[發明專利]一種用于乙烯制乙苯工藝的含乙烯原料氣的精制方法

無效

• 申請號: 200910066148.4
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101659591A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 董世達;李淑紅;張仲利;李建保
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C7/11;C07C15/073;C07C2/64;C10L3/12;C10L1/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于石油化工領域，具體地說是涉及一種用于乙烯與苯反應制取乙苯工藝的含乙烯原料氣的精制方法。

背景技術

乙苯是一種重要的化工原料，自上世紀三十年代末以來，發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。隨著石油加工規模的發展，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，從上世紀五十年代末起已發展了幾種以低濃度乙烯氣體為原料與苯反應制取乙苯的方法。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，但在這些技術中對含低濃度乙烯的原料氣中所含的H₂S，O₂，CO₂，CO等雜質含量限制嚴格，需預先脫除到ppm級，有的技術還要求將原料氣中丙烯以及碳個數大于3的不飽和烴組分也要脫除到ppm級才能使烷基化反應正常進行，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精制裝置。這些預精制裝置采用深冷分離法，投資大，能耗高。

隨著技術的進步，對煉廠尾氣中乙烯的利用又有了新的技術。ZL90109803，ZL96100371.5，ZL97116471.1，ZL98113983.3和ZL99112833.8公開了直接利用煉廠尾氣生產乙苯的技術，這些技術中的含乙烯的原料氣不需精制，直接進入反應器進行反應，反應后的反應產物先后分離出反應尾氣、苯、甲苯、乙苯、異丙苯、二乙苯、高沸物等物質(不同專利分離部分分離出物質不完全相同，是上述物質的全部或部分物質)，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、碳個數大于10的單環和多環芳香族的混合物，高沸物在有的專利中稱為重芳烴、殘液。雖然這些技術在H₂S，O₂，CO₂，CO，丙烯以及碳個數大于3的不飽和烴組分這些雜質存在的情況下可以正常進行反應，但由于反應原料中存在一定含量的丙烯以及碳個數大于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時，甚至會長期高達3％(體積)，這些丙烯以及碳個數大于3的不飽和烴組分在相同的條件下與苯反應的速度比乙烯快，轉化率比乙烯高，這就造成采用這些技術的反應產物中除目標產品乙苯以外的雜質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大于3的不飽和烴組分進行預精制的乙苯裝置反應產物中多，由此引起后續分離工藝流程復雜、能耗高；與此同時，這些丙烯以及碳個數大于3的不飽和烴組分與苯反應消耗了大量的苯而不能生成目標產品乙苯就造成了裝置乙苯產品的苯單耗高。

CN1923973A公開了一種催化干氣制乙苯原料預處理部分工藝流程，其缺點如下：1)采用苯作吸收劑。由于苯的沸點低，易揮發，在相同的溫度壓力下，解吸氣中含的量是甲苯、乙苯、丙苯、二乙苯的數倍。2)苯毒性大，是致癌的化學品，在職業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品替代此化學品。3)苯的凝固點為5.5℃，雖然它的權利要求書中敘述采用低溫吸收，操作溫度-20～60℃，但理論上說由于苯的凝固它是無法再5.5℃以下的溫度操作的，在實際中為保證工業裝置不出現局部堵塞的問題，操作溫度一般是要高于凝固點約5℃以上，這也就是說CN1923973A在實施過程中吸收操作溫度不應低于10℃，由于吸收溫度越低吸收效果越好，因此它的丙烯脫除率為95～98％，較低。

發明內容

本發明是針對現有技術工藝中對含乙烯原料氣預處理流程選用吸收劑為苯、丙烯脫除率低等缺點，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，該工藝為連續操作工藝，用該工藝對原料氣進行精制后，可將原料氣中的丙烯脫除率提高至98.1～99.9％，吸收劑毒性低，職業安全防范要求低，造成污染的可能性小。

本發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裝置的下部進入，吸收劑從吸收裝置上部進入，經吸收劑吸收后的精制原料氣進入乙苯裝置反應部分與苯反應制取乙苯，飽和的吸收劑進入步驟2)；