一种生产高纯乙烯的方法技术

本发明专利技术专利属于高纯乙烯生产的技术领域，尤其涉及炼厂含乙烯干气生产高纯乙烯的方法，所述炼厂含乙烯干气经过变压吸附单元脱除炼厂含乙烯干气中的氢氧氮甲烷并浓缩乙烯后进入压缩单元后再进入净化单元脱除二氧化碳、硫化物和水，净化后的净化气进入乙烯提纯单元低温精馏。炼厂含乙烯干气经过变压吸附分离工艺、净化工艺和精馏分离工艺分离纯化后，可以得到纯度大于99.9％的高纯乙烯。

【技术实现步骤摘要】
一种生产高纯乙烯的方法
本专利技术专利属于生产高纯乙烯的
，尤其涉及一种炼厂含乙烯干气生产高纯乙烯的方法。
技术介绍
乙烯是石油化学工业重要的基础原料之一，以乙烯为原料的化工产品在国民经济中占有重要地位，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石化工业和经济发展水平的重要标志之一。乙烯的生产方法较多，石脑油或其它轻质油裂解、甲醇制烯烃、乙醇脱水等，其中主要生产方法是通过乙烯装置先裂解石油烃，再净化和深冷分离得到，乙烯装置是炼化一体的核心生产装置。而有的炼油企业，炼油过程中产生的富含乙烯的炼厂干气，因没有乙烯装置无法回收乙烯生产高价值的高纯乙烯，只能作为燃料气烧掉，造成了乙烯资源的浪费。由于含乙烯炼厂气中氢氮甲烷体积分数有～70％，含乙烯体积分数仅～13％，对中小型规模的炼油企业，如果直接用深冷分离技术处理，则能耗和投资都较大，无法被中小型企业采用。因此亟需一种经济简单的方法用于炼厂含乙烯干气生产高纯乙烯。中国专利ZL00113109.5“从含有烃类的混合气中分离回收乙烯、乙烷、丙烯和氢气的方法”，公开了一种依次通过吸收、变温吸附、变压吸附和深冷分离结合从含有烃类的混合气中分离得到乙烯、乙烷、丙烯和氢气的方法。在变压吸附前设置吸收单元脱除混合气中酸性气体，专利中采用的醇胺液和氢氧化钠碱液使CO2体积分数达到1.0ml/m3，而对除H2S外的其它硫化物特别使硫醇硫醚是无法达到体积分数1.0ml/m3的净化精度，不能满足高纯乙烯对硫的含量要求；在变压吸附前设置变温吸附单元脱除混合气中C5重烃至1.0ml/m3，增加了回收能耗，方法工艺流程复杂。中国专利ZL201410220969.X“高收率高纯度的催化裂化干气清晰分离精制方法及装置”，公开了催化裂化干气依次经加压、净化单元、通过第一变压吸附塔和第二变压吸附塔分离、再加压后进膜分离、膜分离后的非渗透汽进入深冷分离系统得到甲烷、乙烯、乙烷、丙烯。该专利中催化裂化干气需要首先经压缩机提高压力至0.7～1.2MPa，再进行加氢还原反应器脱除硫醇与羰基硫等方法净化催化裂化干气，避免造成后续变压吸附剂、膜组件等中毒情况发生，提高分离速率等；第一变压吸附单元的富乙烯干气和第二变压吸附的部分解吸气混合又需加压至1.0～3.5MPa，再进膜分离单元。该工艺需经2次压缩机加压，操作压力较高使得压缩能耗高；催化裂化干气在变压吸附前先进行净化处理，增加了净化单元规模和费用，净化单元包括：常规的加氢脱氧反应器脱氧、加氢还原反应器脱硫醇和羰基硫，通常需要给催化裂化干气增加温度以供加氢反应需要，同时未提及催化裂化干气中可能存在的硫醚处理方式；专利中变压吸附单元的吸附剂和膜件受硫化物及其它杂质影响中毒失效，因此该工艺将净化单元设置于变压吸附之前，导致该专利技术操作能耗高使用操作条件苛刻。中国专利ZL201610192377.0“一种氢气与乙烯的联产工艺和装置”公开了一种将甲烷脱氢反应气依次经吸收分离法分离重烃得到氢甲烷乙烯混合气、氢甲烷乙烯混合气加压至1.0～6.0MPa、第一变压吸附分离得到氢甲烷气和乙烯甲烷气2股气、加压乙烯甲烷气至1.0～6.0MPa、冷分离得到乙烯、氢甲烷气进入第二变压吸附得到氢气的方法。该专利的变压吸附采用沸石等吸附剂，所以需要先脱除重烃，增加了吸收重烃单元，得到只含氢甲烷乙烯的混合气，进变压吸附的混合气需要加压且压力在1.0～6.0MPa，所以该专利能耗较高，处理气源适用性范围小。以上方法中都存在工艺流程繁杂和能耗高的缺陷，为了降低高纯乙烯的生产能耗，简化工艺，因此亟需专利技术一种低能耗、适应性强和简单易操作的方法。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种炼厂含乙烯干气生产高纯乙烯的方法，炼厂含乙烯干气经过变压吸附分离技术、净化技术和精馏分离技术分离纯化后，可以得到纯度大于99.9％的高纯乙烯，能耗低和工艺简单。解决以上技术问题的本专利技术中的一种炼厂含乙烯干气生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述炼厂含乙烯干气经过变压吸附单元脱除炼厂含乙烯干气中的氢氧氮甲烷并浓缩乙烯后进入压缩单元后再进入净化单元脱除二氧化碳、硫化物和水，净化后的净化气进入乙烯提纯单元低温精馏，即得纯度大于99.9％的高纯乙烯；同时得到一股混烃。本专利技术将变压吸附技术、压缩、净化技术和低温精馏技术耦合，吸附温度25～40℃，吸附剂对重烃具有较好的吸附和解吸性能，保证吸附剂长周期使用，从而取消了将炼厂含乙烯干气中C5等重烃脱除至1.0ml/m3的变温吸附单元，相应取消了变温吸附单元产生的能耗。炼厂含乙烯干气直接进入变压吸附单元吸附，简化了工艺流程。取消了炼厂含乙烯干气的压缩，利用炼厂含乙烯干气的压力直接生产，减少了炼厂含乙烯干气的压缩能耗。所述原料气为炼厂含乙烯干气，压力0.3～1.0MPag。利用原料气本身压力值，不再加压。所述变压吸附单元中吸附温度25～40℃。所述压缩单元将乙烯浓缩气加压至0.8～2.0MPag。变压吸附的乙烯浓缩气需要加压，且压力只有0.8～2.0MPag，能耗低。所述变压吸附单元由5个或5个以上吸附器，吸附器内充填了对高碳数烃有较好解吸性能的吸附剂。吸附器下部得到乙烯浓缩气去压缩单元，顶部得到的富氢甲烷气可做燃料或做提氢原料。其操作步骤为吸附、置换、压力均衡降、逆放、抽空和升压步骤。所述压缩单元为采用乙烯浓缩气压缩机进行压缩。进一步优化方案中，所述净化单元依次由胺吸收工序、碱洗工序、精脱硫和干燥工序串联组成。所述胺吸收工序，采用乙醇胺液吸收粗脱乙烯浓缩气中二氧化碳及硫化氢。所述碱洗工序，采用氢氧化钠溶液吸收精脱二氧化碳至≤1ml/m3，避免乙烯提纯单元二氧化碳形成干冰堵塞管道。所述精脱硫工序，采用脱硫剂常温下精脱硫醇和硫醚等硫化物，使总硫≤1.0mg/m3。本专利技术中增加了精脱硫单元，该单元采用脱硫剂在常温下脱除硫醇和硫醚等硫化物，使乙烯浓缩气中总硫≤1.0mg/m3，到使用寿命期后直接更换，操作简单。所述净化单元的干燥工序，采用变温吸附法吸附脱除乙烯浓缩气中水，使水≤1.0ml/m3，避免水在乙烯提纯单元堵塞管道。所述乙烯提纯单元包含冷却系统和2个精馏塔，用CH4、C2H4和C3H6混合做制冷剂，制冷剂循环使用。脱甲烷塔和提纯乙烯塔串连而成；优化方案中在脱甲烷塔中脱除氢氧甲烷组分，富甲烷气从塔顶抽出去燃料管网，脱甲烷塔釜液进入乙烯塔，经过精馏，在塔顶得到乙烯，乙烯塔釜得到混烃。采用低温精馏技术分离乙烯和其它组分，得到高纯度的乙烯。本专利技术的具体步骤如下：(1)变压吸附浓缩单元：炼厂含乙烯干气从变压吸附单元的吸附塔底部进入，经吸附剂吸附浓缩，从吸附塔的顶部得到富含氢、氧、氮、一氧化碳、甲烷的气体，去做燃料或提氢的原料，从吸附塔的下部得到乙烯浓缩气，去乙烯压缩机；(2)压缩：从变压吸附单元来的乙烯浓缩气经压缩机加压至0.8～2.0MPag。(3)净化单元：从压缩机来的乙烯浓缩气在净化单元经各工序净化脱除其中的杂质。胺吸收工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述炼厂含乙烯干气经过变压吸附单元脱除炼厂含乙烯干气中的氢氧氮甲烷并浓缩乙烯后进入压缩单元后再进入净化单元脱除二氧化碳、硫化物和水，净化后的净化气进入乙烯提纯单元低温精馏，即得纯度大于99.9％的高纯乙烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述炼厂含乙烯干气经过变压吸附单元脱除炼厂含乙烯干气中的氢氧氮甲烷并浓缩乙烯后进入压缩单元后再进入净化单元脱除二氧化碳、硫化物和水，净化后的净化气进入乙烯提纯单元低温精馏，即得纯度大于99.9％的高纯乙烯。


2.根据权利要求1所述的一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述炼厂含乙烯干气压力0.3～1.0MPag。


3.根据权利要求1所述的一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述变压吸附单元中吸附温度25～40℃。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：压缩单元将乙烯浓缩气加压至0.8～2.0MPag。


5.根据权利要求4所述的一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述压缩单元为采用乙烯浓缩气压缩机进行压缩。


6.根据权利要求1所述的一种生产高纯乙烯的方法，其特征在于：所述净化单元依次由胺吸收工序、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，刘丽，张剑锋，王键，陶宇鹏，蒲江涛，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51