专利名称：：变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法
技术领域：
：本发明涉及从炼油厂干气中同时分离乙烯和氢气的方法，是一种变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法。二、
背景技术：
在重催炼厂干气中乙烯的典型含量约为7%至21%(体积)，目前，回收炼厂干气中乙烯的方法有深冷分离法、双金属盐络合吸收法、溶剂抽提法、膨胀机法等，各方法具体情况如下深冷分离法该方法是美国Mobil公司和AirProducts公司共同开发的，并己在1987年投入工业化生产。采用该方法，乙烯收率可达90%至98%，乙烷收率99%,重烃收率100%，投资可降低25%以上。由于炼厂干气供应是一个主要限制因素，深冷分离法只适用于炼厂能力相当大并拥有催化裂化装置的地区；催化裂化装置比较集中的地区；乙烯需要量较少、新建大乙烯厂不够合理的地区；或者只作为现有乙烯厂的一种补充原料。美国由于炼厂催化裂化装置规模均较大，故采用深冷分离法的较多。双金属盐络合吸收法该方法是美国田纳科(Termeco)公司开发的，称为ESEP络合分离工艺，是一种由低浓度乙烯中回收聚合级乙烯的新方法。它是采用溶于芳烃溶剂中的一种双金属盐类四氯化亚铜铝络合物，从混合气中有选择性地络合吸附乙烯组份。乙烯分子与吸收剂络合物所形成的键较弱，可在缓和条件下进行汽提解吸，从而得到纯度大于99.5%的聚合级乙烯。产品乙烯纯度在99.5%以上，总收率约为96%。国内浙江大学对络合吸收法进行了多年的研究。由于ESEP所用四氯亚铜铝吸收剂对设备腐蚀小，装置可用碳钢制造，吸收容量大，与乙炔的物理吸收法比较，溶解度要大300倍，产品纯度高，乙烯回收率也高，所以，在我国炼厂规模不大、产气量小的情况下，采用该法具有明显的优越性。膨胀机法:该方法是由美国弗卢尔公司开发的。它是利用高压气体，通过膨胀机接近等熵膨胀，同时输出外功，使气体中露点较高的组份冷凝分离。据报道，美国曾用10个月时间在德克萨斯州海湾沿岸地区建成一座利用膨胀机法从炼厂气中回收乙烯的1.3万t/a的装置。朗道尔公司建有年处理炼厂气28万立方米的装置。中冷油吸收法该方法主要是利用吸收剂将干气中溶解度的不同的各组份加以分离先用吸收法除去甲烷和氢，再用精馏法逐一分离各组份，乙烯纯度达90%左右。吸附法:该方法是美国麦吉尔公司利用固定床吸附炼厂干气中乙烯的一种技术。膜分离法回收氢该法回收催化裂化干气中氢的装置已于1987年在美国庞卡城0kia建成。该技术氢气回收率为80%至95%，回收成本随进料压力的增大而降低，目前世界上已有IO套装置在运行或建设中。上述各种方法的技术经济比较深冷分离、中冷油吸收、络合吸收和吸附法等几种工艺技术特点的比较见表1。表l炼厂干气中乙烯提浓方案技术指标比较<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表1可见，在炼厂干气回收乙烯方法中，深冷分离法和中冷油吸收法在工业中常被采用，技术较成熟，但是投资和能耗都很高，且操作条件苛刻。上述现有技术都无法有效地实现从炼油厂干气中同时分离出乙烯和氢气。三、
发明内容本发明提供了一种变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，克服了上述现有技术之不足，其既能有效分离炼厂千气中的乙烯又能分离出炼厂干气中的氢气，分离效果较好，成本较低。专门适合于做为以水溶性铑膦络合物为催化剂制丙醛生产装置的原料。本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于按下述步骤进行第一步脱二氧化碳将进口压力为0.3MPa至0.8Mpa、常温的炼油厂干气用碱液脱出二氧化碳；第二步干燥将第一步脱出二氧化碳的炼油厂干气用常规干燥剂进行吸附脱水；第三步变压吸附提取乙烯将第二步脱水后的炼油厂干气用常规乙烯专用吸附剂在工作温度为5CTC至17(TC下从常压升压至第二步的出口压力进行变压吸附乙烯，当常规乙烯专用吸附剂吸附饱和后对其进行减压或抽真空得到炼油厂中的乙烯；第四步变压吸附回收氢气将分离了乙烯后的炼油厂干气用常规制氢吸附剂在常温下从常压升压至第三步的出口压力进行变压吸附烯烃丙烷及氮气杂质得到炼油厂中的氢气。下面是对上述本发明技术方案的进一步优化或/和改进当上述第四步中的常规制氢吸附剂饱和后可进行减压并抽真空并用于吹第二步中已经吸附饱和的常规干燥剂使其再生。上述抽真空的压力可为0至_0.09Mpa。当上述第二步的常规干燥剂吸附饱和后可从常温升温至17(TC进行变温脱水再生。将上述进口的炼油厂干进行压縮加压为0.4MPa至1.2Mpa。上述常规干燥剂可采用活性炭或硅胶。上述常规乙烯专用吸附剂采用乙烯专用吸附分子筛类或乙烯专用吸附离子交换树脂类或乙烯专用吸附Y—Al203类或乙烯专用吸附层柱状粘土类(即PILC)。上述常规制氢吸附剂可采用常规制氢分子筛5A。在上述第一步脱二氧化碳中，可采用不少于二个的碱液吸收塔。在上述第二步脱水中，可采用不少于二个的干燥塔。在第三步变压吸附提取乙烯中，可采用不少于二个的吸附乙烯塔。在第四步变压吸附回收氢气中，可采用不少于二个的回收氢气塔。本发明具有如下的优点从炼厂干气中既分离出了乙烯又分离出了氢气，并且分离效果较好，流程简单，能耗低，所使用的原料价格低廉，对炼油厂干气原料气的适应性强，从废气中获得有价值的资源，进一步生产高附加值的后续产品，同时减少大气排放，保护环境，设备使用寿命长，运行费用小，成本较低。专门适合于做为以水溶性铑膦络合物为催化剂制丙醛生产装置的原料四附图1为本发明最佳实施例的流程示意图。五具体实施方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述如附图1所示，该变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法按下述步骤进行第一步脱二氧化碳将进口压力为0.3Mpa或0.4Mpa或0.8Mpa、常温的炼油厂干气用碱液脱出二氧化碳；第二步脱水将第一步脱出二氧化碳的炼油厂干气用常规干燥剂进行吸附脱水；第三步变压吸附提取乙烯将第二步脱水后的炼油厂干气用常规乙烯专用吸附剂在工作温度为5(TC或ll(TC或17(TC下从常压升压至第一步的进口压力进行变压吸附乙烯，当常规乙烯专用吸附剂吸附饱和后对其进行减压或抽真空得到炼油厂中的乙烯；第四步变压吸附回收氢气将分离了乙烯后的炼油厂干气用常规制氢吸附剂在常温下从常压升压至第一步的进口压力进行变压吸附烯烃丙垸及氮气杂质得到炼油厂中的氢气。下面可根据实际情况对上述变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法作进一步优化或/和改进当第四步中的常规制氢吸附剂饱和后进行减压并抽真空并用于吹第二步中巳经吸附饱和的常规干燥剂使其再生。在上述第三步中，抽真空的压力最好为一O.09Mpa，这样有利于提取乙烯。在上述第四步中，抽真空的压力最好为一0.09Mpa，这样有利于常规制氢吸附剂再生。当第二步的常规干燥剂吸附饱和后从常温升温至17(TC进行变温脱水再生，从而有利于常规干燥剂的再使用。为了进一步提高分离效率，将进口的炼油厂干气进行压縮加压为0.4Mpa或0.8Mpa或1.2Mpa，常规干燥剂采用活性炭或硅胶，常规乙烯专用吸附剂采用乙烯专用吸附分子筛类或乙烯专用吸附离子交换树脂类或乙烯专用吸附Y—A1A类或乙烯专用吸附层柱状粘土类(即PILC)，常规制氢吸附剂采用常规制氢分子筛5A。在第一步脱二氧化碳中，采用不少于二个的碱液吸收塔；在第二步脱水中，采用不少于二个的干燥塔；在第三步变压吸附提取乙烯中，采用不少于二个的吸附乙烯塔；在第四步变压吸附回收氢气中，采用不少于二个的回收氢气塔，这样有利于整个生产流程的连续运行。在本发明中百分比都为体积百分比。以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。经过测试，本发明最佳实施例的效果如下对炼油厂干气原料气的适应性强，对于乙烯含量为7%至21%，氢含量从15%至98%，杂质包括水、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、烃类、硫化物、氮氧化物等多种组分的炼油厂干气，均可实现对乙烯和氢气的分离和提纯；所分离出的产品乙烯纯度》77.0%，乙烯回收率>85%;所分离出的产品氢气纯度》87.0%，氢气回收率》80%。权利要求1.一种变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于按下述步骤进行第一步脱二氧化碳将进口压力为0.3MPa至0.8Mpa、常温的炼油厂干气用碱液脱出二氧化碳；第二步干燥将第一步脱出二氧化碳的炼油厂干气用常规干燥剂进行吸附脱水；第三步变压吸附提取乙烯将第二步脱水后的炼油厂干气用常规乙烯专用吸附剂在工作温度为50℃至170℃下从常压升压至第二步的出口压力进行变压吸附乙烯，当常规乙烯专用吸附剂吸附饱和后对其进行减压或抽真空得到炼油厂中的乙烯；第四步变压吸附回收氢气将分离了乙烯后的炼油厂干气用常规制氢吸附剂在常温下从常压升压至第三步的出口压力进行变压吸附烯烃丙烷及氮气杂质得到炼油厂中的氢气。2、根据权利要求l所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于当第四步中的常规制氢吸附剂饱和后进行减压并抽真空并用于吹第二步中己经吸附饱和的常规干燥剂使其再生。3、根据权利要求1或2所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于抽真空的压力为0至一0.09Mpa。4、根据权利要求1或2所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于当第二步的常规干燥剂吸附饱和后从常温升温至17(TC进行变温脱水再生。5、根据权利要求3所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于当第二步的常规干燥剂吸附饱和后从常温升温至170'C进行变温脱水再生。6、根据权利要求1或2所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于将进口的炼油厂干气进行压縮加压为0.4MPa至1.2Mpa。7、根据权利要求3所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于将进口的炼油厂干气进行压縮加压为0.4MPa至1.2Mpa。8、根据权利要求5所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于将进口的炼油厂干气进行压縮加压为0.4MPa至1.2Mpa。9、根据权利要求1或2所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于常规干燥剂采用活性炭或硅胶，常规乙烯专用吸附剂采用乙烯专用吸附分子筛类或乙烯专用吸附离子交换树脂类或乙烯专用吸附Y—八1203类或乙烯专用吸附层柱状粘土类，常规制氢吸附剂采用常规制氢分子筛5A。10、根据权利要求9所述的变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其特征在于在第一步脱二氧化碳中，采用不少于二个的碱液吸收塔；在第二步脱水中，采用不少于二个的干燥塔；在第三步变压吸附提取乙烯中，采用不少于二个的吸附乙烯塔；在第四步变压吸附回收氢气中，采用不少于二个的回收氢气塔。全文摘要本发明涉及从炼油厂干气中同时分离乙烯和氢气的方法，是一种变压吸附分离炼厂干气中乙烯和氢气方法，其按下述步骤进行第一步脱二氧化碳、第二步脱水、第三步变压吸附提取乙烯和第四步变压吸附回收氢气。本发明具有如下的优点从炼厂干气中既分离出了乙烯又分离出了氢气，并且分离效果较好，流程简单，能耗低，所使用的原料价格低廉，对炼油厂干气原料气的适应性强，从废气中获得有价值的资源，进一步生产高附加值的后续产品，同时减少大气排放，保护环境，设备使用寿命长，运行费用小，成本较低。专门适合于做为以水溶性铑膦络合物为催化剂制丙醛生产装置的原料。文档编号C07C7/12GK101260017SQ200810072849公开日2008年9月10日申请日期2008年4月1日优先权日2008年4月1日发明者严智刚,余兰金,兰治淮,光冯,刘清源,孙存生,宋天龙,新李,杨玉玺,援薛,青邵,勇郑,霆陈,斌高申请人:新疆新峰股份有限公司