脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法技术

一种脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法，包括：吸附：催化裂化干气连续进入装载吸附剂的固定床吸附塔，在吸附塔出口获得脱除重组分的产品气；一级放压：吸附塔内压力放至中间压力，出口处获得不含重组分的产品气；二级放压：放压至常压，从出口获得中间气；置换：将置换气通入吸附塔内，置换被吸附的残留乙烯；真空解吸：解吸得气体作为置换气使用；充压：对完成解吸过程的吸附塔充气升压至吸附压力，进入下一循环。本发明专利技术的优点在于：经所述方法获得脱后干气的丙烯及C3以上组分含量小于0.02wt%，乙烯收率大于95%。

【技术实现步骤摘要】
脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法
本专利技术涉及混合气的分离和净化方法，具体地说，是涉及一种脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法。
技术介绍
石油催化裂化加工过程副产干气，干气中乙烯资源量十分可观。2003年，全国催化裂化能力约7100万吨/年，总乙烯潜含量近80万吨。但是，全国的干气资源分散，各炼厂企业具体资源量差别较大，规模化利用难度大。虽然干气中轻烃和氢气有很高的利用价值， 但其通常都被送入瓦斯管网用作燃料气，有些甚至放入火炬烧掉，乙烯等化学品没有发挥其应有的价值，造成了资源的极大浪费。干气中乙烯的主要利用途径有两种一是干气分离后生产高纯乙烯，然后生产环氧乙烷；另一条是干气直接和苯烷基化反应制取乙苯，再经乙苯生产苯乙烯等化工产品。由于干气价廉易得，生产乙苯有很好的经济效益。这一工艺路线的关键在于控制原料干气中丙烯及C3以上组分的含量。催化裂化干气中除乙烯外，还含有少量丙烯和丁烯，由于丙烯、丁烯和苯的烷基化速率比乙烯快，因此干气与苯的烷基化反应除了生成乙苯和二乙苯外，同时生成正丙苯、异丙苯、丁苯等杂质，为后续乙苯的分离提纯造成困难，且上述副反应消耗苯，影响乙苯的生产成本。因此，脱除干气中丙烯、丁烯等 C3以上组分不仅减少副反应，还提高了干气中乙烯的含量，有利于提升制乙苯单元的反应效率和经济效益。目前，从催化裂化干气中脱除丙烯的技术主要有深冷分离法、吸收分离法、水合物分离法、膜分离法和吸附分离法。深冷分离法利用原料中各组分相对挥发度的差异，通过气体透平膨胀制冷，在低温下将干气中各组分按工艺要求冷凝下来，再用低温精馏法将各烃按其蒸发温度的不同逐一加以分离。深冷分离法投资大，生产成本比较高，一般适用于大规模的干气处理，但我国炼厂分散且规模都不太大，不经济。吸收分离法利用吸收剂对干气各组分的溶解度不同来进行分离，包括中冷油吸收法和配合吸收法。中冷油吸收的吸收温度较低，导致制冷能量消耗大，制冷机组投入也大，不适宜采用；配合吸收法的缺点是要求原料气中的水和硫化氢含量很低，且分离出来的乙烯纯度比较低，为保持长期运转，配合吸收液须要经常处理和净化，并有含铜废渣排放，污染严重。水合分离法是新出现的方法，技术尚不成熟。膜分离法目前尚处于研究阶段。吸附分离法投资小，流程简单，对设备材料无特殊要求，生产成本较低，具有良好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种生产成本较低、提高干气中乙烯的含量的变压吸附法脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的利用活性炭对丙烯及C3以上组分(下称重组分)有较强的吸附作用以及对甲烷、乙烯、氢气等C2以下组分(下称轻组分) 的弱吸附作用，使催化裂化干气中的重组分气体吸附于吸附剂孔道表面，从吸附床出口获得不含重组分的脱后干气；吸附床层空隙内以及被吸附剂表面所吸附的轻组分气体通过一级放压回收，放压过程中低浓度重组分被仍未利用的吸附剂所吸附，从出口处进一步获得不含重组分的脱后干气；通过控制二级放压，获得少量含有重组分的轻组分气体，出口气体与原料气合并循环使用，提高乙烯的回收率。另外，本专利技术采用的吸附剂再生方式为真空解吸，真空解吸获得的重组分气体作为置换气，利用活性炭对置换气的强吸附作用，将吸附床内残留的少量轻组分置换，并与原料气合并循环使用，以实现乙烯高回收率之目的。具体地说，一种脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法，包括下述步骤1)吸附催化裂化干气连续进入装载吸附剂的固定床吸附塔，干气中的丙烯和C3以上烃类组分被吸附剂吸附，丙烯和C3以上烃类组分称为重组分，在吸附塔出口获得脱除重组分的产品气；2)—级放压对完成吸附操作的吸附塔进行放压操作，吸附塔内压力从吸附压力放压至中间压力，放压过程中低浓度重组分被仍未利用的吸附剂所吸附，从吸附塔出口处进一步获得不含重组分的产品气；3)二级放压吸附塔从中间压力放压至常压，从吸附塔出口获得含少量重组分的中间 气；4)置换将置换气通入吸附塔内，置换被吸附的残留乙烯；5)真空解吸在真空条件下将重组分从吸附剂上解吸，获得的重组分气体作为置换气使用；6)充压对完成解吸过程的吸附塔充气升压，用充压气体将吸附塔从真空升压至吸附压力，准备进入下一循环的吸附过程；至此完成一次变压吸附循环。上述的催化裂化干气中乙烯含量大于10%，其余气体为氢气、甲烷、空气、二氧化碳、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯等C3以上烃类气体。上述的吸附压力(绝压)为0. 3ΜΡεΓ · 5MPa，优选0. 5 1. 2MPa ；所述的中间压力低于吸附压力，为0. IMPa 1. OMPa，优选0. 3 0. 5MPa。上述步骤3)得到的中间气的重组分含量不超过催化裂化干气原料气中 的重组分含量，可与原料气合并进行循环使用，提高乙烯的回收率。上述步骤4)中，置换出的气体与原料气合并循环使用。上述步骤5)的真空解吸压力(绝压)为0. 01 0. 04MPa。上述的步骤6)中，充压气体为不含重组分的产品气经烷基化反应后的尾气或其它不含乙烯及重组分的炼厂气。上述的吸附剂为活性炭。上述的固定床吸附塔由六个塔构成，每个吸附塔按一定周期依次经历吸附、一级放压、二级放压、置换、真空解吸和充压的循环步骤。上述的各吸附塔的工作温度为10°C 50°C，优选为25 °C 45 °C。本专利技术的优点是采用本专利技术所述的方法可将丙烯及C3以上组分含量降低至 0. 02wt%,同时乙烯收率不低于95%。采用本专利技术所述的方法净化催化裂化干气，不仅提高干气中乙烯的含量，同时降低制乙苯单元的副反应发生，可显著提升制乙苯单元的反应效率和经济效益。附图说明图1为本专利技术所述方法的流程示意图。具体实施方式下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施。 实施例1表1变压吸附的原料干气组分分析权利要求1.一种脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法，其特征在于包括下述步骤1)吸附催化裂化干气连续进入装载吸附剂的固定床吸附塔，干气中的丙烯和C3以上烃类组分被吸附剂吸附，丙烯和C3以上烃类组分称为重组分，在吸附塔出口获得脱除重组分的产品气；2)—级放压对完成吸附操作的吸附塔进行放压操作，吸附塔内压力从吸附压力放压至中间压力，放压过程中低浓度重组分被仍未利用的吸附剂所吸附，从吸附塔出口处进一步获得不含重组分的产品气；3)二级放压吸附塔从中间压力放压至常压，从吸附塔出口获得含少量重组分的中间气；4)置换将置换气通入吸附塔内，置换被吸附的残留乙烯；5)真空解吸在真空条件下将重组分从吸附剂上解吸，获得的重组分气体作为置换气使用；6)充压对完成解吸过程的吸附塔充气升压，用充压气体将吸附塔从真空升压至吸附压力，准备进入下一循环的吸附过程；至此完成一次变压吸附循环。2.如权利要求1所述的脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法，其特征在于 上述步骤3)得到的中间气的重组分含量低于催化裂化干气原料气中的重组分含量，与原料气合并进行循环使用。3.如权利要求1所述的脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方法，其特征在于 上述步骤4)中，置换出的气体与原料气合并循环使用。4.如权利要求1所述的脱除催化裂化干气中丙烯及C3以上组分的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
压力，准备进入下一循环的吸附过程；至此完成一次变压吸附循环。口获得含少量重组分的中间气；４）置换：将置换气通入吸附塔内，置换被吸附的残留乙烯；５）真空解吸：在真空条件下将重组分从吸附剂上解吸，获得的重组分气体作为置换气使用；６）充压：对完成解吸过程的吸附塔充气升压，用充压气体将吸附塔从真空升压至吸附产品气；２）一级放压：对完成吸附操作的吸附塔进行放压操作，吸附塔内压力从吸附压力放压至中间压力，放压过程中低浓度重组分被仍未利用的吸附剂所吸附，从吸附塔出口处进一步获得不含重组分的产品气；３）二级放压：吸附塔从中间压力放压至常压，从吸附塔出１．一种脱除催化裂化干气中丙烯及Ｃ３以上组分的方法，其特征在于：包括下述步骤：１）吸附：催化裂化干气连续进入装载吸附剂的固定床吸附塔，干气中的丙烯和Ｃ３以上烃类组分被吸附剂吸附，丙烯和Ｃ３以上烃类组分称为重组分，在吸附塔出口获得脱除重组分的

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任其龙，陈俊杰，苏宝根，陈学斌，鲍宗必，郑学根，邢华斌，余世金，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：11