利用吸收精制的高壓聚乙烯尾氣的乙苯制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種乙苯的制備工藝，尤其設及一種利用吸收精制的高壓聚乙締尾氣 的乙苯制備工藝。
【背景技術】
[0002] 乙苯是一種重要的化工原料，自上世紀=十年代末W來，發展了多種W乙締和苯 為原料制取乙苯的方法。按反應狀態分類，可分為氣相法和液相法兩類。
[0003] 氣相法合成乙苯工藝的反應溫度370~420°C，反應介質苯與乙締均為氣相。該方 法具有環境友好、收率高巧9. 3%)、能耗少、催化劑和設備投資低等優點。但是，氣相乙締在 有催化劑的條件下，容易齊聚生成大分子締控及長鏈烷基苯等，因此所得的乙苯純度不高， 其中的二甲苯含量高。
[0004] 液相法，即液相烷基化法乙苯生產工藝，其特點是反應在液相中進行，即催化劑 浸沒于液態苯中，乙締鼓泡溶解于液態苯，再與苯在催化劑表面反應生成乙苯，反應溫度 250~270°C、壓力3. 7~4. 4MPa，該方法可W方便地控制床層溫升，反應器內不出現飛溫， 產品中二甲苯含量低，催化劑不易結焦，是目前廣泛應用的乙苯制備方法。
[000引 目前，液相法有W下幾種：（I)Unocal-ABBLummus-crest開發的WY沸石為催 化劑的乙苯生產工藝，反應在固定床上W液態進行，即液相法，其典型的操作條件：溫度 270e!壓力3. 8MPa。與Y沸石相比，0分子篩具有更高的乙苯選擇性，因此，該工藝逐漸 轉向采用P分子篩作為催化劑。（2)MobU-Raytheon也開發了WMCM-22為催化劑的 Mobil-BadgerEBMax液相烷基化法乙苯生產工藝。與氣相法相比，液相烷基化工藝的生 產能力大、催化劑單程使用壽命長、操作溫度低和催化劑用量大。此法生產乙苯純度達到 99. 85%，雜質含量：苯 500ppm、甲苯 500ppm、非芳 500ppm、C8/C9 芳控 500ppm、二甲苯 60ppm。 該工藝技術得到了迅速推廣應用。我國茂名石化公司和揚子石化公司先后引進了該工藝技 術。（3)中石化石油化工科學研究院和燕山石化公司等共同成功開發液相烷基化循環法， 于2000年在燕化公司化工一廠完成8. 9萬t/a乙苯裝置工業規模改造，分別采用A邸-2和 AEB-I為烷基化催化劑和烷基轉移催化劑，一次投料試車成功，乙苯產品純度超過99. 6%。
[0006] 乙苯是石油化工行業生產苯乙締的主要原料，目前工業上生產的乙苯90%W上是 W石油化工廠生產的純乙締與苯為原料，通過烷基化反應制得的。但是乙締日益短缺，使用 純乙締來制備乙苯，成本越來越高。然而，催化裂化（FCC)干氣中卻有大量乙締被浪費。面 對乙締短缺和FCC干氣中乙締大量浪費的矛盾，中科院大連化學物理研究所和撫順石化公 司石油二廠從1986年開始開發了WFCC干氣中的低濃度乙締為原料制乙苯的系列技術。目 前，已研究出第五代技術，工業應用主要為第=代技術。
[0007] 用稀乙締制乙苯是近二十來年才獲得突破并成功工業化應用的新技術，是利用稀 乙締氣體的主要手段。但是，與純乙締制乙苯技術相比，該技術存在苯耗高、能耗高的缺點。 對比兩種工藝，發現原料稀乙締中含丙締及碳=W上的不飽和控是導致苯耗、能耗偏高的 主要原因。因此，近年來在工程設計時都在控化反應前增加了脫丙締的處理單元，目的是將 稀乙締原料氣中的丙締及碳=W上的不飽和控脫除，W降低生產乙苯的單位苯耗和能耗。
[0008] 目前，含乙締的混合氣體的處理方式有深冷精饋法、吸收法和吸附法。深冷精饋法 流程復雜，生產裝置投資大、生產成本高。吸附法多為變壓吸附法，建設投資費用較大。吸 收法根據相似相容原理原理主要吸收脫除Cs及C3+控類組分等雜質，難W選擇性脫除N2、 〇2、CO、C〇2等雜質。而稀乙締制乙苯技術的脫丙締工藝基本都屬于吸收一解吸工藝，主要有 四種：中國科學研究大連化學物理研究所的吹掃氣解吸工藝（CN200410037433. 0)，中國石 油集團工程設計有限責任公司撫順分公司200610046750.8,上海洛派克能源工程技術開發 有限公司的兩級解吸工藝（CN200910172287. 5)，中石化洛陽工程有限公司的選擇吸收工 藝（CN200910066146. 5)，中石化洛陽工程有限公司的解吸氣去FCC工藝（CN200910066147. X)。吸收法脫除Cs及C/控類組分等雜質已有較成熟技術和工業實踐經驗。
[0009] 高壓聚乙締尾氣中富含乙締，例如中石化茂名分公司高壓聚乙締裝置外排尾氣含 94〇/〇 ~98% 乙締，含有0.5% ~3.0%乙燒、0.5% ~3. 0%C3及C3%1. 0%~2.0%丙醒、0. 01%~ 2.0%C〇2、0. 01%~2.0°崩2等雜質，是可W回收利用的資源。可目前僅限于將高壓聚乙締尾 氣返回乙締裂解裝置進入裂解氣壓縮機，與乙締裂解氣一起分離處理，取得了一定的經濟 效益。但存在W下不足：占用壓縮機做功負荷及后系統精饋能力、制約乙締產能、雜質易造 成催化劑中毒、排放火炬系統氣體增加等。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是提供一種利用吸收精制的高壓聚乙締尾氣的乙苯制備工藝，該工 藝中，高壓聚乙締尾氣通入吸收裝置，有效地分離對乙苯制備有重大影響的Cs及C/組分和 丙醒等雜質，經過吸收精制所得的氣體送入乙苯裝置中進行生產乙苯，實現高壓聚乙締尾 氣在乙苯制備工藝中的利用。
[0011] 本發明的目的是通過W下技術方案來實現的：一種利用吸收精制的高壓聚乙締尾 氣的乙苯制備工藝，包括W下步驟： (1) 吸收精制：高壓聚乙締尾氣自吸收塔中部進入，與來自吸收塔頂部的吸收劑逆流 接觸，吸收劑吸收脫除Cs及C/組分和丙醒等雜質，獲得精制乙締氣體； (2) 烷基化合成乙苯：所得精制乙締氣通入乙苯裝置中與苯進行烷基化反應合成乙 苯。
[0012] 本發明步驟（1)中所述吸收劑應采用對乙締氣體沒有吸收作用而對Cs及C/組分 等雜質有選擇性吸收作用的試劑。作為本發明的一個實施例，所述吸收劑為乙苯裝置中分 離所得的多乙苯混合物。所述多乙苯混合物為乙苯裝置副產物，供應方便；通過控制操作條 件，可選擇性吸收脫除Cs及C/組分和丙醒等雜質；與C3及C/組分和丙醒等雜質的沸點差 大，解吸時多乙苯混合物不氣化，不影響下游工藝。因而，本發明步驟（1)中，將乙苯裝置的 多乙苯塔頂部的多乙苯緩沖罐中部分多乙苯混合物經換熱降溫后輸送至吸收塔頂部，作為 吸收劑使用。
[0013] 本發明步驟（1)中，吸收塔塔底設供熱設備，W調整吸收塔溫度梯度分布、提高吸 收選擇性，在保證吸收C/組分等雜質的同時減少乙締的吸收。
[0014] 本發明步驟（1)中，所述吸收處理的條件為：吸收塔溫度為20°C- 40°C，壓力0. 1 一 5.OMPaG。所述吸收塔壓力優選為0. 6 - 1. 2MPaG。
[0015] 本發明步驟（I)中，所述吸收劑與高壓聚乙締尾氣的體積比為0.OOl~1。
[0016] 本發明步驟（2)中，所述烷基化合成乙苯采用液相法烷基化工藝，生產中采用常 規工藝條件即可。
[0017] 進一步地，本發明步驟（2)中，所述精制乙締氣與純乙締混合后作為原料通入乙 苯裝置的反應器中參與合成反應。其中，所述精制乙締氣與純乙締的體積比為氣 <100%，在實際生產當中，可W根據乙締裂解、高壓聚乙締、乙苯等生產裝置的生產情 況，W及乙苯裝置的烷基化反應情況靈活調整精制乙締氣與純乙締之間的比例。
[0018]在烷基化反應條件下，甲燒、乙燒等不凝氣不參與反應，而經過變壓吸附處理的精 制乙締氣體中甲燒和乙燒含量總量< 3%，并不影響烷基化反應，且最后作為不凝氣從抽出 苯塔塔頂排入火炬。而由于運些不凝氣不參與反應，可W用于調節控制乙苯裝置中的抽出 苯塔、乙苯塔、多乙苯塔的塔頂壓力，那么在生產中可W減少充入氮氣或不充入氮氣。因此， 本發明步驟（2)中，W精制乙締氣中的甲燒、乙燒等不凝氣代替或部分代替氮氣來維持反 應系統反應壓力，乙苯工藝中反應系統中減少通入氮氣或無需通入氮氣。
[0019]更進一步地，本發明還包括解吸步驟，將吸收塔中的飽和吸收劑送入解吸塔中進 行解吸，釋放的C3及C/組分、及丙醒等氣體送至氣體饋分裝置做進一步的分離回收。所述 解吸溫度 40 - 300 °C，壓力 0.OOl- 4.OMPaG。
[0020] 本發明還可做更進一步的改進：所述步驟（1)中，從吸收塔的中部氣體進料位置W下抽出部分液體與解吸塔底部出來的解吸后的吸收劑換熱，然后再返回吸收塔內，抽出 液體量與進入抽出位置總液體量的質量比為0.Ol~0. 99,運樣可W調整吸收塔溫度梯度分 布。
[0021] 本發明與現有技術相比具有W下優點： (1)本發明對Cs及C/組分、丙醒等雜質有非常好的分離效果，可盡可能地去除高壓聚 乙締尾氣中的Cs及C/組分、丙醒等雜質，實現高壓聚乙締尾氣在乙苯工藝中的回收利用， 并實現生產上的連續操作。
[0022] (2)本發明可通過吸收塔塔底設置的供熱設備，調整吸收塔溫度梯度分布、提高 吸收選擇性，在保證吸收C/組分等雜質的同時減少乙締的