利用煉廠干氣變壓吸附回收的乙烯制乙苯的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分離煉廠干氣并制備乙苯的方法，具體地說，涉及一種利用變壓 吸附裝置分離回收煉廠干氣中的乙烯并采用催化反應(yīng)精餾技術(shù)及裝置制備乙苯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙苯是一種重要的工業(yè)原料，其90%由苯和高濃度乙烯反應(yīng)制得。乙烯的來源直 接影響乙苯工業(yè)的運(yùn)行成本和經(jīng)濟(jì)效益。煉廠干氣是石油化工的一種重要的資源，其中乙 烯的含量約為10~20摩爾％，對于干氣中乙烯的回收再利用已逐漸引起人們的關(guān)注。
[0003] 目前從煉廠干氣中回收乙烯的方法主要有深冷分離、中冷油吸收法、絡(luò)合分離法 和變壓吸附法等。深冷分離法工藝成熟，乙烯回收率高，但能耗高；中冷油吸收法吸收劑損 失大，乙烯回收率較低；絡(luò)合分離法，乙烯回收率較高，對原料中雜質(zhì)要求嚴(yán)格，預(yù)處理費用 較高，需要特殊的絡(luò)合劑；變壓吸附法操作簡單，能耗較低。
[0004] 目前，煉廠干氣制乙苯的裝置主要采用煉廠干氣經(jīng)過丙烯吸收塔和脫乙烯塔脫除 丙烯后的氣體與苯進(jìn)行烴化反應(yīng)，烴化反應(yīng)產(chǎn)物汽液分離后，尾氣經(jīng)苯吸收塔吸收苯后排 出裝置，液體產(chǎn)物經(jīng)粗分塔、苯塔、甲苯塔、乙苯塔、丙苯塔、多乙苯塔依次分離出循環(huán)苯、乙 苯、丙苯、二乙苯和重組分，二乙苯與苯混合進(jìn)入反烴化反應(yīng)器在分子篩催化劑上進(jìn)行反烴 化反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙苯。整個流程存在的問題主要有產(chǎn)品分離流程復(fù)雜，烴化反應(yīng)器和 粗分塔處理量大，導(dǎo)致設(shè)備尺寸較大的問題。已有報道關(guān)于干氣的催化反應(yīng)精餾的裝置，同 樣存在反應(yīng)器設(shè)備尺寸較大的問題。
[0005] 因此，簡化設(shè)備流程和減小設(shè)備尺寸對于煉廠干氣制乙苯生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性具有重要 的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的采用變壓吸附裝置回收煉廠干氣中的乙烯，將制得的中濃度干氣通 過催化反應(yīng)精餾技術(shù)及裝置制備乙苯。該方法具有工藝流程簡單、設(shè)備尺寸相對較小、設(shè)備 投資低的優(yōu)點。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 本發(fā)明的煉廠干氣制乙苯的裝置，包括吸附塔、催化反應(yīng)精餾塔、苯回流罐、冷凝 器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；催化反應(yīng)精餾塔塔頂設(shè) 置冷凝器，塔釜設(shè)置再沸器；原料煉廠干氣連接到吸附塔進(jìn)料口，經(jīng)吸附解吸后得到物料連 接到壓縮機(jī)的進(jìn)口，壓縮機(jī)的出口物料連接到催化反應(yīng)精餾塔的下部進(jìn)料口，原料苯連接 到催化反應(yīng)精餾塔的上部進(jìn)料口，催化反應(yīng)精餾塔塔頂冷凝器氣相出口連接到吸附塔進(jìn)料 口，液相出口連接到苯回流罐進(jìn)料口，苯回流罐出口連接到回流泵的進(jìn)料口，回流泵出口分 別連接到催化反應(yīng)精餾塔的回流進(jìn)料口和烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器的進(jìn)料口，催化反應(yīng)精餾塔塔 釜物料出口連接到塔釜采出泵的進(jìn)料口，塔釜采出泵的出口連接到甲苯塔進(jìn)料口。
[0009] 本發(fā)明的煉廠干氣制乙苯的方法是：煉廠干氣（1)與催化反應(yīng)精餾塔頂不凝氣 (4)進(jìn)入裝載有吸附劑的吸附塔（Tl)，吸附的吸余氣直接排出裝置，當(dāng)吸附達(dá)飽和時，進(jìn)行 泄壓，泄壓氣直接排出系統(tǒng)，然后經(jīng)過脫附操作得到中濃度干氣（2)經(jīng)壓縮機(jī)（Cl)加壓后 進(jìn)入催化反應(yīng)精餾塔（T3)下部。原料苯（3)進(jìn)入到催化反應(yīng)精餾塔（T3)的上部，催化反 應(yīng)精餾塔（T3)塔頂氣相經(jīng)冷凝器（El)部分冷凝后的不凝氣（4)返回到吸附塔，冷凝后的 液相進(jìn)入苯回流罐（VI)，經(jīng)回流采出泵（Pl)加壓后，一部分作為回流（5)，另一部分作為烷 基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器的苯進(jìn)料液（6)，催化反應(yīng)精餾塔塔底經(jīng)塔釜采出泵（P2)得到的液體（7) 進(jìn)入甲苯塔進(jìn)行后續(xù)分離。
[0010] 本發(fā)明采用的變壓吸附裝置采用兩個裝載活性炭吸附劑的吸附塔，將干氣中的C2 及以上組分以及苯蒸汽被吸附劑吸附。當(dāng)吸附塔（Tl)進(jìn)行吸附時，吸附塔（T2)處于脫附 階段，待吸附塔（Tl)吸附達(dá)到吸附負(fù)荷時，兩個塔相互切換操作，吸附塔（Tl)處于脫附階 段，吸附塔（T2)進(jìn)行吸附。
[0011] 煉廠干氣制乙苯的方法中：吸附時的溫度為20-80°C，吸附壓力為0. 1-2. OMPa，體 積空速為400-3000時'脫附采用抽真空的方法；催化反應(yīng)精餾塔的操作壓力0. 5-2MPa，反 應(yīng)溫度250-400°C，回流比2-15,苯的總量與烯烴摩爾比為6~8:1。
[0012] 本發(fā)明的煉廠干氣制乙苯的方法及裝置，其優(yōu)點在于利用變壓吸附裝置制得中濃 度干氣，然后去合成乙苯，可以大幅度減小烴化反應(yīng)器尺寸。利用催化反應(yīng)精餾塔合成乙 苯，在反應(yīng)的同時將苯與生成的產(chǎn)物進(jìn)行分離，減少了傳統(tǒng)的苯塔和粗分塔裝置，節(jié)省了設(shè) 備投資，并且減少了后續(xù)操作費用。另外，將催化反應(yīng)精餾塔塔頂不凝氣返回到變壓吸附的 裝置進(jìn)行再吸附，即減少了苯耗，又減少了傳統(tǒng)的苯吸收塔。
【附圖說明】
[0013] 圖1 :煉廠干氣變壓吸附回收的乙烯制乙苯的方法及裝置流程示意圖。
[0014] 圖2 :煉廠干氣變壓吸附回收的乙烯制乙苯及其提純的方法及裝置流程示意圖。
[0015] 設(shè)備：T1/T2.吸附塔，T3.催化反應(yīng)精餾塔，T4.甲苯塔，T5.乙苯塔，T6.丙苯塔， T7.多乙苯塔，T8.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器，Cl.壓縮機(jī)，VI.苯回流罐，EL催化反應(yīng)精餾塔冷凝 器，E2.催化反應(yīng)精餾塔再沸器，E3.甲苯塔冷凝器，E4.甲苯塔再沸器，E5.乙苯塔冷凝器， E6.乙苯塔再沸器，E7.丙苯塔冷凝器，E8.丙苯塔再沸器，E9.多乙苯塔冷凝器，E10.多乙 苯塔再沸器，Pl.催化反應(yīng)精餾塔回流采出泵，P2.催化反應(yīng)精餾塔塔釜采出泵，P3.甲苯塔 回流采出泵，P4.甲苯塔塔釜采出泵，P5.乙苯塔回流采出泵，P6.乙苯塔塔釜采出泵，P7.丙 苯塔回流采出泵，P8.丙苯塔塔釜采出泵，P9.多乙苯塔回流采出泵，P10.多乙苯塔塔釜采 出泵，P11.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器塔釜采出泵。
[0016] 物流：1.原料干氣，2.中濃度干氣，3.原料苯，4.催化反應(yīng)精餾塔塔頂不凝氣， 5.催化反應(yīng)精餾塔回流，6.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器的苯進(jìn)料液，7.催化反應(yīng)精餾塔塔釜出口 物料，8.甲苯塔回流，9.甲苯產(chǎn)品，10.甲苯塔塔釜出口物料，11.乙苯苯塔回流，12.乙苯 產(chǎn)品，13.乙苯塔塔釜出口物料，14.丙苯塔回流，15.丙苯產(chǎn)品，16.丙苯塔塔釜出口物料， 17.多乙苯塔回流，18.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器進(jìn)料，19.重組分產(chǎn)品，20.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器塔 釜出料，21.烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器塔釜出料經(jīng)加壓后的液體。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的方法及裝置進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0018] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0019] 煉廠干氣制乙苯的裝置，如圖1所示，包括吸附塔、催化反應(yīng)精餾塔、苯回流罐、冷 凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；催化反應(yīng)精餾塔塔頂 設(shè)置冷凝器，塔釜設(shè)置再沸器；原料煉廠干氣連接到吸附塔進(jìn)料口，經(jīng)吸附解吸后得到物料 連接到壓縮機(jī)的進(jìn)口，壓縮機(jī)的出口物料連接到催化反應(yīng)精餾塔的下部進(jìn)料口，原料苯連 接到催化反應(yīng)精餾塔的上部進(jìn)料口，催化反應(yīng)精餾塔塔頂冷凝器氣相出口連接到吸附塔進(jìn) 料口，液相出口連接到苯回流罐進(jìn)料口，苯回流罐出口連接到回流泵的進(jìn)料口，回流泵出口 分別連接到催化反應(yīng)精餾塔的回流進(jìn)料口和烷基轉(zhuǎn)移化反應(yīng)器的進(jìn)料口，催化反應(yīng)精餾塔 塔釜物料出口連接到塔釜采出泵的進(jìn)料口，塔釜采出泵的出口連接到甲苯塔進(jìn)料口。
[0020] 煉廠干氣制乙苯的方法是：煉廠干氣（1)與催化反應(yīng)精餾塔頂不凝氣（4)進(jìn)入裝 載有吸附劑的吸附塔（Tl)，吸附的吸余氣直接排出裝置，當(dāng)吸附達(dá)飽和時，進(jìn)行泄壓，泄壓 氣直接排出系統(tǒng)，然后經(jīng)過脫附操作得到中濃度干氣（2)經(jīng)壓縮機(jī)（Cl)加壓后進(jìn)入催化 反應(yīng)精餾塔（T3)下部。原料苯（3)進(jìn)入到催化反應(yīng)精餾塔（T3)的上部，催化反應(yīng)精餾塔 (T3)塔頂氣相經(jīng)冷凝器（El)部分冷凝后的不凝氣（4)返回到吸附塔，冷凝后的液相進(jìn)入苯 回流罐（VI)，經(jīng)回流采出泵（Pl)加壓后，一部分作為回流（5)，另一部分作為烷基轉(zhuǎn)移化反 應(yīng)器的苯進(jìn)料液（6)，催化反應(yīng)精餾塔