专利名称：回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法
技术领域：
本发明属于乙烯丙烯共聚物生产领域，具体涉及一种回收利用炼厂催化干气中乙烯及氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法。
背景技术：
聚丙烯(PP)是一类应用广泛的通用塑料，其原料来源丰富，制品具有优良的机械性能，耐化学腐蚀等特点。但是，目前国内大多炼油厂都有聚丙烯生产车间，聚丙烯供大于求。另外，纯PP存在低温性能差、缺口敏感性强等缺点，从而极大地限制了它的应用范围。而在丙烯聚合过程中添加乙烯单体，可生成用途广泛的乙烯丙烯共聚物；如乙烯含量在2 4% (质量分数)之间的乙烯丙烯共聚物是一种改性聚丙烯，其韧性和透明度均优于聚丙烯，可用于制造管材等领域；乙烯含量在20 50wt%之间的乙烯丙烯共聚物为乙丙橡胶，该共聚物具有弹性体的性质，可以作为塑料增韧改性剂，将适量的乙丙橡胶掺混到聚丙烯中，可以获得不同性能的改性聚丙烯材料，这些不同性能的改性聚丙烯广泛应用化工领域中。本发明申请人长期致力于炼厂催化干气的提炼研究，在前期申请的CN101371966 专利中公开了一种从炼油厂干气回收乙烯和氢气的变压吸附新工艺，该发明采用变压吸附两塔串联的新流程，提高了分子筛的利用率，减少了置换气量，提高了产品纯度；采用本发明工艺回收的乙烯产品中乙烯含量大于85%，乙烯收率大于95% ;氢气产品纯度大于 99.9%,氢气收率大于90%。基于该发明专利申请，鉴于目前聚丙烯供大于求的现状，本发明申请人进一步致力于炼厂催化干气生产乙烯丙烯共聚物的研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法；该方法不仅有效回收利用了催化干气中的乙烯及氢气，且有效解决了目前炼油厂聚丙烯生产过剩的现状。本发明提供了一种回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，具体为通过变压吸附技术从催化干气中提取乙烯和氢气，所得乙烯纯度> 85%，氢气纯度> 99% ;再以丙烯、催化剂、助剂和提取的乙烯、氢气为原料生产乙烯丙烯共聚物。本发明回收利用炼厂催化干气中乙烯及氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法的具体步骤为A、催化干气的预处理将催化干气进行脱硫、脱碳、脱氧、脱砷、脱氧化氮、脱重烃和干燥处理；B、变压吸附提纯乙烯A步骤预处理后的催化干气进入吸附塔进行吸附分离，采用两塔串联的流程，其方法是每个吸附塔在一个吸附周期内与另外两个塔各进行一次串联吸附的方法，每个吸附塔吸附过程是第一次吸附的物料为前一个吸附塔吸附的非吸附相物料，以拦截前一个吸附塔穿透的微量的易吸附相组分，使分离过程的收率得到保证，第二次吸附是原料物料直接通过吸附床层，并允许部分易吸附相物料穿透此床层，使易吸附相物料在吸附剂上尽量达到吸附饱和，使分离过出的易吸附相物流含量得到充分保证，经吸附后的非吸附相到另一个吸附塔做第一次吸附的原料；每个吸附塔依次进行吸附、均压降压、 顺放、产品气置换、抽真空、均压升压、最终升压的循环步骤；抽真空的解吸气即为乙烯；C、变压吸附提氢经过B步骤提乙烯后的催化干气，经换热器降温后，进入变压吸附提氢系统；每个吸附塔依次进行吸附、均压降、顺放、抽真空、均压升、最终升压的循环步骤；吸附过程中的非吸附相即为产品氢气；D、以上述B、C步骤得到的乙烯、氢气为原料，配以丙烯、催化剂、助剂制备乙烯丙
烯共聚物。优选的，上述方法中B步骤中变压吸附提纯乙烯的工艺条件为吸附压力0. I 2MPa，优选0. 7 I. 5MPa ；吸附温度50 200度，优选80 150度；置换压力0. 01
0.2MPa,优选 0. 02 0. 05MPa ;真空解吸压力-0. 06 -0. 098MPa,优选-0. 07 -0. 08MPa ； 真空解吸温度50 200度，优选80 150度。优选的，上述方法中C步骤中变压吸附提氢的工艺条件为吸附压力0. I 2MPa， 优选0. 7 I. 5MPa ;吸附温度0 50度，优选30 40度。优选的，上述方法中变压吸附塔数目为3-32台，均压次数2-8次；优选的，上述方法中所述吸附剂为硅胶类、沸石分子筛类、络合铜系或沸石分子筛经Ag、Cu、K、Ca、Mg、Sr中一种或多种改性的吸附剂中的至少一种。本发明生产乙烯丙烯共聚物时可采用间歇聚合工艺或连续聚合工艺。本发明的有益效果是本发明利用变压吸附技术从炼厂催化干气中提取合格的乙烯及氢气，并以此作为原料，在现有炼厂生产聚丙烯装置的基础上，只需要添加少量设备即可制备合格的乙烯丙烯共聚物。本发明方法具有以下优点I、有效回收利用了炼厂的催化干气，即从中提取适合生产乙烯丙烯共聚物的乙烯和氢气，并以此为原料生产乙烯丙烯共聚物，同时扩大了炼厂丙烯聚合物的用途；2、本发明适用于拥有生产聚丙烯生产装置工厂及炼油厂，也适合于方便获得催化干气的聚丙烯生产厂家；3、采用本发明仅需增加少量装置，不需购买乙烯/氢气，即能够生产不同性质的乙烯丙烯共聚物；4、本发明整个操作工艺简单，生产成本低，适合工业化生产。
具体实施例方式本发明回收利用炼厂催化干气中乙烯及氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法的具体步骤为A、催化干气的预处理将催化干气进行脱硫、脱碳、脱氧、脱砷、脱氧化氮、脱重烃和干燥处理；B、变压吸附提纯乙烯A步骤预处理后的催化干气进入吸附塔进行吸附分离，采用两塔串联的流程，其方法是每个吸附塔在一个吸附周期内与另外两个塔各进行一次串联吸附的方法，每个吸附塔吸附过程是第一次吸附的物料为前一个吸附塔吸附的非吸附相物料，以拦截前一个吸附塔穿透的微量的易吸附相组分，使分离过程的收率得到保证，第二次吸附是原料物料直接通过吸附床层，并允许部分易吸附相物料穿透此床层，使易吸附相物料在吸附剂上尽量达到吸附饱和，使分离过出的易吸附相物流含量得到充分保证，经吸附后的非吸附相到另一个吸附塔做第一次吸附的原料；每个吸附塔依次进行吸附、均压降压、 顺放、产品气置换、抽真空、均压升压、最终升压的循环步骤；抽真空的解吸气即为乙烯；C、变压吸附提氢经过B步骤提乙烯后的催化干气，经换热器降温后，进入变压吸附提氢系统；每个吸附塔依次进行吸附、均压降、顺放、抽真空、均压升、最终升压的循环步骤；吸附过程中的非吸附相即为产品氢气；D、以上述B、C步骤得到的乙烯、氢气为原料，配以丙烯、催化剂、助剂制备乙烯丙
烯共聚物。本发明中由乙烯丙烯生产乙烯丙烯共聚物采用现有技术即可。实施本发明的利用炼厂催化干气中乙烯及氢生产乙烯丙烯共聚物的方法的具体步骤如下I)选择一家具有生产聚丙烯装置的炼厂；2)选择任意组成的炼厂催化干气；3)选择变压吸附装置；4)选定以间歇反应或连续反应的方式进行乙烯丙烯的共聚合；5)在聚合反应器中加入用于生产乙烯丙烯共聚物的原料、催化剂、助剂等，经一定时间的聚合反应后得到改性聚丙烯。下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该技术领域的技术人员可以根据本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例I回收催化干气中氢气和乙烯生产改性聚丙烯选用炼厂催化干气，采用本申请中所述的变压吸附新工艺方法回收炼厂催化干气中的乙烯和氢气，再采用现有生产乙烯丙烯共聚物的方法以前述制备的乙烯和氢气为原料再配以丙烯等其他助剂制备改性聚丙烯；催化干气组成见表1，分离出的乙烯，氢气的纯度如表2，改性聚丙烯的原料及配比如表3所示。表I催化干气中所含组分及含量)
权利要求
1.回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，通过变压吸附技术从催化干气中提取乙烯和氢气，所得乙烯纯度>85%，氢气纯度>99%;再以丙烯、催化剂、助剂和提取的乙烯、氢气为原料生产乙烯丙烯共聚物。
2.根据权利要求I所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，具体步骤为A、催化干气的预处理将催化干气进行脱硫、脱碳、脱氧、脱砷、脱氧化氮、脱重烃和干燥处理；B、变压吸附提纯乙烯A步骤预处理后的催化干气进入吸附塔进行吸附分离，采用两塔串联的流程，其方法是每个吸附塔在一个吸附周期内与另外两个塔各进行一次串联吸附的方法，每个吸附塔吸附过程是第一次吸附的物料为前一个吸附塔吸附的非吸附相物料， 以拦截前一个吸附塔穿透的微量的易吸附相组分，使分离过程的收率得到保证，第二次吸附是原料物料直接通过吸附床层，并允许部分易吸附相物料穿透此床层，使易吸附相物料在吸附剂上尽量达到吸附饱和，使分离过出的易吸附相物流含量得到充分保证，经吸附后的非吸附相到另一个吸附塔做第一次吸附的原料；每个吸附塔依次进行吸附、均压降压、顺放、产品气置换、抽真空、均压升压、最终升压的循环步骤；抽真空的解吸气即为乙烯；C、变压吸附提氢经过B步骤提乙烯后的催化干气，经换热器降温后，进入变压吸附提氢系统；每个吸附塔依次进行吸附、均压降、顺放、抽真空、均压升、最终升压的循环步骤; 抽真空的解吸气即为氢气；D、以上述B、C步骤得到的乙烯、氢气为原料，配以丙烯、催化剂、助剂制备乙烯丙烯共聚物。
3.根据权利要求2所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步骤中变压吸附提纯乙烯的工艺条件为吸附压力O. I 2MPa,吸附温度50 200°C，置换压力O. 01 O. 2MPa,真空解吸压力-O. 06 -O. 098MPa, 真空解吸温度50 200°C。
4.根据权利要求3所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步骤中提纯乙烯优选的工艺条件为吸附压力0.7 1.5MPa， 吸附温度80 150°C，置换压力O. 02 O. 05MPa,真空解吸压力-O. 07 -O. 08MPa,真空解吸温度80 150°C。
5.根据权利要求2所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述C步骤中变压吸附提氢的工艺条件为吸附压力O. I 2MPa，吸附温度O 50°C。
6.根据权利要求5所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述C步骤中变压吸附提氢优选的工艺条件为吸附压力O. 7 1.5MPa，吸附温度30 40°C。
7.根据权利要求2所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B、C步骤中变压吸附塔数目为3-32台，均压次数2-8次。
8.根据权利要求2所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步骤中所述吸附剂为活性炭类、活性氧化铝类、硅胶类、沸石分子筛类、络合铜系或沸石分子筛经Ag、Cu、K、Ca、Mg、Sr中一种或多种改性的吸附剂中的至少一种。
9.根据权利要求I或2所述的回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，生产乙烯丙烯共聚物时可采用间歇聚合工艺或连续聚合工艺。
全文摘要
本发明属于乙烯丙烯共聚物生产领域，具体涉及一种回收利用炼厂催化干气中乙烯及氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法。本发明提供了一种回收利用炼厂催化干气中乙烯和氢气生产乙烯丙烯共聚物的方法，具体为通过变压吸附技术从催化干气中提取乙烯和氢气，所得乙烯纯度≥85％，氢气纯度≥99％；再以丙烯、催化剂、助剂和提取的乙烯、氢气为原料生产乙烯丙烯共聚物。本发明有效回收利用了炼厂的催化干气，同时扩大了炼厂丙烯聚合物的用途。如采用本发明仅需增加少量装置，不需购买乙烯/氢气，即能够生产不同性质的乙烯丙烯共聚物；且整个操作工艺简单，生产成本低，适合工业化生产。
文档编号B01D53/047GK102585071SQ201210042148
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者余兰金, 兰治淮, 刘清源, 李友福, 王康才 申请人:四川省达科特能源科技有限公司