催化反应生成富含乙苯的烃化反应产品气；
(4)所得烃化反应产品气送至乙苯分离装置，分离出过量的苯、产物乙苯和未反应的轻组分气体，其中，过量的苯循环至烃化反应装置，乙苯作为产品输出；
(5)未反应的轻组分气体经脱碳装置分离出二氧化碳气体后，得到富含乙烷气体的循环气，并返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
进一步的，步骤(1)中，烃化尾气为来自炼厂干气制苯乙烯装置的烃化尾气，其中，氢气的摩尔浓度为10％～40％、甲烷的摩尔浓度为20％～50％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％。
进一步的，PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为50％～85％。
进一步的，步骤(1)中，烃化尾气被增压至0.7～1.0MPa，再送入变压吸附装置。
进一步的，步骤(2)中，PSA浓缩气被增压至1.0～1.5MPa后，再送入乙烷氧化脱氢反应装置。
进一步的，步骤(2)中，氧化剂为氧气或空气或二者的混合物。优选为空气。
进一步的，稀释气选自氮气、水蒸气或二氧化碳中的一种或几种。
进一步的，步骤(2)中，稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为1～5。
进一步的，步骤(3)中，脱水脱酸在脱水脱酸装置中进行，脱水脱酸装置中所用吸收剂为水和/或醇。优选的，所用吸收剂为水。
进一步的，步骤(3)中，脱氧为采用吸收、吸附、膜分离或化学反应方法进行。优选的，采用化学反应方法除氧。更优选的，采用脱水脱酸后的氧化脱氢产物中的一氧化碳、甲烷与残余氧发生化学反应，脱除残余氧气。
进一步的，步骤(3)中，脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物中，乙烯的摩尔浓度为10％～30％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％、氮气的摩尔浓度为40％～60％。
进一步的，步骤(3)中，烃化反应装置中发生的烃化反应为现有已知技术中分子筛气相烃化反应、分子筛液相烃化反应、反应精馏法中的一种。
进一步的，步骤(4)中，乙苯分离装置为目前成熟的干气制乙苯工艺中烃化反应器下游的装置，包含并不仅限于反烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、二乙苯塔。
进一步的，脱碳装置为目前成熟的MDEA脱碳工艺。
进一步的，步骤(5)中，循环气中乙烷的摩尔浓度为15％～30％、氮气的摩尔浓度为60％～85％。
进一步的，脱碳装置可放在乙苯分离装置之后，也可放在烃化反应装置之前。使得步骤(3)中脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后送入烃化反应装置，或步骤(5)中的未反应的轻组分气体还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)将变压吸附、烷烃氧化脱氢与烃化反应技术相耦合，实现了将烃化尾气中未充分利用的乙烷进一步转化利用来生产乙苯，提高了原料的利用率和装置的经济性；
2)通过变压吸附的方法分离烃化尾气中的轻组分，使烃化尾气中的碳二组分得到浓缩，该方法常温操作、易于控制、投资和生产成本比深冷分离及油吸收低；
3)通过烷烃氧化脱氢的方法将烃化尾气中乙烷转化成乙烯，相对于乙烷裂解技术，该反应温度低且为放热反应，能耗低，反应产物简单易分离。
4)未反应的乙烷和稀释气并没有直接返回氧化脱氢装置，而是在烃化反应之后随着循环气进入PSA变压吸附装置脱除了其中的稀释气如氮气，避免其进入后续的氧化脱氢装置造成累积。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图一；
图2为本发明的工艺流程图二；
1-烃化尾气，2-混合气，3-压缩机a，4-增压混合气，5-弱吸附组分，6-PSA浓缩气，7-压缩机b，8-增压PSA浓缩气，9-氧化剂及稀释气，10-富含乙烯的氧化脱氢产物，11-脱水脱酸后的氧化脱氢产物，12-水和酸，13-脱氧后的氧化脱氢产物，14-烃化反应产品气，15-轻组分气体，16-循环苯，17-乙苯产品，18-二氧化碳，19-循环气。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施方式或实施例中，最好能补充一下变压吸附装置的具体工艺以及设备构成，或记载有可适用于本发明的炼厂干气处理的变压吸附装置的参考文献出处。
其余若无具体说明的设备或处理技术，则表明均为本领域为实现对应功能的常规设备或常规处理技术。
本发明提出了一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)将烃化尾气增压后送至变压吸附装置，脱除包含氢气、氮气、甲烷和一氧化碳等在内的弱吸附组分，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气；
(2)将PSA浓缩气增压，与氧化剂及稀释气混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，反应得到富含乙烯的氧化脱氢产物；
(3)将氧化脱氢产物进行脱水脱酸和脱氧处理后，送入烃化反应装置，与苯原料催化反应生成富含乙苯的烃化反应产品气；
(4)所得烃化反应产品气送至乙苯分离装置，分离出过量的苯、产品乙苯和未反应的轻组分气体，其中，过量的苯循环至烃化反应装置，乙苯作为产品输出；
(5)未反应的轻组分气体经脱碳装置分离出二氧化碳气体后，得到富含乙烷气体的循环气，并返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(1)中，烃化尾气为来自炼厂干气制苯乙烯装置的烃化尾气，其中，氢气的摩尔浓度为10％～40％、甲烷的摩尔浓度为20％～50％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％。
在本发明的一种具体的实施方式中，PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为50％～85％。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(1)中，烃化尾气被增压至0.7～1.0MPa，再送入变压吸附装置。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(2)中，PSA浓缩气被增压至1.0～1.5MPa后，再送入乙烷氧化脱氢反应装置。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(2)中，氧化剂为氧气、或空气或二者的混合物，优选为空气。
在本发明的一种具体的实施方式中，稀释气选自氮气、水蒸气或二氧化碳中的一种或几种。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(2)中，稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为1～5。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(3)中，脱水脱酸在脱水脱酸装置中进行，脱水脱酸装置中所用吸收剂为水和/或醇。优选的，所用吸收剂为水。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(3)中，脱氧为采用吸收、吸附、膜分离或化学反应方法进行。优选的，采用化学反应方法除氧。更优选的，采用脱水脱酸后的氧化脱氢产物中的一氧化碳、甲烷与残余氧发生化学反应，脱除残余氧气。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(3)中，脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物中，乙烯的摩尔浓度为10％～30％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％、氮气的摩尔浓度为40％～60％。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(3)中，烃化反应装置中发生的烃化反应为现有已知技术中分子筛气相烃化反应、分子筛液相烃化反应、反应精馏法中的一种。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(4)中，乙苯分离装置为目前成熟的干气制乙苯工艺中烃化反应器下游的装置，包含并不仅限于反烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、二乙苯塔。
在本发明的一种具体的实施方式中，脱碳装置为目前成熟的MDEA脱碳工艺。
在本发明的一种具体的实施方式中，步骤(5)中，循环气中乙烷的摩尔浓度为15％～30％、氮气的摩尔浓度为60％～85％。
在本发明的一种具体的实施方式中，脱碳装置可放在乙苯分离装置之后，也可放在烃化反应装置之前。使得步骤(3)中脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后送入烃化反应装置，或步骤(5)中的未反应的轻组分气体还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
以上实施方式中，可以任一单独实施，也可以任意两两或更多的组合进行实施。
下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更进一步的说明。
本发明中如无特别说明的如氧化脱氢反应、烃化反应、化学脱氧等反应处理过程均为本领域的常规成熟技术。
实施例1：
本实施例1的烃化尾气的资源化处理方法的工艺流程参见图1所示，通过如下步骤实现：
1)来自催化裂化FCC干气制苯乙烯装置的烃化尾气1，其摩尔组成为H2 40.8％、N215.93％、CO 3.25％、CO2 1.98％、CH4 25.81％、C2H6 12.21％、C2H4 0.03％；与循环气19混合后得到混合气2，混合气2经压缩机a 3增压至0.8MPa送至变压吸附装置，脱除氢气、氮气、甲烷、一氧化碳等弱吸附组分5后，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气6；
2)PSA浓缩气6经压缩机b 7增压至1.2MPa后，与氧化剂及稀释气9混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，在催化剂的作用下，乙烷发生氧化脱氢反应生成富含乙烯的氧化脱氢产物10，其主要组分为乙烯、水、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、乙酸以及未反应的乙烷等；
3)富含乙烯的氧化脱氢产物10送至脱水脱酸装置，在吸收剂的作用下脱除其中的水和酸12；
4)脱水脱酸后的氧化脱氢产物11送至脱氧装置，将其中的氧气含量脱除至低于1000ppmv；
5)脱氧后的氧化脱氢产物13送至烃化反应装置，在催化剂作用下乙烯与苯反应生成富含乙苯的烃化反应产品气14；
6)烃化反应产品气14送至乙苯分离装置，分离出过量苯16作为循环苯送至烃化反应装置，分离出乙苯17作为产品输出，分离出未参与烃化反应的乙烷、氮气、二氧化碳等轻组分气体15，；
7)步骤6)中得到的轻组分气体15经脱碳装置脱除二氧化碳气体18后，得到富含乙烷气体的循环气19，与烃化尾气1混合后循环利用。
本实施例，步骤1)中PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为76.33％。
本实施例，步骤2)中乙烷氧化脱氢反应的氧化剂为空气；稀释气为氮气；稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为2.5。
本实施例，步骤3)中脱水脱酸装置包括酸水吸收装置和酸水处理装置，所述吸收剂选自水，氧化脱氢反应产物中的水和酸均为蒸汽，经冷却之后变成液态的水和酸，少量夹带在反应产物气中的酸，通过水洗塔，即吸收剂水与氧化脱氢产品气直接在吸收塔内接触以来吸收其中的酸，防止其进入后续流程。
本实施例，步骤4)中脱氧装置的除氧方法为化学反应方法，采用脱水脱酸后的氧化脱氢产物中的一氧化碳、甲烷与残余氧发生化学反应，脱除残余氧气；脱氧后富含乙烯的氧化脱氢产物中主要组分乙烯的摩尔浓度为15.98％、乙烷的摩尔浓度为14.3％、氮气的摩尔浓度为58.19％。
本实施例，步骤5)中烃化反应为现有已知技术中分子筛气相烃化反应。
本实施例，步骤6)中乙苯分离装置为目前成熟的干气制乙苯工艺中烃化反应器下游的装置，包含并不仅限于反烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、二乙苯塔。
本实施例，步骤7)中脱碳装置为目前成熟的MDEA脱碳工艺；循环气中主要组分乙烷的摩尔浓度为18.72％、氮气的摩尔浓度为76.17％。
实施例2
本实施例2的烃化尾气的资源化处理方法的工艺流程参见图1所示，通过如下步骤实现：
1)来自催化裂解DCC干气制苯乙烯装置的烃化尾气1，其摩尔组成为H2 21.28％、N216.82％、CO 0.74％、CO2 0.49％、O2 2.1％、CH4 44.66％、C2H6 13.85％、C2H4 0.05％；与循环气19混合后得到混合气2，混合气2经压缩机a 3增压至1.0MPa送至变压吸附装置，脱除氢气、氮气、甲烷、一氧化碳等弱吸附组分5后，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气6；
2)PSA浓缩气6经压缩机b 7增压至1.1MPa后，与氧化剂及稀释气9混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，在催化剂的作用下，乙烷发生氧化脱氢反应生成富含乙烯的氧化脱氢产物10，其主要组分为乙烯、水、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、乙酸以及未反应的乙烷等；
3)富含乙烯的氧化脱氢产物10送至脱水脱酸装置，在吸收剂的作用下脱除其中的水和酸12；
4)脱水脱酸后的氧化脱氢产物11送至脱氧装置，将其中的氧气含量脱除至低于1000ppmv；
5)除氧后的氧化脱氢产物13送至烃化反应装置，在催化剂作用下乙烯与苯反应生成富含乙苯的烃化反应产品气14；
6)烃化反应产品气14送至乙苯分离装置，分离出过量苯16作为循环苯送至烃化反应器，分离出乙苯17作为产品输出，分离出未参与烃化反应的乙烷、氮气、二氧化碳等轻组分气体15；
7)步骤6)中得到的轻组分气体15经脱碳装置分离出二氧化碳气体18后，得到富含乙烷气体的循环气19，与烃化尾气1混合后循环利用。
本实施例，步骤1)中PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为75.39％。
本实施例，步骤2)中乙烷氧化脱氢反应的氧化剂为空气；稀释气为氮气及水蒸汽的混合物；稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为2。
本实施例，步骤3)中脱水脱酸装置包括酸水吸收装置和酸水处理装置，所述吸收剂选自水。
本实施例，步骤4)中脱氧装置的除氧方法为化学反应方法，采用脱水脱酸后的氧化脱氢产物中的一氧化碳、甲烷与残余氧发生化学反应，脱除残余氧气；脱氧后富含乙烯的氧化脱氢产物中主要组分乙烯的摩尔浓度为16.07％、乙烷的摩尔浓度为14.36％、氮气的摩尔浓度为58.39％。
本实施例，步骤5)中烃化反应为现有已知技术中分子筛气相烃化反应。
本实施例，步骤6)中乙苯分离装置为目前成熟的干气制乙苯工艺中烃化反应器下游的装置，包含并不仅限于反烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、二乙苯塔。
本实施例，步骤7)中脱碳装置为目前成熟的MDEA脱碳工艺；循环气中主要组分乙烷的摩尔浓度为18.14％、氮气的摩尔浓度为73.72％。
实施例3
本实施例3的烃化尾气的资源化处理方法的工艺流程参见图2所示，通过如下步骤实现：
1)来自催化裂解DCC干气制苯乙烯装置的烃化尾气1，其摩尔组成为H2 21.28％、N216.82％、CO 0.74％、CO2 0.49％、O2 2.1％、CH4 44.66％、C2H6 13.85％、C2H4 0.05％；与循环气19混合后得到混合气2，混合气2经压缩机a 3增压至1.0MPa送至变压吸附装置，脱除氢气、氮气、甲烷、一氧化碳等弱吸附组分5后，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气6；
2)PSA浓缩气6经压缩机b 7增压至1.1MPa后，与氧化剂及稀释气9混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，在催化剂的作用下，乙烷发生氧化脱氢反应生成富含乙烯的氧化脱氢产物10，其主要组分为乙烯、水、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、乙酸以及未反应的乙烷等；
3)富含乙烯的氧化脱氢产物10送至脱水脱酸装置，在吸收剂的作用下脱除其中的水和酸12；
4)脱水脱酸后的氧化脱氢产物11送至脱氧装置，将其中的氧气含量脱除至低于1000ppmv；
5)除氧后的氧化脱氢产物13经脱碳装置分离出二氧化碳气体18后，得到脱碳后的氧化脱氢产物。
6)脱碳后的氧化脱氢产物送至烃化反应装置，在催化剂作用下乙烯与苯反应生成富含乙苯的烃化反应产品气14；
7)烃化反应产品气14送至乙苯分离装置，分离出过量苯16作为循环苯送至烃化反应器，分离出乙苯17作为产品输出，分离出富含乙烷气体的循环气19与烃化尾气1混合后循环利用。
本实施例，步骤1)中PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为75.39％。
本实施例，步骤2)中乙烷氧化脱氢反应的氧化剂为空气；稀释气为氮气；稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为2。
本实施例，步骤3)中脱水脱酸装置包括酸水吸收装置和酸水处理装置，所述吸收剂选自水。
本实施例，步骤4)中脱氧装置的除氧方法为化学反应方法，采用脱水脱酸后的氧化脱氢产物中的一氧化碳、甲烷与残余氧发生化学反应，脱除残余氧气；脱氧后富含乙烯的氧化脱氢产物中主要组分乙烯的摩尔浓度为16.07％、乙烷的摩尔浓度为14.36％、氮气的摩尔浓度为58.39％。
本实施例，步骤5)中脱碳装置为目前成熟的MDEA脱碳工艺。
本实施例，步骤6)中烃化反应为现有已知技术中分子筛气相烃化反应。
本实施例，步骤7)中乙苯分离装置为目前成熟的干气制乙苯工艺中烃化反应器下游的装置，包含并不仅限于反烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、二乙苯塔；循环气中主要组分乙烷的摩尔浓度为18.14％、氮气的摩尔浓度为73.72％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将烃化尾气增压后送至变压吸附装置，脱除包含氢气、氮气、甲烷和一氧化碳在内的弱吸附组分，得到富含乙烷组分的PSA浓缩气；
(2)将PSA浓缩气增压，与氧化剂及稀释气混合后送至乙烷氧化脱氢反应装置，反应得到富含乙烯的氧化脱氢产物；
(3)将氧化脱氢产物进行脱水脱酸和脱氧处理后，送入烃化反应装置，与苯原料催化反应生成富含乙苯的烃化反应产品气；
(4)所得烃化反应产品气送至乙苯分离装置，分离出过量的苯、产物乙苯和未反应的轻组分气体，其中，过量的苯循环至烃化反应装置，乙苯作为产品输出；
(5)未反应的轻组分气体作为循环气，并返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(1)中，烃化尾气为来自炼厂干气制苯乙烯装置的烃化尾气，其中，氢气的摩尔浓度为10％～40％、甲烷的摩尔浓度为20％～50％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％；
PSA浓缩气中乙烷的摩尔浓度为50％～85％。
3.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(1)中，烃化尾气被增压至0.7～1.0MPa，再送入变压吸附装置；
步骤(2)中，PSA浓缩气被增压至1.0～1.5MPa后，再送入乙烷氧化脱氢反应装置。
4.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(2)中，氧化剂为氧气或空气或二者的混合物；
稀释气选自氮气、水蒸气或二氧化碳中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(2)中，稀释气与PSA浓缩气的摩尔比为1～5。
6.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(3)中，脱水脱酸在脱水脱酸装置中进行，脱水脱酸装置中所用吸收剂为水和/或醇。
7.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(3)中，脱氧为采用吸收、吸附、膜分离或化学反应方法进行。
8.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(3)中，脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物中，乙烯的摩尔浓度为10％～30％、乙烷的摩尔浓度为10％～30％、氮气的摩尔浓度为40％～60％。
9.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(5)中，循环气中乙烷的摩尔浓度为15％～30％、氮气的摩尔浓度为60％～85％。
10.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制苯乙烯后的烃化尾气生产乙苯的资源化处理方法，其特征在于，步骤(3)中脱水脱酸和脱氧后的氧化脱氢产物还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后送入烃化反应装置，或步骤(5)中的未反应的轻组分气体还经过脱碳装置脱去二氧化碳气体后返回至与步骤(1)中的烃化尾气混合后循环利用。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1789381A (zh) * 2005-12-23 2006-06-21 四川天一科技股份有限公司 一种富含c2及c2以上烃类的混合气
CN101757830A (zh) * 2010-01-18 2010-06-30 党延斋 一种炼厂干气中c2、c3组分及氢气的回收方法
CN103965009A (zh) * 2014-04-17 2014-08-06 陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司 一种用催化干气制苯乙烯后的烃化尾气制乙苯的方法
CN104860790A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 天津大学 利用炼厂干气变压吸附回收的乙烯制乙苯的装置及方法
WO2015130339A1 (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Dow Global Technologies Llc Process control method for extracting natural gas liquids from natural gas
CN110256186A (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 惠生工程（中国）有限公司 一种低碳烷烃氧化脱氢制烯烃的方法
CN110511109A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种乙烷连续生产乙烯的方法和装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1789381A (zh) * 2005-12-23 2006-06-21 四川天一科技股份有限公司 一种富含c2及c2以上烃类的混合气
CN101757830A (zh) * 2010-01-18 2010-06-30 党延斋 一种炼厂干气中c2、c3组分及氢气的回收方法
WO2015130339A1 (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Dow Global Technologies Llc Process control method for extracting natural gas liquids from natural gas
CN103965009A (zh) * 2014-04-17 2014-08-06 陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司 一种用催化干气制苯乙烯后的烃化尾气制乙苯的方法
CN104860790A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 天津大学 利用炼厂干气变压吸附回收的乙烯制乙苯的装置及方法
CN110511109A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种乙烷连续生产乙烯的方法和装置
CN110256186A (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 惠生工程（中国）有限公司 一种低碳烷烃氧化脱氢制烯烃的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱莉娜等: "《高校实验室安全基础》", 天津大学出版社, pages: 126 *

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