[發(fā)明專利]一種綜合利用煉化干氣并生產(chǎn)二氯乙烷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310275516.2
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103360203A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 遲慶峰;劉建路;李強;潘玉強;張浩波;王健;何加海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;山東海化集團有限公司
• 主分類號: C07C19/045
• 分類號: C07C19/045;C07C17/02;C10L3/00;C01B3/50
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務(wù)所 37215
• 代理人: 臧傳進

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉化干氣綜合利用并生產(chǎn)二氯乙烷的方法。

背景技術(shù)

煉化干氣是石油煉制過程中產(chǎn)生的廢尾氣，主要成分包括C₂H₄、C₂H₆、CH₄、H₂、C₃H₆、C₃H₈、CO、CO₂等組分。到目前為止，這部分石油資源主要作為燃料使用，其中的主要組分如乙烯、乙烷、氫氣和碳3及以上（C3+）組分沒有得到高效利用，造成資源浪費的同時還排放大量CO₂，隨著我國石油工業(yè)的快速發(fā)展，催化干氣的年產(chǎn)量十分可觀，對煉化干氣中的有效組分分別進行回收利用，不僅可以獲得高純度單一組分，也可以進一步生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品，形成煉化干氣不同組分的階梯利用，進一步提高資源利用效率和經(jīng)濟效益。

從目前可行的煉化干氣應(yīng)用方式看，主要有兩種：一是直接用干氣作為原料，利用其中的乙烯生產(chǎn)乙苯/苯乙烯、丙酸、二氯乙烷/氯乙烯等；二是通過對煉化干氣中的乙烯進行濃縮，而后通過分離得到聚合級的乙烯。從煉化干氣中回收低濃度乙烯的技術(shù)有深冷分離法、中冷油吸收法、膜分離法、金屬絡(luò)合分離法、吸附分離法、膨脹機法、水合物分離法及聯(lián)合工藝等，這些技術(shù)可將乙烯濃度提高到80%以上，可作為石油化工原料，用來生產(chǎn)一系列衍生物和聚合物產(chǎn)品。

二氯乙烷(EDC)是生產(chǎn)聚氯乙烯的基本原料。全球約95％的EDC用于生產(chǎn)氯乙烯（VCM），幾乎所有的VCM用于生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）；EDC的其他用途是作為氯化溶劑，如三氯乙烯、乙胺、亞乙烯基氯和三氯乙烷，也用于生產(chǎn)四氯乙烯的中間體和用作生產(chǎn)六氯代酚基甲烷的催化劑。

工業(yè)上二氯乙烷EDC生產(chǎn)常用的方法是乙烯直接氯化法或氧氯化法，是在催化劑存在下用氯氣直接氯化乙烯或用無水氯化氫經(jīng)氧氯化乙烯制得，但原料乙烯是經(jīng)深冷分離提純的聚合級純乙烯，此種方法工藝流程長、成本高。

此后，又開發(fā)了直接利用煉化干氣中的乙烯經(jīng)凈化富集后直接與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)二氯乙烷的技術(shù)，此技術(shù)不需要采用深冷分離工藝。

在中國專利CN1171387A中，公開了一種干氣稀乙烯直接氯化制備二氯乙烷的方法，但是，該方法采用原料只是經(jīng)過脫水、脫硫化氫簡單處理的干氣，直接氯化過程中的副反應(yīng)多，乙烯的選擇性低；而且由于僅使用鼓泡塔作為反應(yīng)器，原料中乙烯的利用率不高，二氯乙烷產(chǎn)品濃度較低，反應(yīng)溫度大于130℃時，副反應(yīng)會大大增加；而且單位體積反應(yīng)器處理能力小。若采用上述發(fā)明，將導(dǎo)致乙烯的選擇性與轉(zhuǎn)化率大大降低，用于大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)濟性明顯降低。

在中國專利CN1834076A中，公開了管式乙烯直接氯化反應(yīng)制備二氯乙烷生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法，但是其研究對象僅僅是純乙烯，并沒有對干氣中其他組分如甲烷、乙烷、硫化氫等進行討論。事實上，在該專利描述的管道反應(yīng)器中，如果不是采用純乙烯而直接采用煉化干氣做原料，副反應(yīng)幾率將大大增加，直接影響到產(chǎn)品純度；而雜質(zhì)如硫化氫等會造成催化劑的失活，極大的降低了乙烯的轉(zhuǎn)化率。

在中國專利CN102531827A中，公開了干氣直接氯化制備二氯乙烷的方法，描述了干氣和氯氣通過管道反應(yīng)器和鼓泡塔反應(yīng)生產(chǎn)二氯乙烷的方法，并獲得質(zhì)量濃度90％以上的二氯乙烷，干氣中乙烯轉(zhuǎn)化率大于95％，乙烯反應(yīng)選擇性大于98％，但對干氣中乙烯含量要求較高，使該專利的應(yīng)用范圍大幅減少。參加反應(yīng)前干氣未提前進行分散，直接與溶氯的二氯乙烷反應(yīng)，造成干氣與氯氣的混合不夠均勻，易造成乙烯轉(zhuǎn)化率的降低和副反應(yīng)的生成。該專利對氯化反應(yīng)尾氣的處理也沒有描述，氯化反應(yīng)尾氣中含有的乙烯和乙烷等氣體沒有回收利用，將會降低乙烯的利用率，降低該技術(shù)方案的經(jīng)濟性，同時，該專利對干氣中乙烯以外的其他成分對乙烯直接氯化反應(yīng)的影響沒有研究，也沒有提出硫化氫等雜質(zhì)造成催化劑失活的處理措施，因此盡管在直接氯化過程中的乙烯的轉(zhuǎn)化率大于95%，但是對乙烯的綜合利用率沒有考慮。

另外，上述背景技術(shù)對于氯化尾氣的處理均未給出經(jīng)濟的方案，氯化尾氣因為不能直接作為燃料使用，如果高溫焚燒處理會造成資源浪費并且會增加額外成本，而低溫燃燒處理會產(chǎn)生二噁英類劇毒物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種綜合利用煉化干氣并生產(chǎn)二氯乙烷的方法，可以綜合利用干氣中的各個組分，實現(xiàn)干氣的階梯利用，能夠提高干氣中乙烯的綜合利用率，使副反應(yīng)更低從而使得二氯乙烷產(chǎn)品質(zhì)量更高，尾氣處理更經(jīng)濟，能夠達到環(huán)保要求。