專利名稱：：變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及從煉油廠干氣中同時(shí)分離乙烯和氫氣的方法，是一種變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法。二、
背景技術(shù)：
在重催煉廠干氣中乙烯的典型含量約為7%至21%(體積)，目前，回收煉廠干氣中乙烯的方法有深冷分離法、雙金屬鹽絡(luò)合吸收法、溶劑抽提法、膨脹機(jī)法等，各方法具體情況如下深冷分離法該方法是美國(guó)Mobil公司和AirProducts公司共同開發(fā)的，并己在1987年投入工業(yè)化生產(chǎn)。采用該方法，乙烯收率可達(dá)90%至98%，乙烷收率99%,重?zé)N收率100%，投資可降低25%以上。由于煉廠干氣供應(yīng)是一個(gè)主要限制因素，深冷分離法只適用于煉廠能力相當(dāng)大并擁有催化裂化裝置的地區(qū)；催化裂化裝置比較集中的地區(qū)；乙烯需要量較少、新建大乙烯廠不夠合理的地區(qū)；或者只作為現(xiàn)有乙烯廠的一種補(bǔ)充原料。美國(guó)由于煉廠催化裂化裝置規(guī)模均較大，故采用深冷分離法的較多。雙金屬鹽絡(luò)合吸收法該方法是美國(guó)田納科(Termeco)公司開發(fā)的，稱為ESEP絡(luò)合分離工藝，是一種由低濃度乙烯中回收聚合級(jí)乙烯的新方法。它是采用溶于芳烴溶劑中的一種雙金屬鹽類四氯化亞銅鋁絡(luò)合物，從混合氣中有選擇性地絡(luò)合吸附乙烯組份。乙烯分子與吸收劑絡(luò)合物所形成的鍵較弱，可在緩和條件下進(jìn)行汽提解吸，從而得到純度大于99.5%的聚合級(jí)乙烯。產(chǎn)品乙烯純度在99.5%以上，總收率約為96%。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)對(duì)絡(luò)合吸收法進(jìn)行了多年的研究。由于ESEP所用四氯亞銅鋁吸收劑對(duì)設(shè)備腐蝕小，裝置可用碳鋼制造，吸收容量大，與乙炔的物理吸收法比較，溶解度要大300倍，產(chǎn)品純度高，乙烯回收率也高，所以，在我國(guó)煉廠規(guī)模不大、產(chǎn)氣量小的情況下，采用該法具有明顯的優(yōu)越性。膨脹機(jī)法:該方法是由美國(guó)弗盧爾公司開發(fā)的。它是利用高壓氣體，通過膨脹機(jī)接近等熵膨脹，同時(shí)輸出外功，使氣體中露點(diǎn)較高的組份冷凝分離。據(jù)報(bào)道，美國(guó)曾用10個(gè)月時(shí)間在德克薩斯州海灣沿岸地區(qū)建成一座利用膨脹機(jī)法從煉廠氣中回收乙烯的1.3萬(wàn)t/a的裝置。朗道爾公司建有年處理煉廠氣28萬(wàn)立方米的裝置。中冷油吸收法該方法主要是利用吸收劑將干氣中溶解度的不同的各組份加以分離先用吸收法除去甲烷和氫，再用精餾法逐一分離各組份，乙烯純度達(dá)90%左右。吸附法:該方法是美國(guó)麥吉爾公司利用固定床吸附煉廠干氣中乙烯的一種技術(shù)。膜分離法回收氫該法回收催化裂化干氣中氫的裝置已于1987年在美國(guó)龐卡城0kia建成。該技術(shù)氫氣回收率為80%至95%，回收成本隨進(jìn)料壓力的增大而降低，目前世界上已有IO套裝置在運(yùn)行或建設(shè)中。上述各種方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較深冷分離、中冷油吸收、絡(luò)合吸收和吸附法等幾種工藝技術(shù)特點(diǎn)的比較見表1。表l煉廠干氣中乙烯提濃方案技術(shù)指標(biāo)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表1可見，在煉廠干氣回收乙烯方法中，深冷分離法和中冷油吸收法在工業(yè)中常被采用，技術(shù)較成熟，但是投資和能耗都很高，且操作條件苛刻。上述現(xiàn)有技術(shù)都無(wú)法有效地實(shí)現(xiàn)從煉油廠干氣中同時(shí)分離出乙烯和氫氣。三、
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其既能有效分離煉廠千氣中的乙烯又能分離出煉廠干氣中的氫氣，分離效果較好，成本較低。專門適合于做為以水溶性銠膦絡(luò)合物為催化劑制丙醛生產(chǎn)裝置的原料。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步脫二氧化碳將進(jìn)口壓力為0.3MPa至0.8Mpa、常溫的煉油廠干氣用堿液脫出二氧化碳；第二步干燥將第一步脫出二氧化碳的煉油廠干氣用常規(guī)干燥劑進(jìn)行吸附脫水；第三步變壓吸附提取乙烯將第二步脫水后的煉油廠干氣用常規(guī)乙烯專用吸附劑在工作溫度為5CTC至17(TC下從常壓升壓至第二步的出口壓力進(jìn)行變壓吸附乙烯，當(dāng)常規(guī)乙烯專用吸附劑吸附飽和后對(duì)其進(jìn)行減壓或抽真空得到煉油廠中的乙烯；第四步變壓吸附回收氫氣將分離了乙烯后的煉油廠干氣用常規(guī)制氫吸附劑在常溫下從常壓升壓至第三步的出口壓力進(jìn)行變壓吸附烯烴丙烷及氮?dú)怆s質(zhì)得到煉油廠中的氫氣。下面是對(duì)上述本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)當(dāng)上述第四步中的常規(guī)制氫吸附劑飽和后可進(jìn)行減壓并抽真空并用于吹第二步中已經(jīng)吸附飽和的常規(guī)干燥劑使其再生。上述抽真空的壓力可為0至_0.09Mpa。當(dāng)上述第二步的常規(guī)干燥劑吸附飽和后可從常溫升溫至17(TC進(jìn)行變溫脫水再生。將上述進(jìn)口的煉油廠干進(jìn)行壓縮加壓為0.4MPa至1.2Mpa。上述常規(guī)干燥劑可采用活性炭或硅膠。上述常規(guī)乙烯專用吸附劑采用乙烯專用吸附分子篩類或乙烯專用吸附離子交換樹脂類或乙烯專用吸附Y(jié)—Al203類或乙烯專用吸附層柱狀粘土類(即PILC)。上述常規(guī)制氫吸附劑可采用常規(guī)制氫分子篩5A。在上述第一步脫二氧化碳中，可采用不少于二個(gè)的堿液吸收塔。在上述第二步脫水中，可采用不少于二個(gè)的干燥塔。在第三步變壓吸附提取乙烯中，可采用不少于二個(gè)的吸附乙烯塔。在第四步變壓吸附回收氫氣中，可采用不少于二個(gè)的回收氫氣塔。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)從煉廠干氣中既分離出了乙烯又分離出了氫氣，并且分離效果較好，流程簡(jiǎn)單，能耗低，所使用的原料價(jià)格低廉，對(duì)煉油廠干氣原料氣的適應(yīng)性強(qiáng)，從廢氣中獲得有價(jià)值的資源，進(jìn)一步生產(chǎn)高附加值的后續(xù)產(chǎn)品，同時(shí)減少大氣排放，保護(hù)環(huán)境，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用小，成本較低。專門適合于做為以水溶性銠膦絡(luò)合物為催化劑制丙醛生產(chǎn)裝置的原料四附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的流程示意圖。五具體實(shí)施方式本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述如附圖1所示，該變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法按下述步驟進(jìn)行第一步脫二氧化碳將進(jìn)口壓力為0.3Mpa或0.4Mpa或0.8Mpa、常溫的煉油廠干氣用堿液脫出二氧化碳；第二步脫水將第一步脫出二氧化碳的煉油廠干氣用常規(guī)干燥劑進(jìn)行吸附脫水；第三步變壓吸附提取乙烯將第二步脫水后的煉油廠干氣用常規(guī)乙烯專用吸附劑在工作溫度為5(TC或ll(TC或17(TC下從常壓升壓至第一步的進(jìn)口壓力進(jìn)行變壓吸附乙烯，當(dāng)常規(guī)乙烯專用吸附劑吸附飽和后對(duì)其進(jìn)行減壓或抽真空得到煉油廠中的乙烯；第四步變壓吸附回收氫氣將分離了乙烯后的煉油廠干氣用常規(guī)制氫吸附劑在常溫下從常壓升壓至第一步的進(jìn)口壓力進(jìn)行變壓吸附烯烴丙垸及氮?dú)怆s質(zhì)得到煉油廠中的氫氣。下面可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)上述變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)當(dāng)?shù)谒牟街械某Ｒ?guī)制氫吸附劑飽和后進(jìn)行減壓并抽真空并用于吹第二步中巳經(jīng)吸附飽和的常規(guī)干燥劑使其再生。在上述第三步中，抽真空的壓力最好為一O.09Mpa，這樣有利于提取乙烯。在上述第四步中，抽真空的壓力最好為一0.09Mpa，這樣有利于常規(guī)制氫吸附劑再生。當(dāng)?shù)诙降某Ｒ?guī)干燥劑吸附飽和后從常溫升溫至17(TC進(jìn)行變溫脫水再生，從而有利于常規(guī)干燥劑的再使用。為了進(jìn)一步提高分離效率，將進(jìn)口的煉油廠干氣進(jìn)行壓縮加壓為0.4Mpa或0.8Mpa或1.2Mpa，常規(guī)干燥劑采用活性炭或硅膠，常規(guī)乙烯專用吸附劑采用乙烯專用吸附分子篩類或乙烯專用吸附離子交換樹脂類或乙烯專用吸附Y(jié)—A1A類或乙烯專用吸附層柱狀粘土類(即PILC)，常規(guī)制氫吸附劑采用常規(guī)制氫分子篩5A。在第一步脫二氧化碳中，采用不少于二個(gè)的堿液吸收塔；在第二步脫水中，采用不少于二個(gè)的干燥塔；在第三步變壓吸附提取乙烯中，采用不少于二個(gè)的吸附乙烯塔；在第四步變壓吸附回收氫氣中，采用不少于二個(gè)的回收氫氣塔，這樣有利于整個(gè)生產(chǎn)流程的連續(xù)運(yùn)行。在本發(fā)明中百分比都為體積百分比。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需求。經(jīng)過測(cè)試，本發(fā)明最佳實(shí)施例的效果如下對(duì)煉油廠干氣原料氣的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)于乙烯含量為7%至21%，氫含量從15%至98%，雜質(zhì)包括水、氮?dú)狻⒀鯕?、一氧化碳、二氧化碳、烴類、硫化物、氮氧化物等多種組分的煉油廠干氣，均可實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯和氫氣的分離和提純；所分離出的產(chǎn)品乙烯純度》77.0%，乙烯回收率>85%;所分離出的產(chǎn)品氫氣純度》87.0%，氫氣回收率》80%。權(quán)利要求1.一種變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步脫二氧化碳將進(jìn)口壓力為0.3MPa至0.8Mpa、常溫的煉油廠干氣用堿液脫出二氧化碳；第二步干燥將第一步脫出二氧化碳的煉油廠干氣用常規(guī)干燥劑進(jìn)行吸附脫水；第三步變壓吸附提取乙烯將第二步脫水后的煉油廠干氣用常規(guī)乙烯專用吸附劑在工作溫度為50℃至170℃下從常壓升壓至第二步的出口壓力進(jìn)行變壓吸附乙烯，當(dāng)常規(guī)乙烯專用吸附劑吸附飽和后對(duì)其進(jìn)行減壓或抽真空得到煉油廠中的乙烯；第四步變壓吸附回收氫氣將分離了乙烯后的煉油廠干氣用常規(guī)制氫吸附劑在常溫下從常壓升壓至第三步的出口壓力進(jìn)行變壓吸附烯烴丙烷及氮?dú)怆s質(zhì)得到煉油廠中的氫氣。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于當(dāng)?shù)谒牟街械某Ｒ?guī)制氫吸附劑飽和后進(jìn)行減壓并抽真空并用于吹第二步中己經(jīng)吸附飽和的常規(guī)干燥劑使其再生。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于抽真空的壓力為0至一0.09Mpa。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于當(dāng)?shù)诙降某Ｒ?guī)干燥劑吸附飽和后從常溫升溫至17(TC進(jìn)行變溫脫水再生。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于當(dāng)?shù)诙降某Ｒ?guī)干燥劑吸附飽和后從常溫升溫至170'C進(jìn)行變溫脫水再生。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于將進(jìn)口的煉油廠干氣進(jìn)行壓縮加壓為0.4MPa至1.2Mpa。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于將進(jìn)口的煉油廠干氣進(jìn)行壓縮加壓為0.4MPa至1.2Mpa。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于將進(jìn)口的煉油廠干氣進(jìn)行壓縮加壓為0.4MPa至1.2Mpa。9、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于常規(guī)干燥劑采用活性炭或硅膠，常規(guī)乙烯專用吸附劑采用乙烯專用吸附分子篩類或乙烯專用吸附離子交換樹脂類或乙烯專用吸附Y(jié)—八1203類或乙烯專用吸附層柱狀粘土類，常規(guī)制氫吸附劑采用常規(guī)制氫分子篩5A。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其特征在于在第一步脫二氧化碳中，采用不少于二個(gè)的堿液吸收塔；在第二步脫水中，采用不少于二個(gè)的干燥塔；在第三步變壓吸附提取乙烯中，采用不少于二個(gè)的吸附乙烯塔；在第四步變壓吸附回收氫氣中，采用不少于二個(gè)的回收氫氣塔。全文摘要本發(fā)明涉及從煉油廠干氣中同時(shí)分離乙烯和氫氣的方法，是一種變壓吸附分離煉廠干氣中乙烯和氫氣方法，其按下述步驟進(jìn)行第一步脫二氧化碳、第二步脫水、第三步變壓吸附提取乙烯和第四步變壓吸附回收氫氣。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)從煉廠干氣中既分離出了乙烯又分離出了氫氣，并且分離效果較好，流程簡(jiǎn)單，能耗低，所使用的原料價(jià)格低廉，對(duì)煉油廠干氣原料氣的適應(yīng)性強(qiáng)，從廢氣中獲得有價(jià)值的資源，進(jìn)一步生產(chǎn)高附加值的后續(xù)產(chǎn)品，同時(shí)減少大氣排放，保護(hù)環(huán)境，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用小，成本較低。專門適合于做為以水溶性銠膦絡(luò)合物為催化劑制丙醛生產(chǎn)裝置的原料。文檔編號(hào)C07C7/12GK101260017SQ200810072849公開日2008年9月10日申請(qǐng)日期2008年4月1日優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日發(fā)明者嚴(yán)智剛,余蘭金,蘭治淮,光馮,劉清源,孫存生,宋天龍,新李,楊玉璽,援薛,青邵,勇鄭,霆陳,斌高申請(qǐng)人:新疆新峰股份有限公司