脱除乙苯脱氢尾气中苯乙烯及回收氢气的方法技术

技术编号:10207672 阅读:267 留言:0更新日期:2014-07-12 10:24
本发明专利技术涉及一种从乙苯脱氢尾气中脱除少量苯乙烯及回收氢气的分离方法,属于石油化工领域。该方法以脱氢原料乙苯为吸收剂对尾气进行循环吸收,将苯乙烯含量为30~50ppm;再通过压缩冷凝回收乙苯,苯乙烯含量为5~10ppm,满足氢气分离提纯工段安全稳定运行的要求。深度脱除苯乙烯后采用三种不同分离方案提纯氢气,满足氢纯度和回收率的不同要求:变压吸附提纯氢浓度>98%,回收率80~85%,电耗0.21kWh/Nm3;氢气膜分离提纯氢浓度>95%,回收率90~95%,电耗0.17kWh/Nm3;变压吸附耦合氢气膜分离提纯氢浓度>98%,回收率94~97%,同时实现高纯度和高收率,电耗0.25kWh/Nm3。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于石油化工领域。
技术介绍
苯乙烯广泛用于丁苯橡胶、聚苯乙烯、ABS工程塑料、SAN工程塑料、SBS橡胶等合成材料的生产以及药物、染料等精细化工产品的合成,是一种非常重要的化学中间体。2006年全球苯乙烯产能达到2995.4万吨,主要是通过乙苯催化脱氢法和乙苯/丙烯联合氧化法两种工艺生产。2009年我国苯乙烯产能约为486.9万吨,除中国海洋石油-壳牌化学公司等少数装置采用乙苯/丙烯联合氧化工艺,大部分采用乙苯脱氢法生产。乙苯脱氢反应通常采用氧化铁系催化剂,以水蒸气为稀释剂,在580?650°C条件下进行,其化学反应式为:CfHqC2H5 580'65°°C >CiH5CH = CH hH2乙苯催化脱氢生产苯乙烯的同时副产大量含氢尾气。年产10万吨苯乙烯的乙苯催化脱氢装置副产含氢尾气超过3000Nm3/h,其氢气浓度一般为70?85mol%。氢气在石油化工企业中广泛用于加氢裂化、油品精制等过程,是石油化工企业非常重要的反应原料。回收石化尾气中的氢气,降低制氢成本、提高氢气利用率是提高石油化工企业综合经济效益的关键。乙苯脱氢尾气中的氢气含量非常高,本文档来自技高网...

【技术保护点】
脱除乙苯脱氢尾气中苯乙烯及回收氢气的方法,其特征在于,以苯乙烯的生产原料乙苯为吸收剂,脱除乙苯脱氢尾气中的苯乙烯;吸收了苯乙烯的粗乙苯不需要额外的再生装置,直接作为脱氢装置的原料;吸收过程将乙苯脱氢尾气中的苯乙烯含量由0.1~1.5mol%降低至30~50ppm,进一步采用压缩冷凝将苯乙烯的含量降低至5~10ppm;将苯乙烯生产装置产出的乙苯脱氢尾气(S‑1)输入第一换热器(1)中冷却至0~40℃,随后进入三相分离罐(2)中,冷凝水(S‑2)和粗苯乙烯(S‑3)分别从三相分离罐(2)的底部和中部采出,没有冷凝的乙苯脱氢尾气(S‑4)从三相分离罐(2)的顶部采出;没有冷凝的乙苯脱氢尾气(S‑4)...

【技术特征摘要】
1.脱除乙苯脱氢尾气中苯乙烯及回收氢气的方法,其特征在于,以苯乙烯的生产原料乙苯为吸收剂,脱除乙苯脱氢尾气中的苯乙烯;吸收了苯乙烯的粗乙苯不需要额外的再生装置,直接作为脱氢装置的原料;吸收过程将乙苯脱氢尾气中的苯乙烯含量由0.1~1.5mol%降低至30~50ppm,进一步采用压缩冷凝将苯乙烯的含量降低至5~IOppm ;将苯乙烯生产装置产出的乙苯脱氢尾气(S-1)输入第一换热器(I)中冷却至O~40°C,随后进入三相分离罐(2 )中,冷凝水(S-2 )和粗苯乙烯(S-3 )分别从三相分离罐(2 )的底部和中部采出,没有冷凝的乙苯脱氢尾气(S-4)从三相分离罐(2)的顶部采出;没有冷凝的乙苯脱氢尾气(S-4)从循环吸收塔(3)的底部进入,与循环吸收塔(3)的顶部输入的乙苯(S-5)逆流接触,循环吸收塔(3)中气相的苯乙烯被乙苯吸收,循环吸收塔(3)塔底液相采出粗乙苯(S-6)经循环泵(4)增压后,60~80%的流量返回循环吸收塔(3)的中部,剩余的20~40%直接输出;脱除苯乙烯的循环吸收塔(3)顶气相采出物(S-7)进入第一压缩机(5)中升压,随后进入第二换热器(6)中冷却至O~40°C,再进入气液分离罐(7)和第一精密过滤器(8)中分离回收冷凝的粗乙苯;气液分离罐(7)和第一精密过滤器(8)采出的粗乙苯与循环泵(4)输出的粗乙苯合并为粗乙苯(S-8),将其作为生产苯乙烯的原料送往乙苯催化脱氢反应器;从第一精密过滤器(8)排出的经过吸收预处理和压缩冷凝的乙苯脱氢尾气,经第三换热器(9)进行温度调节;第三换热器(9)输出的深度脱除苯乙烯的乙苯催化脱氢尾气(S-9)中苯乙烯进入氢气分离提纯设备(10),分离获得净化的产品氢气(S-10)和燃料气(S-1l);其中,处理深度脱除苯乙烯的乙苯催化脱氢尾气(S-9)的氢气分离提纯设备(10)是变压吸附分离装置(10-1 )、氢气膜分离装置(10-2)或变压吸附耦合氢气膜分离装置(10-3)。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氢气分离提纯设备(10)分为三种方式: 变压吸附分离装置(10-1)分离提纯氢气的具体过程是:吸收预处理和压缩冷凝后的乙苯脱氢尾气进入第三换热器(9)中加热到30~50°C,进入变压吸附设备(11);氢气穿过变压吸附设备(11)的吸附塔床层形成净化气,从顶部输出为产品氢气(S-10);杂质被吸附在变压吸附设备(11)的吸附塔中,吸附塔被杂质饱和后切换到低压状态进行再生,由杂质和残余氢气形成解吸气,从吸附塔底输出为燃料气(S-1I); 氢气膜分离装置(10-2)分...

【专利技术属性】
技术研发人员:阮雪华贺高红李保军肖武陈博代岩
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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