[发明专利]一种脱除裂解气中酸性气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除裂解气中的酸性气体的方法，具体地说，涉及一种运用超重力旋转床技术脱除裂解气中酸性气体的方法。

背景技术

在工业上，蒸汽裂解制乙烯的裂解气中通常含有硫化氢、二氧化碳和有机硫(统称为：酸性气体)，酸性气体对后续分离造成的危害较大。首先，硫含量高时严重腐蚀设备，使设备的使用寿命缩短，同时，硫还可以使干燥裂解气的分子筛寿命缩短，使脱炔所用的钯催化剂中毒。其次，二氧化碳在后续的低温分离操作过程中容易结成干冰堵塞设备与管道，破坏正常生产。更重要的是酸性气体杂质对于乙烯产品也有危害，例如，乙烯聚合过程中，二氧化碳和硫化物会使聚合催化剂的金属碳键分解，破坏其催化活性；乙烯高压聚合过程中，二氧化碳在循环乙烯中积累，降低了乙烯分压，从而影响聚合速度和聚乙烯的分子量。因此裂解气中的酸性气体必须除去。

一般要求将裂解气中酸性气体脱除至小于1ppm。通常采用的方法有热碳酸钾洗涤法、氢氧化钠洗涤法(以下简称碱洗)和乙醇胺类溶液吸收法。工业上裂解原料中硫质量含量≤0.1％时，裂解气中的酸性气体含量较低，采用碱洗法最经济；当裂解原料中硫质量含量为0.1％-0.5％时，裂解气中的酸性气体含量较高，单用碱洗法碱耗量很大，不经济。单用乙醇胺类溶液吸收又不能脱除有机硫，需要采用乙醇胺类溶液吸收法与碱洗法相结合的方法来联合操作。即用乙醇胺类溶液吸收法脱除大量的酸性气体，再用碱洗法脱除剩余的酸性气体；当裂解原料中硫质量含量＞0.5％时，裂解前要对原料进行脱硫。

在现有技术中裂解气中酸性气体的脱除方法，工艺过程为裂解气以乙醇胺类溶液和/或碱液为吸收剂，在吸收塔内经循环吸收酸性气体，再经水洗洗去夹带的碱后离开脱除系统(《乙烯工艺与技术》，王松汉、何细藕主编，中国石化出版社，2000，6，pp367-383，引入本发明作为参考)。其中碱洗流程，主要分为两类，即，一段水洗二段碱洗和一段水洗三段碱洗。KTI/TPL公司采用二段碱洗，林德公司也多采用二段碱洗，斯通一韦伯特公司、鲁姆斯公司等采用的三段碱洗流程，但是碱液的消耗都很大。

上述的酸性气脱除方法所采用的都是塔式设备，设备的体积大而高，压降大，能耗高，投资多；另外由于吸收塔的气液接触效果较差，传质效率较低，故而吸收效率较低，不得不加大循环液量以提高碱洗工艺酸性气体的吸收率，因此操作费用大幅提高。

发明内容

为了克服现有技术中运用吸收塔技术脱除裂解气中的酸性气体的方法存在的设备投资大、吸收效率低、操作费用高等的缺陷，本发明提供一种运用超重力旋转床技术脱除裂解气中的酸性气体的方法。

本发明的脱除裂解气中酸性气体的方法，是将含酸性气体的裂解气经气相进口引入超重力旋转床装置后，在其转子填料层内与碱性吸收剂或水充分接触、强烈传质脱除酸性气体后，从气相出口排出，得到酸性气体含量小于1ppm的裂解气。之后，可将排出的裂解气引入后续的干燥工段进行干燥，然后再进入下道工序。

将裂解气由超重力旋转床装置的气相进口沿切向引入装置内，经过旋转的转子填料层的外缘在压差作用下向转子填料层的内缘流动，碱性吸收剂或水经超重力旋转床装置的液相进口进入装置内，经中心的液体分布器均匀喷洒在转子填料层的内缘上，在强大的离心力作用下由内缘向外流动，气液两相逆流而行，在转子填料层上强烈湍动充分接触的情况下进行物理吸收和化学吸收，而后气相由装置的气相出口引出进入下道工序，吸收剂由其液相出口引出。

具体的，本发明的脱除裂解气中酸性气体的方法，包括以下步骤：

1)碱洗步骤：

将含酸性气体的裂解气、碱性吸收剂分别经气相进口、液相进口引入至少一段碱洗超重力旋转床装置中；

在所述的装置的转子填料层内，所述的裂解气与碱性吸收剂接触后，由气相出口引出，至水洗超重力旋转床装置或下一段碱洗超重力旋转床装置；

所述的碱性吸收剂吸收酸性气体后，由液相出口引出，其中一部分作为废液引出，至废液处理区；一部分吸收液引入设置于液相出口处的中间循环罐中，与新鲜的碱性吸收剂或来自下一段碱洗超重力旋转床装置的中间循环罐的部分吸收液混合后，循环使用；

2)水洗步骤：

将步骤1)得到的裂解气、水分别经气相进口、液相进口引入水洗超重力旋转床装置中；

在所述的装置的转子填料层内，所述的裂解气与水接触后，由气相出口引出；

所述的水洗涤裂解气中夹带的碱液后，由液相出口引出，至设置于该装置液相出口处的中间循环罐中，循环使用。