[發明專利]一種氣相法含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯產物分離工藝

有效

• 申請號: 201310357608.5
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104341264B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李建保;李淑紅;張仲利;李春曉;陳曦
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C07C15/073
• 分類號: C07C15/073;C07C15/02;C07C15/06;C07C7/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明是屬于石油化工領域，具體涉及一種氣相法含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯的產物分離工藝。

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，從上世紀五十年代末起已發展了幾種以低濃度乙烯和/或丙烯氣體為原料與苯反應制取乙苯和/或丙苯的方法。這些技術主要包括反應和分離兩大部分，反應部分包括烷基化反應(又稱烴化反應)和烷基轉移反應(又稱反烴化反應)，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，其中反烴化料是指烴化反應產生能與苯反應生成乙苯的沸點低于三乙苯的有機物。由于組成相近，烴化反應產物和反烴化反應產物共用一套分離系統。由于反烴化反應原料來源于烴化反應，反烴化反應產物量低于烴化反應產物，一般情況下認為烴化反應是含乙烯和/或丙烯氣體制乙苯和/或丙苯的主要反應，烴化反應產物是分離系統的主要來源。根據苯在烷基化反應器中的相態分為氣相法和液相法兩種，苯在在烷基化反應器中為氣相稱為氣相法，苯在在烷基化反應器中為液相稱為液相法。氣 相法技術的烴化反應產物為氣相，液相法技術的烴化反應產物為氣液混相。分離部分主要完成以下功能：

(1)得到目標產品乙苯和/或丙苯。

(2)將由原料氣(如：催化干氣)帶入的惰性氣以反應尾氣的形式從系統中脫除。

(3)將未反應的苯進行回收，循環使用。

(4)為保證苯達到循環要求，乙苯達到產品要求，如果反應產物中有較高濃度甲苯，需分離出來從系統中脫除。

(6)為保證苯達到循環要求，乙苯達到產品要求，如果反應產物中有較高濃度的烷基轉移反應的條件下不能與苯反應生成乙苯的沸點介于乙苯和三乙苯之間的其他有機物，需分離出來從系統中脫除。

(7)將烴化反應產生的二乙苯和三乙苯等多乙苯以及能與苯反應生成乙苯的沸點低于三乙苯的其他有機物分離出來，作為反烴化料返回反烴化反應器。

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

ZL90109803.5，ZL96100371.5，ZL97116471.1公開了直接利用煉廠尾氣生產乙苯和/或丙苯的技術，這些技術中的含乙烯的原料氣不需精制，直接進入反應器與苯進行反應，由反應溫度和反應壓力表明，這幾個專利都是氣相法的技術，反應產物按沸點高低先后分離出反應尾氣、苯、甲苯、乙苯、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)。

CN1250494C公開了一種催化干氣制乙苯工藝流程，它包括水洗塔、烴化反應器、反烴化反應器、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品沸點高低設置外，粗分塔、吸收塔、苯塔、脫甲苯塔、乙苯塔仍然是按沸點高低先后分離出反應尾氣、苯、甲苯、乙苯，其中吸收塔是將反應尾氣中苯的進行回收。

將一個多組分物流分離成兩個以上的不同產品時，一般情況就不可能只用一個精餾塔，此時就有一個選擇塔序的問題。一般地說，用普通精餾塔分離出C個產品時，需要C-1個精餾塔，塔序數隨著產品數量的增加而顯著增加，在設計精餾塔的塔序時，將所有可能的塔序均一一加以試驗或計算，顯然是不現實的。最好的辦法應該是先根據一些經驗的辦法選出兩或三種有希望的塔序，然后對它們加以仔細計算或試驗以確定最后的流程。在初選塔序時，考慮的角度不同，得到的塔序也不同。一般情況下，能量消耗是考慮塔序的主要影響因素，但同時也要考慮如物流的性質、產品的質量要求等其它因素。

一般較好的方案應滿足以下要求：

(1)能保證產品質量，滿足工藝要求，生產能力大。

(2)流程短，設備投資費用少

(3)能量消耗抵，收率高，操作費用少

(4)操作管理方便。

從能量消耗的角度出發，比較著名的是海文(Heaven)提出的四 條一般選擇塔序的經驗規律。

(1)一般說來，按相對揮發度的大小逐個從塔頂分離出各組分的塔序是有利的。換句話說，按揮發度的大小順序，逐個將組分由塔頂分出是有利的。