[发明专利]一种节能环保的干气制乙苯的方法

说明书

本发明提供了一种节能环保的干气制乙苯的方法，主要是干气制乙苯反应产物的气液分离和尾气脱苯。其特征在于干气制乙苯的反应产物的气液分离和尾气吸收在同一个塔中进行，该吸收分离塔分为四段，塔上段为填料段，塔中段为列管冷却段，塔下段为板式塔，底段为塔釜。反应产物从塔釜上部进入，吸收剂从填料段顶部进入；经吸收分离塔的吸收、分离过程后，尾气从塔顶去燃料气管网，富吸收液和反应产物中的冷凝液体混合，从塔釜底流出进入苯塔。苯塔顶不凝气返回吸收分离塔，苯塔上段抽出循环苯1去往烷基化反应器，苯塔回流罐底的循环苯2去往烷基转移反应器，苯塔底物料进入乙苯塔，在乙苯塔顶得到产品乙苯，乙苯塔塔底液分为三股，一股作为吸收剂返回吸收分离塔，一股去往烷基转移反应器，一股得到芳烃油。本发明分离流程简单可靠，在充分利用了反应热的同时减少了塔设备，节省了设备投资和后续操作费用，降低了装置能耗。本发明分离方法的尾气携带苯的回收率大于99.9％，乙苯产品纯度大于99.8％。

技术领域

本发明提供了一种节能环保的干气制乙苯的方法，主要是干气制乙苯反应产物的气液分离和尾气脱苯。该方法分离流程简单可靠，反应产物的气液分离和尾气吸收在同一个塔中进行，充分利用热能的同时减少了塔设备，节省了设备投资和后续操作费用，降低了装置能耗。本发明的尾气携带苯的回收率高，乙苯产品纯度符合要求，极大地提高了炼厂的经济效益和环境效益。

背景技术

乙苯是一种重要的有机化工原料，主要用来生产苯乙烯，进而生产聚苯乙烯、工程塑料和丁苯橡胶等。近年来，随着经济的发展，我国对乙苯的需求不断增长，常年处于供不应求的状态，每年有超过40％的需求依赖进口。

同时，随着我国炼油工业的不断发展，炼厂内副产大量的干气，其中的乙烯数量可观，通常被用作燃料或直接放火炬烧掉，造成了资源的巨大浪费。而干气制乙苯技术能有效地利用这部分作为燃料使用的干气，生产出市场上供不应求的高附加值乙苯产品，能较大程度地提高炼厂的经济效益。

干气制乙苯技术是由上世纪中叶开始发展起来的乙烯制乙苯技术延展而来的，原料由高浓度的乙烯或纯乙烯变成了含乙烯浓度较低的稀乙烯或干气。对常规的催化裂化干气而言，其中的乙烯浓度约5～20％，氢气、甲烷、乙烷等惰性气体占很大部分。这些惰性气混合在乙烯制乙苯反应产物中，直接进入苯塔等精馏分离系统，会给装置带来很大的负荷，塔中气体通量比其他工艺条件下要处理的气体通量大几倍甚至几十倍，塔釜的液相通量也将相应地增加，这将带来极大的能耗，同时，由于气液两相是平衡的，塔顶的尾气还会夹带走大量的苯和其他芳烃，这部分苯的消耗不仅会造成经济损失，还会给自然环境和人身健康带来巨大的危害。

因此，与乙烯制乙苯技术相比，干气制乙苯技术中，更值得关注的是：如何能在不影响乙苯产品收率和纯度的情况下，将干气制乙苯的反应产物进行有效地气液分离，并回收尾气中的苯。

常规的乙烯制乙苯工艺的分离方法需要将反应产物冷却至常温，在不同压力下闪蒸吸收两次或以上，之后再加热升温，进入苯塔等精馏系统，这个过程不仅能耗极大，闪蒸的气相和苯塔顶不凝气都还会携带苯。

CN2004100211028中公开了一种催化干气制乙苯工艺流程，该方法的反应产物分离系统为常规的分离流程，即反应产物经换热后进粗分塔，塔顶不凝气冷凝冷却至5～20℃，进吸收塔，粗分塔底液进苯塔、甲苯塔、乙苯塔、脱多乙苯塔、二乙苯塔，顺序分离出循环苯、甲苯、乙苯、丙苯、重组分和二乙苯。其中粗分塔用来气液分离，吸收塔用来回收气相携带的苯和芳烃。该方法的苯回收率能达到99.5％。

CN2009100063071中公开了一种稀乙烯与苯反应制乙苯的方法。该方法的烷基化反应产物气液分离后，尾气经低温吸收排出装置，液体产物经分离系统依次分出循环苯、乙苯、丙苯、二乙苯和重组分，二乙苯和苯返回烷基转移反应器进一步反应生成乙苯。在实施例1中气液分离装置是粗分塔，在实施例2中的气液分离装置是用冷冻水冷却，苯塔回流罐顶的气体进脱非芳塔，脱非芳塔顶不凝气排放，塔底料返回苯塔。该方法的乙苯产品的纯度为99.7％，其中二甲苯含量在721ppm，乙烯生成乙苯的总选择性为99.3％，尾气携带苯的回收率为99.5％。