[发明专利]一种增产乙苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增产乙苯的方法

背景技术

现代化工生产中，乙苯是一种重要的原料，主要用来脱氢生产苯乙烯，而苯乙烯则是用来制造聚苯乙烯及其共聚物的。我国市场上，苯乙烯的需求量远大于生产量，对外依存度高达60％。乙苯的生产主要是通过乙烯与苯发生烷基化反应来合成乙苯，根据原料的不同，分为纯乙烯法和稀乙烯法。其中，稀乙烯法采用炼厂干气为原料，利用苯与炼厂干气中的乙烯反应制造乙苯。

以图1为例，对现有技术进行详细说明。图1示出了现有技术干气制乙苯的工艺流程图。干气首先依次进入水洗脱MDEA装置10和脱丙烯装置11进行水洗脱MDEA和吸收解吸法脱除少量丙烯，得到脱丙烯干气和富丙烯气。将新鲜苯送入苯储罐13，经苯预热装置12预热，经预热后的苯与脱丙烯干气送入烷基化反应器1与苯接触进行烷基化反应，接触所得产物进入产品粗分离塔3中进行初步的气液分离，得到含乙苯产物的液相物流A和含苯尾气，在吸收塔4中脱除分离后得到的含苯尾气中的苯，得到含乙烷和氢气的脱苯气相物流B，含乙苯产物的液相物流A经脱苯塔5进入精馏分离系统6，得到乙苯产品，含乙烷和氢气的脱苯气相物流B进入燃气总管。将液相物流A经脱苯塔5和精馏分离系统6分离出二乙苯作为吸收剂，在吸收塔4中吸收含苯尾气中的苯，得到反烷基化料，将反烷基化料送入反烷基化反应器2，与来自脱苯塔5经苯储罐13的循环苯进行反烷基化反应，得到的反烷基化反应产物再经脱苯塔5送入精馏分离系统6，进行精馏分离。

我国每年在催化裂化过程中产生的炼厂干气超过550万吨。炼厂干气中通常含有10-20％的乙烯，10-20％的乙烷，15-35％的氢气，10-20％的氮气，20-30％的甲烷，少量碳氧化物及其他杂质气体。炼厂干气制乙苯技术是由中科院大连化物所、抚顺石油二厂和洛阳石化工程公司联合开发的，该技术可直接利用稀乙烯含量的炼厂干气与苯反应生成乙苯，有效利用了炼厂干气中的乙烯资源，进而提高了国内苯乙烯生产能力。与纯乙烯法工艺相比，炼厂干气制乙苯工艺的生产成本较之低15％。

目前，国内的炼厂干气制乙苯装置年产能共有136万吨(含在建项目)，主要生产企业多达17家。这些装置的产能按照炼厂干气中的乙烯含量进行设计，生产规模与纯乙烯原料生产乙苯的装置相比较小，年产能大多在6-10万吨乙苯。

炼厂干气中除含有较大量的乙烯外，还含有可观含量的乙烷，在干气制乙苯过程中，这部分乙烷不能有效利用，直接进入干气制乙苯装置的尾气中。国内的干气制乙苯装置每年产生的尾气约130-165万吨，目前，上述尾气只作为燃气气使用，其中大量乙烷尚未能得到有效的化工利用，因此造成了极大的能源浪费。

国内外有较多研究报道了乙烷氧化裂解制乙烯的过程。一般而言，乙烷单独与氧化性气体发生氧化裂解反应时，产物中CO_x(x为1或2)的含量较高，乙烯的选择性较差。由于乙烷裂解为乙烯的反应是吸热反应，如果要获得较高的乙烷转化率和乙烯收率，则往往还须额外输入热量以提供反应热并维持反应器温度。因此，目前用于乙烷单独氧化裂解的反应器都需要外部供热，尚未见自热反应的报道。

如果将氢气与乙烷一同进料与氧气反应，则可以通过氢气与氧气的氧化反应放热，为乙烷裂解提供能量，从而可将供热方式从外部供热转变为内部供热，从而降低裂解炉的投资和操作成本。美国的Schmidt等人以负载Pt的泡沫陶瓷为催化剂，采用氢气与乙烷的混合进料的方式进行高温氧化裂解，发现氢气与氧气优先反应，床层可实现自热，乙烯收率可达50％以上。但Schmidt的研究并未涉及利用干气制乙苯工艺产生的尾气中的乙烷和氢气制造乙烯，也没有报道利用该过程提高干气制乙苯的乙苯产量的完整工艺。

大连化物所的徐春英和葛庆杰(CN1269341A)对炼厂干气中的乙烷制乙烯做过研究，采用钙钛矿型氧化物作为催化剂或无催化剂的气相氧化裂解法，乙烯收率可达50％以上。大连化物所的徐龙伢(CN1181993A，CN1152566A)曾提出可通过二氧化碳氧化乙烷脱氢技术将催化裂化干气中稀乙烷制成乙烯，乙烯选择性达85％，催化剂寿命300h。然而，CN1269341A、CN1181993A，CN1152566A中均未涉及利用干气的氢气与氧化性气体反应供热，以实现裂解反应器自热的问题，也没有报道利用该过程提高干气制乙苯的乙苯产量的完整工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中炼厂干气制乙苯的尾气没有得到有效利用的缺陷，提供一种利用炼厂干气制乙苯工艺中的尾气增产乙苯的方法。