一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了石油化工技术领域中的一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺及装置，包括含乙烯干气预处理单元、脱丙烯单元、苯干燥单元、烷基化反应单元和产品分离单元，各单元通过管线相连接，在干气压缩机和乙烯吸收塔之间还设置有干燥器。采用本发明专利技术在原料含乙烯干气水洗后设置压缩机升压、冷却并分液，有利于气体中的水分从气相中分离出来，分液后的气相经丙烯吸收塔吸收，气相中的大部分水分溶解在吸收剂中，吸收剂中的水分在吸收剂缓冲罐中和丙烯解吸塔系统被分离出系统，塔顶脱丙烯干气和乙烯解吸塔顶的富乙烯气中的水分含量明显降低，两股气体可不经干燥器直接进乙烯吸收塔吸收后作为烷基化反应的进料。作为烷基化反应的进料。作为烷基化反应的进料。

【技术实现步骤摘要】
一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺及装置


[0001]本专利技术涉及石油化工
，具体地是涉及一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺及装置。
技术背景
[0002]乙苯是生产苯乙烯的原料，主要通过脱氢来生产苯乙烯。乙苯的生产技术路线主要有液相法和气相法，液相法通常采用纯乙烯路线，气相法通常采用稀乙烯干气法路线。乙苯原料的来源关系到企业的经济效益和发展，充分利用炼厂自有的含乙烯干气来生产乙苯，对提高企业的经济效益，促进乙苯
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苯乙烯工业的快速发展是有益的。
[0003]炼厂催化干气作为催化装置的尾气，通常直接作为燃料气烧掉，利用率低。催化干气中富含乙烯，作为燃料气烧掉会造成乙烯资源的严重浪费，利用催化干气中的乙烯制乙苯可以提高催化干气的利用率，同时能有效降低乙苯装置的生产成本。气相法工艺反应温度高，副反应较多，产物中二甲苯、丙苯等杂质组分多，乙苯产品质量相对较差、能耗大。液相法工艺反应条件温和，比气相法工艺生产的乙苯产品质量好、能耗低。催化干气除含一定量的乙烯组分外，还含有较多的氢气、甲烷、乙烷、氮气等组分，较难实现烷基化反应器在液相条件下操作，液相法工艺催化剂在有气相存在时，极容易结焦失活。目前国内已工业化的催化干气制乙苯装置多采用气相法工艺路线。
[0004]CN101665398A提出了一种用于乙烯制乙苯工艺的含乙烯原料气的精制方法，该方法顺序设置吸收塔、乙烯解吸塔和丙烯解吸塔三塔流程，吸收塔以苯作为吸收剂，吸收原料气中丙烯后的饱和吸收剂依次进入乙烯解吸塔和丙烯解吸塔，乙烯解吸塔顶的气体又返回到吸收塔入口，在丙烯解吸塔中解吸后的吸收剂返回到吸收塔循环使用。该方法可在原料气中丙烯体积含量高达3％的工况下，将原料气中的丙烯脱除率提高至98％以上，乙烯损失率小于2％。解决了现有技术对乙烯原料气预处理流程非连续操作、乙烯损失率高、丙烯脱除率低等缺点。
[0005]CN102746084A提出了一种含乙烯原料制乙苯工艺的原料处理方法，含乙烯原料气经吸收
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解吸装置后，气体进入乙苯反应部分，解吸气经冷却后进入分液装置，分液后含吸收剂及重烃的凝液一部分返回吸收
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解吸装置作为循环吸收剂使用，另一部分送至产品分离部分处理，该方法工艺流程简单，投资低，适合现有干气制乙苯工艺流程。
[0006]CN106278797A提出了催化干气生产乙苯的方法，该方法为气相法制乙苯工艺，含乙烯的催化干气经换热后分N股进入烷基化反应器各段催化剂床层，每股流量相同；原料苯全部由烷基化反应器第一段加入或分N股分段加入烷基化反应器，每股流量相同。乙烯与苯在各段催化剂床层接触反应，每段催化剂床层入口温度为300～400℃，床层温升为10～25℃。该方法通过控制催化干气入口温度，解决了以往工艺(如CN200510105256.X、CN1557794A等)中由于催化干气所含乙烯浓度变化大造成反应器床层温升不均匀、乙烯回收率低和催化剂利用率低等问题。但该工艺方法存在苯烯比高、乙烯转化率低、反应温度高、副产物多、能耗高且苯入口需要加热炉加热等问题。
[0007]催化干气液相法制乙苯工艺流程主要为两种。一种是鼓泡床工艺，催化剂完全浸没在苯中，催化干气以鼓泡的形式通过被苯完全浸没的催化剂，并与苯反应生成乙苯，然后再通过后续分离得到乙苯产品。另一种是采用催化精馏工艺，催化干气和新鲜苯分别由塔底和塔顶进入，苯在催化精馏塔内一边吸收催化干气一边进行烷基化反应，催化精馏塔通常采用板式塔或填料塔，催化剂分布在塔内，反应后的尾气(主要为氢气、甲烷、乙烷、氮气等组分)由塔顶排出，塔底得到乙苯和苯的混合物，再进入后续装置分离得到乙苯产品。鼓泡床工艺将催化剂完全浸没，可以在一定程度上保护催化剂，但由于鼓泡床的吸收效率低，该工艺存在转化率低、选择性差及催化剂用量大等缺点。催化精馏工艺吸收效率高、转化率高、选择性好、催化剂用量少，但该工艺不能保证催化剂完全不与气相接触，催化剂的寿命不能得到保证。
[0008]CN102267859B提出了一种乙烯生产乙苯的方法，该方法为液相制乙苯方法，该方法烷基化反应器设有N个吸收段和N个反应段，含乙烯和惰性组分的混合物分为N份分别进入烷基化反应器的第N吸收段底部，与来自烷基化反应器顶部吸收剂入口的吸收剂在吸收段接触并溶解在吸收剂中，向下流动进入反应段反应生成乙苯和多乙苯。吸收剂在烷基化反应器中，依次经过各个吸收段和反应段，本专利技术可以显著提高乙烯的转化率和回收率，且可有效保障反应在液相条件下进行，避免气相乙烯与催化剂直接接触，但吸收剂在催化剂床层停留时间较长，副反应较多，反应器结构复杂制造困难。
[0009]综上所述，目前炼厂工业化应用的干气制乙苯工艺以气相法为主，气相法工艺存在乙烯回收率低、副产物多、能耗高等问题。

技术实现思路

[0010]为解决以上问题，本专利技术提供了一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，以解决现有干气法制乙苯工艺存在的能耗高、乙烯回收率低、副产物多、催化剂运行周期短等技术问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0012]一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，包括下述步骤：
[0013]1)来自上游的含乙烯干气原料先经水洗脱除夹带的微量杂质后，送入丙烯吸收塔；
[0014]2)经步骤1)水洗后的含乙烯干气进入丙烯吸收塔与自塔顶进入的吸收剂逆流接触，脱丙烯干气从丙烯吸收塔顶出来后经干气压缩机压缩后进入乙烯吸收塔，丙烯吸收塔底物料经换热后返回乙烯解吸塔；乙烯解吸塔顶出来的富乙烯气与脱丙烯干气一起送往乙烯吸收塔，乙烯解吸塔塔底物料送至丙烯解吸塔；脱除丙烯后的丙烯解吸塔底物料作为循环吸收剂分别返回至乙烯解吸塔和丙烯吸收塔塔顶，丙烯解吸塔塔顶的富丙烯气送出装置；
[0015]3)新鲜苯与来自产品分离单元的循环苯混合后进入苯干燥器，在苯干燥器中脱除微量水后，送往烷基化反应单元；
[0016]4)步骤2)中丙烯吸收塔塔顶来的脱丙烯干气和乙烯解吸塔顶的富乙烯气混合后进入干气压缩机，经干气压缩机升压后用冷却器降温、分液，气相进入乙烯吸收塔下部，与塔顶进入的贫循环吸收液逆流接触，乙烯吸收塔塔顶的吸收尾气送至产品分离单元，乙烯
吸收塔塔底的富循环吸收液用泵升压、换热后进入烷基化反应器；
[0017]5)从烷基化反应器出来的反应产物与反应器进料换热、经减压后进入反应产物闪蒸罐，从反应产物闪蒸罐顶出来的气相进入脱乙烷塔，从闪蒸罐底出来的液相物料一部分作为乙烯吸收塔的贫循环吸收液送至吸收剂进料罐，从步骤3)苯干燥单元来的干燥后的混合苯也进入吸收剂进料罐，然后一起经吸收剂增压泵升压后送至乙烯吸收塔；另一部分送往后续产品分离单元；
[0018]6)脱乙烷塔塔顶分离得到富乙烷气送出装置，塔底组分送往后续产品分离单元。
[0019]本专利技术一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其进一步特征在于：在步骤4)中混合干气进入乙烯吸收塔前设置干燥器，脱除以相平衡形式存在于混合干气中的微量水分。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，包括下述步骤：1)来自上游的含乙烯干气原料先经水洗脱除夹带的微量杂质后，送入丙烯吸收塔；2)含乙烯干气进入丙烯吸收塔与自塔顶进入的吸收剂逆流接触，脱丙烯干气从丙烯吸收塔顶出来后经干气压缩机压缩后进入乙烯吸收塔，丙烯吸收塔底物料经换热后返回乙烯解吸塔；乙烯解吸塔顶出来的富乙烯气与脱丙烯干气一起送往乙烯吸收塔，乙烯解吸塔塔底物料送至丙烯解吸塔；脱除丙烯后的丙烯解吸塔底物料作为循环吸收剂循环分别返回至乙烯解析塔和丙烯吸收塔塔顶，丙烯解吸塔塔顶的富丙烯气送出装置；3)新鲜苯与来自产品分离单元的循环苯混合后进入苯干燥器，在苯干燥器中脱除微量水后，送往烷基化反应单元；4)步骤2)中丙烯吸收塔塔顶来的脱丙烯干气和乙烯解吸塔顶的富乙烯气混合后进入干气压缩机，经干气压缩机升压后用冷却器降温、分液，气相进入乙烯吸收塔下部，与塔顶进入的贫循环吸收液逆流接触，乙烯吸收塔塔顶的吸收尾气送至产品分离单元，乙烯吸收塔塔底的富循环吸收液用泵升压、换热后进入烷基化反应器；5)从烷基化反应器出来的反应产物与反应器进料换热、经减压后进入反应产物闪蒸罐，从反应产物闪蒸罐顶出来的气相进入脱乙烷塔，从闪蒸罐底出来的液相物料一部分作为乙烯吸收塔的贫循环吸收液送至吸收剂进料罐，从步骤3)苯干燥单元来的干燥后的混合苯也进入吸收剂进料罐，然后一起经吸收剂增压泵升压后送至乙烯吸收塔；另一部分送往后续产品分离单元；6)脱乙烷塔塔顶分离得到富乙烷气送出装置，塔底组分送往后续产品分离单元。2.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：在步骤4)中混合干气进入乙烯吸收塔前设置干燥器，脱除以相平衡形式存在于混合干气中的微量水分。3.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：在步骤1)的干气水洗后先进行压缩，压缩后进入丙烯吸收塔。4.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：所述吸收剂是苯、乙苯、甲乙苯和二乙苯中的一种或一种以上。5.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：步骤1)所述含乙烯干气原料中乙烯体积含量为5％～95％，在干燥器脱水后的水含量≯300ppm。6.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：步骤2)中所述吸收剂是含苯、乙苯、甲乙苯和二乙苯中的一种或一种以上；所述丙烯吸收塔的理论塔板10～50层，塔顶压力为0.6～4.5MPag，吸收温度为5～60℃，解吸温度为150～280℃。7.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：在步骤2)中丙烯解吸塔底物料作为循环吸收剂经吸收剂循环泵抽出后，再经吸收剂换热器和吸收剂缓冲罐后，分别返回至乙烯解吸塔和丙烯吸收塔塔顶。8.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：所述步骤4)中干气压缩机出口压力为1.2～3.0MPag，优选为1.5～2.5MPag。9.根据权利要求1所述的含乙烯干气液相法制乙苯的工艺，其特征在于：步骤4)乙烯吸收塔塔顶未吸收的轻组分气体进入产品分离单元的尾气吸收塔，经乙苯、多乙苯或丙苯等重组分吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：练弢，韩卫国，李网章，成慧禹，李春晓，张仲利，汤红年，要洁，毛存彪，高春杰，娄永峰，蒋波，焦伟州，
申请(专利权)人：北京欧谊德科技有限公司中海石油宁波大榭石化有限公司，
类型：发明
国别省市：