[发明专利]利用吸收精制的高压聚乙烯尾气的乙苯制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙苯的制备工艺，尤其涉及一种利用吸收精制的高压聚乙烯尾气的乙苯制备工艺。

背景技术

乙苯是一种重要的化工原料，自上世纪三十年代末以来，发展了多种以乙烯和苯为原料制取乙苯的方法。按反应状态分类，可分为气相法和液相法两类。

气相法合成乙苯工艺的反应温度370～420℃，反应介质苯与乙烯均为气相。该方法具有环境友好、收率高(99.3%)、能耗少、催化剂和设备投资低等优点。但是，气相乙烯在有催化剂的条件下，容易齐聚生成大分子烯烃及长链烷基苯等，因此所得的乙苯纯度不高，其中的二甲苯含量高。

液相法，即液相烷基化法乙苯生产工艺，其特点是反应在液相中进行，即催化剂浸没于液态苯中，乙烯鼓泡溶解于液态苯，再与苯在催化剂表面反应生成乙苯，反应温度250～270℃、压力3.7～4.4MPa，该方法可以方便地控制床层温升，反应器内不出现飞温，产品中二甲苯含量低，催化剂不易结焦，是目前广泛应用的乙苯制备方法。

目前，液相法有以下几种：(1)Unocal-ABBLummus-crest开发的以Y沸石为催化剂的乙苯生产工艺，反应在固定床上以液态进行，即液相法，其典型的操作条件：温度270e!压力3.8MPa。与Y沸石相比，β分子筛具有更高的乙苯选择性，因此，该工艺逐渐转向采用β分子筛作为催化剂。(2)Mobil-Raytheon也开发了以MCM-22为催化剂的Mobil-BadgerEBMax液相烷基化法乙苯生产工艺。与气相法相比，液相烷基化工艺的生产能力大、催化剂单程使用寿命长、操作温度低和催化剂用量大。此法生产乙苯纯度达到99.85%，杂质含量：苯500ppm、甲苯500ppm、非芳500ppm、C8/C9芳烃500ppm、二甲苯60ppm。该工艺技术得到了迅速推广应用。我国茂名石化公司和扬子石化公司先后引进了该工艺技术。(3)中石化石油化工科学研究院和燕山石化公司等共同成功开发液相烷基化循环法，于2000年在燕化公司化工一厂完成8.9万t/a乙苯装置工业规模改造，分别采用AEB-2和AEB-1为烷基化催化剂和烷基转移催化剂，一次投料试车成功，乙苯产品纯度超过99.6%。

乙苯是石油化工行业生产苯乙烯的主要原料，目前工业上生产的乙苯90%以上是以石油化工厂生产的纯乙烯与苯为原料，通过烷基化反应制得的。但是乙烯日益短缺，使用纯乙烯来制备乙苯，成本越来越高。然而，催化裂化(FCC)干气中却有大量乙烯被浪费。面对乙烯短缺和FCC干气中乙烯大量浪费的矛盾，中科院大连化学物理研究所和抚顺石化公司石油二厂从1986年开始开发了以FCC干气中的低浓度乙烯为原料制乙苯的系列技术。目前，已研究出第五代技术，工业应用主要为第三代技术。

用稀乙烯制乙苯是近二十来年才获得突破并成功工业化应用的新技术，是利用稀乙烯气体的主要手段。但是，与纯乙烯制乙苯技术相比，该技术存在苯耗高、能耗高的缺点。对比两种工艺，发现原料稀乙烯中含丙烯及碳三以上的不饱和烃是导致苯耗、能耗偏高的主要原因。因此，近年来在工程设计时都在烃化反应前增加了脱丙烯的处理单元，目的是将稀乙烯原料气中的丙烯及碳三以上的不饱和烃脱除，以降低生产乙苯的单位苯耗和能耗。

目前，含乙烯的混合气体的处理方式有深冷精馏法、吸收法和吸附法。深冷精馏法流程复杂，生产装置投资大、生产成本高。吸附法多为变压吸附法，建设投资费用较大。吸收法根据相似相容原理原理主要吸收脱除C₃及C₃⁺烃类组分等杂质，难以选择性脱除N₂、O₂、CO、CO₂等杂质。而稀乙烯制乙苯技术的脱丙烯工艺基本都属于吸收—解吸工艺，主要有四种：中国科学研究大连化学物理研究所的吹扫气解吸工艺(CN200410037433.0)，中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司200610046750.8，上海洛派克能源工程技术开发有限公司的两级解吸工艺(CN200910172287.5)，中石化洛阳工程有限公司的选择吸收工艺(CN200910066146.5)，中石化洛阳工程有限公司的解吸气去FCC工艺(CN200910066147.X)。吸收法脱除C₃及C₃⁺烃类组分等杂质已有较成熟技术和工业实践经验。