专利名称:一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法
技术领域:
本发明属于石油化工领域,具体是涉及一种用于含乙烯原料与苯反应制乙苯工艺中脱除含乙烯原料中重烃的方法。
背景技术:
乙苯是一种重要的有机化工原料,主要用于生产苯乙烯。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,乙苯/苯乙烯一直供不应求,2007 2008年,乙苯/苯乙烯消费量超过460万吨/年,其中年均进口量超过280万吨,对外依存度高达60%。乙苯是由苯与乙烯经烷基化反应制得,由于国内纯乙烯资源相对短缺,解决原料乙烯的来源,对生产乙苯工艺尤显重要。催化裂化(FCC)、催化裂解、热裂解、焦化等是重要的石油加工过程,这些加工过程 产生的含乙烯尾气(统称干气)超过550万吨/年,其中含乙烯约100万吨/年,此外还含有H2, CH4, C2H6, C3H6, C3H8, CO, CO2, H2O, H2S, C4和C5等组分,这部分宝贵的资源若作为燃料烧掉,造成资源浪费的同时还排放大量C02。为了充分利用这部分资源,人们进行了大量的研究工作,开发了一套完整干气制乙苯技术,该工艺一般经过原料处理部分、反应部分和产品分离部分,从而生产出大于99. 8重量%乙苯。干气原料预处理传统工艺流程一般采用吸收解吸的方法在吸收塔中干气与吸收剂逆向接触后,精制干气去下游的反应系统参加反应,吸收剂吸收了部分气体后去解吸塔,在解吸塔塔顶分出解吸气送出装置,塔底分出吸收剂返回吸收塔循环使用。干气原料中含有0 3. 0重量%的重烃,重烃一般为碳四、碳五、碳六中一种或几种,这些重烃首先被吸收剂吸收,由于组分较重,在之后的解吸过程中很难完全解吸出来随解吸气带走,这样,就导致这些重烃随吸收剂的循环使用而在系统中不断积累。关于干气制乙苯装置的原料预处理工艺流程如中国专利ZL200410021102. 8,ZL200610046750. 8 和 ZL200910066147. X,ZL200410021102. 8公开了一种催化干气制乙苯工艺流程,它具有管道不受腐蚀,苯回收率达99. 5%以上。其包括水洗塔、烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、脱甲苯塔、乙苯塔、脱多乙苯塔、二乙苯塔、换热器、机泵、罐,催化干气首先经水洗塔水洗,脱出干气中携带的MDEA,然后进入烃化反应器反应,反应产物经过换热器换热,进入粗分塔,粗分塔顶不凝气经冷凝冷却至5 20°C,进入吸收塔,粗分塔底液经泵加压后进入苯塔、脱甲苯塔、乙苯塔、脱多乙苯塔、二乙苯塔顺序分离出循环苯、甲苯、乙苯、丙苯、重组分和二乙苯,反烃化反应产物经换热后进入苯塔。ZL200610046750. 8公开了一种催化干气制乙苯原料预处理部分工艺流程,其包括丙烯吸收、乙烯解吸和丙烯解吸三部分,在反应部分前增加原料的脱丙烯工艺,经脱硫的催化干气进入装置后,先洗涤脱出其中的大部分MDEA,合格干气进分液罐分液后,进入丙烯吸收塔,将其中的丙烯组分和部分乙烯组分吸收下来;净化干气从丙烯吸收塔顶排出,分三路进烃化反应器,一路作为冷进料直接进入脱乙烯塔,一路与脱丙烯塔底物料换热至10 300°C左右进入脱乙烯塔,将其中的乙烯组分解吸出来,富乙烯气从脱乙烯塔顶排出,返回干气分液罐分液后在丙烯吸收塔和脱乙烯塔之间循环,将吸收剂中的丙烯组分解吸出来,其主要目的是脱丙烯,抑制丙烯与苯的副反应。ZL200910066147.X公开了一种用于乙烯制乙苯工艺中的含乙烯原料气的精制方法,其步骤是含乙烯原料气体和催化裂化或裂解装置返回的稀乙烯气体混合或分别从吸收装置的下部进入,与从吸收装置上部进入的吸收剂接触进行精制,精制原料气进入乙苯装置反应部分与苯反应制取乙苯,饱和的吸收剂进行解吸后循环使用,解吸气进入催化裂化或催化裂解装置。但上述工艺中均没有提到脱除干气原料中的重烃组分,在装置实际生产过程中,这些组分往往在工艺过程中积聚,从而引起解吸塔操作不稳,造成装置的解吸塔塔压波动,从而为生产安全带来隐患,同时会引起解吸后的吸收剂中重烃组分过多,使得干气吸收效果不好,经过吸收后的精制干气中带有重烃,会引起后续反应催化剂结焦加快,催化剂寿命缩短,同时会引起副产物增加,增加装置能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于含乙烯原料与苯反应制乙苯工艺中脱除含乙烯原料中重烃的方法,该工艺流程简单,投资低,特别适合改造现有的干气制乙苯工艺流程。
本发明第一种技术方案为一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法,其步骤是含乙烯原料进入吸收-解吸装置,含乙烯原料经吸收剂吸收后的精制原料进入乙苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用,解吸气经过冷却后进入分液装置,分液装置上部出来的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,经分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液从分液装置底部出来,一部分返回吸收-解吸装置循环使用,另一部分送至含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用。本发明第一种技术方案的进一步特征在于经分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液从分液装置底部出来,一部分返回吸收-解吸装置循环使用,另一部分依次经过含乙烯原料制乙苯工艺中的尾气吸收塔、循环苯塔和脱非芳塔,或者是直接进入尾气吸收塔、循环苯塔或脱非芳塔,分离出所含吸收剂和重烃。本发明第二种技术方案为一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法,其步骤是含乙烯原料进入吸收-解吸装置,含乙烯原料经吸收剂吸收后的精制原料进入乙苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用,解吸气分成两部分,一部分解吸气经过冷却后进入分液装置,分液装置底部物流返回吸收-解吸装置循环使用,分液装置上部出来的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,另一部分解吸气直接进入含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用。本发明第二种技术方案的进一步特征在于解吸气分成两部分,一部分解吸气经过冷却后进入分液装置,另一部分解吸气经冷却后,依次进入含乙烯原料制乙苯工艺中的尾气吸收塔、循环苯塔和脱非芳塔,或者是直接进入尾气吸收塔、循环苯塔或脱非芳塔,分离出所含吸收剂和重烃。本发明所述的分液装置,可以采用分液罐、聚结器或过滤器。本发明所述产品分离部分指的是反应产物的分离。本发明中吸收剂是含苯、乙苯、丙苯、甲乙苯和二乙苯等中一种或几种组分的物流,优选反应产物中分离出来的含苯、乙苯、丙苯、甲乙苯和二乙苯等中一种或几种组分的物流。本发明与现有技术相比,其效果是本发明在传统含乙烯原料预处理的基础上,通过物料转移,将含乙烯原料气体中所含重烃在吸收-解吸装置吸收并解析后送至装置内的产品分离部分将重烃从脱非芳塔顶分离出去,达到脱除原料中重烃的目的,从而减少吸收-解吸装置解吸塔中重烃的积累,防止解吸塔塔压波动,使装置操作稳定,使吸收剂中重烃组分减少,从而使经过吸收后的精制干气中携带重烃减少,使后续反应催化剂延缓结焦,增加催化剂寿命,同时减少副产物产生,降低装置分离能耗。本发明所述的两个方案,都能实现脱除重烃的目的,实际生产中,根据装置上下游的设置可进行选择。下面用附图和具体实施方式
来详细说明本发明,但并不限制本发明的范围。附图及
图I是本发明一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法流程简图。图2是本发明另一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法流程简图。图中1-含乙烯原料,2-吸收-解吸装置,3-分液装置,4-产品分离部分,5-解吸气,6-解吸气冷却器,7-解吸气凝液,8-不凝气,9-精制原料。
具体实施例方式如图I所示,含乙烯原料1,通常温度为20 40°C,压力为0. 5 I. 6MPa(G),首先进入原料处理部分的吸收-解吸装置2,含乙烯原料经吸收剂吸收后的精制原料9进入乙苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置2循环使用,解吸气5经过解吸气冷却器6冷却至5 40°C后进入分液装置3,分液装置3上部出来的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,经分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液7从分液装置3底部抽出,一部分返回吸收-解吸装置2作为吸收剂循环使用,另一部分送至含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分4分离出所含吸收剂和重烃,其中所含的重烃在产品分离过程中最终以不凝气8的形式从产品中分离出来,一般温度为20 40°C,压力为0. I 0. 6MPa(G),送出装置,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置2循环使用。如图2所示,含乙烯原料1,通常温度为20 40°C,压力为0. 5 I. 6MPa(G),首先进入原料处理部分的吸收-解吸装置2,含乙烯原料经吸收剂吸收后的精制原料9进入乙苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置2作为吸收剂循环使用,解吸气5分成两部分,其中一部分解吸气5经解吸气冷却器6冷却至5 40°C后进入分液装置3,分液装置3底部物流返回吸收-解吸装置循环使用,分液装置3上部出来的的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,另一部分解吸气5直接进入含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分4分离出所含吸收剂和重烃,其中所含的重烃在产品分离过程中最终以不凝气8的形式从产品中分离出来,一般温度为20 40°C,压力为0. I 0. 6MPa(G),送出装置,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置2循环使用。
权利要求
1.ー种含こ烯原料制こ苯エ艺的原料处理方法,其特征在于含こ烯原料进入吸收-解吸装置,含こ烯原料经吸收剂吸收后的精制原料进入こ苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用,解吸气经过冷却后进入分液装置,分液装置上部出来的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,经分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液从分液装置底部出来,一部分返回吸收-解吸装置循环使用,另一部分送至含こ烯原料制こ苯エ艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用。
2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于所述经分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液从分液装置底部出来,一部分返回吸收-解吸装置,另一部分依次经过含こ烯原料制こ苯エ艺中的尾气吸收塔、循环苯塔和脱非芳塔,或者直接进入尾气吸收塔、循环苯塔或脱非芳塔,分离出所含吸收剂和重烃。
3.根据权利要求I或2所述的方法,其特征在于所述分液装置为分液罐、聚结器或过滤器。
4.根据权利要求I或2所述的方法,其特征在于所述吸收剂是含苯、こ苯、丙苯、甲こ苯和ニこ苯中ー种或几种组分的物流。
5.根据权利要求I或2所述的方法,其特征在于解吸气冷却到5 40°C后进入分液装置。
6.ー种含こ烯原料制こ苯エ艺的原料处理方法,其特征在于含こ烯原料进入吸收-解吸装置,含こ烯原料经吸收剂吸收后的精制原料进入こ苯装置反应部分,解吸后的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用,解吸气分成两部分,一部分解吸气经过冷却后进入分液装置,分液装置底部物流返回吸收-解吸装置循环使用,分液装置上部出来的解吸气出装置进行重烃回收或作燃料气,另一部分解吸气直接进入含こ烯原料制こ苯エ艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃,分离出的吸收剂返回吸收-解吸装置循环使用。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于解吸气分成两部分,一部分解吸气经过冷却后进入分液装置,另一部分解吸气经冷却后,依次进入含こ烯原料制こ苯エ艺中的尾气吸收塔、循环苯塔和脱非芳塔,或者直接进入尾气吸收塔、循环苯塔或脱非芳塔,分离出所含吸收剂和重烃。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于所述分液装置为分液罐、聚结器或过滤器。
9.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于所述吸收剂是含苯、こ苯、丙苯、甲こ苯和ニこ苯中ー种或几种组分的物流。
10.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于解吸气分成两部分,一部分解吸气经冷却到5 40°C后进入分液装置。
全文摘要
本发明公开了一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法,其主要方案是含乙烯原料经吸收-解吸后进入乙苯装置反应部分,解吸气经过冷却后进入分液装置,分液后含吸收剂和重烃的解吸气凝液从分液装置底部抽出,一部分返回吸收-解吸装置循环使用,另一部分送至含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃。或者是一部分解吸气经过冷却后进入分液装置,另一部分解吸气直接进入含乙烯原料制乙苯工艺中的产品分离部分分离出所含吸收剂和重烃。该工艺流程简单,投资低,特别适合改造现有的干气制乙苯工艺流程。
文档编号C07C2/64GK102746084SQ20111010551
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者刘书朋, 张仲利, 李宏伟, 李春晓, 李淑红, 李网章, 董世达, 陈曦 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中石化洛阳工程有限公司