[發(fā)明專利]氣相法含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯產(chǎn)物分離工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310357565.0
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104341262A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建保;李淑紅;張仲利;李春曉;陳曦
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號: C07C15/073
• 分類號: C07C15/073;C07C2/66;C07C15/02;C07C7/11
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體地說是涉及氣相法含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯的產(chǎn)物分離工藝。

背景技術(shù)

乙苯是一種重要的化工原料，自上世紀(jì)三十年代末以來，發(fā)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(shù)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(guī)模的發(fā)展，含有低濃度乙烯和/或丙烯的煉廠尾氣日益增加，對這些尾氣中乙烯和/或丙烯的利用，從上世紀(jì)五十年代末起已發(fā)展了幾種以低濃度乙烯和/或丙烯氣體為原料與苯反應(yīng)制取乙苯和/或丙苯的方法。這些技術(shù)主要包括反應(yīng)和分離兩大部分，反應(yīng)部分包括烷基化反應(yīng)(又稱烴化反應(yīng))和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)(又稱反烴化反應(yīng))，分別完成乙烯和/或丙烯與苯生成乙苯和/或丙苯、反烴化料與苯反應(yīng)，其中反烴化料是指烴化反應(yīng)產(chǎn)生能與苯反應(yīng)生成乙苯的沸點(diǎn)低于三乙苯的有機(jī)物。由于組成相近，烴化反應(yīng)產(chǎn)物和反烴化反應(yīng)產(chǎn)物共用一套分離系統(tǒng)。由于反烴化反應(yīng)原料來源于烴化反應(yīng)，反烴化反應(yīng)產(chǎn)物量低于烴化反應(yīng)產(chǎn)物，一般情況下認(rèn)為烴化反應(yīng)是含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯的主要反應(yīng)，烴化反應(yīng)產(chǎn)物是分離系統(tǒng)的主要來源。根據(jù)苯在烷基化反應(yīng)器中的相態(tài)分為氣相法和液相法兩種，苯在在烷基化反應(yīng)器中為氣相稱為氣相法，苯在在烷基化反應(yīng)器中為液相稱為液相法。氣相法技術(shù)的烴化反應(yīng)產(chǎn)物為氣相，液相法技術(shù)的烴化反應(yīng)產(chǎn)物為氣液混相。分離部分主要完成以下功能：

(1)得到目標(biāo)產(chǎn)品乙苯和/或丙苯。

(2)將由原料氣(如：催化干氣)帶入的惰性氣以反應(yīng)尾氣的形式從系統(tǒng)中脫除。

(3)將未反應(yīng)的苯進(jìn)行回收，循環(huán)使用。

(4)為保證苯達(dá)到循環(huán)要求，乙苯達(dá)到產(chǎn)品要求，如果反應(yīng)產(chǎn)物中有較高濃度甲苯，需分離出來從系統(tǒng)中脫除。

(5)將烴化反應(yīng)產(chǎn)生的二乙苯和三乙苯等多乙苯以及能與苯反應(yīng)生成乙苯的沸點(diǎn)低于三乙苯的其他有機(jī)物分離出來，作為反烴化料返回反烴化反應(yīng)器。

(6)為保證苯達(dá)到循環(huán)要求，乙苯達(dá)到產(chǎn)品要求，如果反應(yīng)產(chǎn)物中有較高濃度的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的條件下不能與苯反應(yīng)生成乙苯的沸點(diǎn)介于乙苯和三乙苯之間的其他有機(jī)物，需分離出來從系統(tǒng)中脫除。

(7)將沸點(diǎn)比三乙苯高的直鏈烴類、碳個(gè)數(shù)大于12的單環(huán)和多環(huán)芳香族的混合物(稱高沸物，在有的專利中稱為重芳烴、殘液)從系統(tǒng)中分別脫除，以防止它們在系統(tǒng)中累積。

ZL90109803.5，ZL96100371.5，ZL97116471.1公開了直接利用煉廠尾氣生產(chǎn)乙苯和/或丙苯的技術(shù)，這些技術(shù)中的含乙烯的原料氣不需精制，直接進(jìn)入反應(yīng)器與苯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物按沸點(diǎn)高低先后分離出反應(yīng)尾氣、苯、甲苯、乙苯、丙苯、二乙苯、高沸物等物質(zhì)(不同專利分離部分分離出物質(zhì)不完全相同，是上述物質(zhì)的全部或部分物質(zhì))。

CN1250494C公開了一種催化干氣制乙苯工藝流程，它包括水洗塔、烴化反應(yīng)器、反烴化反應(yīng)器、粗分塔、吸收塔、苯塔、脫甲苯塔、乙苯塔、脫多乙苯塔、二乙苯塔。它的分離部分除了脫多乙苯塔、二乙苯塔未按照分離產(chǎn)品沸點(diǎn)高低設(shè)置外，粗分塔、吸收塔、苯塔、脫甲苯塔、乙苯塔仍然是按沸點(diǎn)高低先后分離出反應(yīng)尾氣、苯、甲苯、乙苯，其中吸收塔是將反應(yīng)尾氣中苯的進(jìn)行回收。

氣相法含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯技術(shù)本身的特點(diǎn)，它的特點(diǎn)就是：為保證烴化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性，苯與乙烯和/或丙烯的分子比是大于化學(xué)反應(yīng)所需的，ZL90109803.5中苯與乙烯的分子比是3.0-12.0，優(yōu)選4.0-8.0，ZL96100371.5中苯與乙烯的分子比是2-15，優(yōu)選3-12，ZL97116471.1中苯與乙烯和丙烯的分子比2-20，CN1250494C中在實(shí)施方式中公開苯和乙烯的分子比是5，這就說明苯在烴化反應(yīng)產(chǎn)物中含量高。在采用氣相法技術(shù)，反應(yīng)用苯以氣相形式進(jìn)入烴化反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物為氣相，其中的苯也為氣相，采用現(xiàn)有技術(shù)的分離工藝首先分離出反應(yīng)尾氣，烴化反應(yīng)產(chǎn)物必須進(jìn)行冷卻然后進(jìn)行氣液分離，此時(shí)的除由于相平衡存在于反應(yīng)尾氣中的苯外其余的苯變成了液相，CN1250494C增加了粗分塔實(shí)現(xiàn)了分段冷凝冷卻，但仍然是將苯進(jìn)行了冷凝，被冷凝下來的苯進(jìn)入苯塔進(jìn)行分離，塔頂部產(chǎn)出苯，在苯塔內(nèi)苯又一次汽化冷凝。由于氣相法技術(shù)要求進(jìn)烴化反應(yīng)器的苯是氣相，這就必須把苯塔出來的液相苯再一次汽化。從上述分析可以看出采用現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)產(chǎn)物中的大量苯經(jīng)歷了氣-液-氣-液-氣的相態(tài)變化，每一次的相態(tài)變化都需要取出或供給大量的能量。由于苯在反應(yīng)產(chǎn)物中比例較高，苯的多次相變就造成了分離工藝的能量消耗高。

發(fā)明內(nèi)容