利用变压吸附精制的高压聚乙烯尾气的乙苯制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种乙苯的制备工艺，尤其设及一种利用变压吸附精制的高压聚乙締 尾气的乙苯制备工艺。
【背景技术】
[0002] 乙苯是一种重要的化工原料，自上世纪=十年代末W来，发展了多种W乙締和苯 为原料制取乙苯的方法。按反应状态分类，可分为气相法和液相法两类。
[0003] 气相法合成乙苯工艺的反应溫度370~420°C，反应介质苯与乙締均为气相。该方 法具有环境友好、收率高巧9. 3%)、能耗少、催化剂和设备投资低等优点。但是，气相乙締在 有催化剂的条件下，容易齐聚生成大分子締控及长链烷基苯等，因此所得的乙苯纯度不高， 其中的二甲苯含量高。
[0004] 液相法，即液相烷基化法乙苯生产工艺，其特点是反应在液相中进行，即催化剂 浸没于液态苯中，乙締鼓泡溶解于液态苯，再与苯在催化剂表面反应生成乙苯，反应溫度 250~270°C、压力3. 7~4. 4MPa，该方法可W方便地控制床层溫升，反应器内不出现飞溫， 产品中二甲苯含量低，催化剂不易结焦，是目前广泛应用的乙苯制备方法。
[000引 目前，液相法有W下几种：（I)Unocal-ABBLummus-crest开发的WY沸石为催 化剂的乙苯生产工艺，反应在固定床上W液态进行，即液相法，其典型的操作条件：溫度 270e!压力3. 8MPa。与Y沸石相比，0分子筛具有更高的乙苯选择性，因此，该工艺逐渐 转向采用P分子筛作为催化剂。（2)MobU-Raytheon也开发了WMCM-22为催化剂的 Mobil-BadgerEBMax液相烷基化法乙苯生产工艺。与气相法相比，液相烷基化工艺的生 产能力大、催化剂单程使用寿命长、操作溫度低和催化剂用量大。此法生产乙苯纯度达到 99. 85%，杂质含量：苯 500ppm、甲苯 500ppm、非芳 500ppm、C8/C9 芳控 500ppm、二甲苯 60ppm。 该工艺技术得到了迅速推广应用。我国茂名石化公司和扬子石化公司先后引进了该工艺技 术。（3)中石化石油化工科学研究院和燕山石化公司等共同成功开发液相烷基化循环法， 于2000年在燕化公司化工一厂完成8. 9万t/a乙苯装置工业规模改造，分别采用A邸-2和 AEB-I为烷基化催化剂和烷基转移催化剂，一次投料试车成功，乙苯产品纯度超过99. 6%。
[0006] 乙苯是石油化工行业生产苯乙締的主要原料，目前工业上生产的乙苯90%W上是 W石油化工厂生产的纯乙締与苯为原料，通过烷基化反应制得的。但是乙締日益短缺，使用 纯乙締来制备乙苯，成本越来越高。然而，催化裂化（FCC)干气中却有大量乙締被浪费。面 对乙締短缺和FCC干气中乙締大量浪费的矛盾，中科院大连化学物理研究所和抚顺石化公 司石油二厂从1986年开始开发了WFCC干气中的低浓度乙締为原料制乙苯的系列技术。目 前，已研究出第五代技术，工业应用主要为第=代技术。
[0007] 用稀乙締制乙苯是近二十来年才获得突破并成功工业化应用的新技术，是利用稀 乙締气体的主要手段。但是，与纯乙締制乙苯技术相比，该技术存在苯耗高、能耗高的缺点。 对比两种工艺，发现原料稀乙締中含丙締及碳=W上的不饱和控是导致苯耗、能耗偏高的 主要原因。因此，近年来在工程设计时都在控化反应前增加了脱丙締的处理单元，目的是将 稀乙締原料气中的丙締及碳=W上的不饱和控脱除，W降低生产乙苯的单位苯耗和能耗。
[0008]目前，含乙締的混合气体的处理方式有深冷精馈法、吸收法和吸附法。深冷精馈法 流程复杂，生产装置投资大、生产成本高。吸附法多为变压吸附法，建设投资费用较大。吸 收法根据相似相容原理原理主要吸收脱除Cs及C3+控类组分等杂质，难W选择性脱除N2、 〇2、CO、C〇2等杂质。而稀乙締制乙苯技术的脱丙締工艺基本都属于吸收一解吸工艺，主要有 四种：中国科学研究大连化学物理研究所的吹扫气解吸工艺（CN200410037433. 0)，中国石 油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司200610046750. 8,上海洛派克能源工程技术开发 有限公司的两级解吸工艺（CN200910172287. 5)，中石化洛阳工程有限公司的选择吸收工 艺（CN200910066146. 5)，中石化洛阳工程有限公司的解吸气去FCC工艺（CN200910066147. X)。吸收法脱除Cs及C/控类组分等杂质已有较成熟技术和工业实践经验。
[0009] 吸附法多为变压吸附法。变压吸附（PressureSwingAdso巧tion.简称PSA)是一 种新型气体吸附分离技术，它有如下优点：山产品纯度高；似一般可在室溫和不高的压力 下工作，床层再生时不用加热，节能经济；樹设备简单，操作、维护简便；(4)连续循环操作， 可完全达到自动化。在实际应用的当中，需根据原料组成特性选择吸附选择性高、吸附容量 大的吸附剂，还要考虑再生性能，通过优化操作，达到最佳效果和经济效益。
[0010] 高压聚乙締尾气中富含乙締，例如中石化茂名分公司高压聚乙締装置外排尾气含 94〇/〇 ~98% 乙締，含有 0. 5% ~3. 0% 乙烧、0. 5% ~3. 0%C3及C3% 1. 0% ~2. 0% 丙醒、0. 01% ~ 2. 0°崩2等杂质，是可W回收利用的资源。可目前仅限于将高压聚乙締尾气返回乙締裂解装 置进入裂解气压缩机，与乙締裂解气一起分离处理，取得了一定的经济效益。但存在W下不 足：占用压缩机做功负荷及后系统精馈能力、制约乙締产能、杂质易造成催化剂中毒、排放 火炬系统气体增加等。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是提供一种利用变压吸附精制的高压聚乙締尾气的乙苯制备工艺， 该工艺中，高压聚乙締尾气通入变压吸附装置，有效地脱除Cs及C/组分、丙醒等杂质，经过 变压吸附精制所得的气体送入乙苯装置中进行生产乙苯，实现利用高压聚乙締尾气回收利 用。
[0012] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种利用变压吸附精制的高压聚乙 締尾气的乙苯制备工艺，包括W下步骤： (1)变压吸附精制：将高压聚乙締尾气通入变压吸附装置中进行变压吸附处理，变压 吸附装置中的吸附床吸附Cs及C/组分和丙醒等杂质，获得精制乙締气体；其中，所述变压 吸附装置中的吸附床是由13X型分子筛、活性炭和硅胶构成的复合吸附床，所述13X型分子 筛的质量百分比为30^^80%、活性炭的质量百分比10^^50%和硅胶的质量百分比5%^20%。
[0013] (2)烷基化合成乙苯：所得精制乙締气通入乙苯装置的反应器中与苯烷基化合成 乙苯。
[0014] 本发明步骤（1)中所述吸附床由孔径较大的13X型分子筛、活性炭和硅胶吸附剂 组成。常溫常压条件下，硅胶对C〇2等杂质具有较强吸附能力；13X型分子筛对N2、化、CO等 杂质具有较强的吸附力和较大的吸附容量；活性炭具有特别大的内比表面积，对弱极性和 非极性有机分子具有较大吸附容量。活性炭、硅胶、13X型分子筛等吸附剂组成的复合吸附 床对Cs及C/组分、丙醒等杂质与乙締的吸附性均具有较大的选择性。与乙締相比，由于Cs及C/组分、丙醒与13X分子筛之间的作用力有更强的范德华力和附加静电引力，相同条件 下，13X分子筛对Cs及C组分、丙醒的吸附量要比乙締吸附量大得多。因此，吸附床可选择 吸附含量较少的Cs及C/组分、丙醒等杂质，而大量乙締不被吸附，直接通过复合吸附床后， 作为乙苯合成原料直接进入乙苯装置参与反应。实现变压吸附工艺和乙苯制备工艺之间的 连续操作。
[0015] 本发明步骤（1)中，所述