[发明专利]一种利用低碳烷烃制备乙苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用低碳烷烃通过裂解、烷基化等手段制备乙苯的方法。

背景技术

低碳烷烃主要来源于炼厂加工过程的副产品、油田液化气，进口液化气及乙烷等，其主要成分包括乙烷、丙烷、异丁烷和正丁烷。

目前，在炼厂中，对于低碳烷烃的工业利用主要有以下几种方式：一是将其中的乙烷用作燃料气；二是将其中的丙烷和丁烷作为低价值液化气出售。也有少数炼厂将低碳烷烃进行分离，将分离得到的纯组分分别加以利用。主要利用方式是：将分离的纯组分脱氢制相应的烯烃，如丙烷脱氢制丙烯，异丁烷脱氢制异丁烯，或二者混合脱氢后分离。但是，由于该技术要求的经济规模相对较高，造成其原料的收集采购受限较大。比如丙烷脱氢装置的经济规模一般不低于25万吨/年丙烯。另一方面，随着油品升级的要求，对烷基化装置的需求增加，而异丁烷作为烷基化装置的原料在这方面可以得到一定的应用，但其应用也受油品过剩这一大趋势的影响。对正丁烷的利用方法相对较少，一般将其异构化为异丁烷再加以利用。

众所周知，乙苯是一种重要的化工原料，主要用于苯乙烯的生产。乙苯的工业生产方法主要有两种，分别是干气法和高纯乙烯法。其中，干气法采用炼厂催化裂化装置的干气与苯反应制乙苯，但该方法受限于催化干气的产量，造成该类装置的乙苯规模较小，对乙苯市场的影响力较小。公开号为CN103772125A的中国专利申请中就公开了一种以炼厂干气为原料制取乙苯的方法，该方法将来自炼厂装置的干气引入油吸收装置，经回收、提浓获得碳二提浓气，然后通过加氢、烷基化，和苯反应生产乙苯产品。该方法的主要目的在于提出一种高效利用炼厂干气中的乙烯、乙烷组分制取乙苯的方法。

另外，高纯度乙烯法则需采用高纯度的乙烯与苯反应制乙苯，因高纯度乙烯只能来自于乙烯厂，但乙烯的运输极其困难；所以采用该工艺的乙苯装置一般依托于相应的乙烯厂，这无形中提高了乙苯市场的进入门槛。

发明内容

本发明为弥补现有技术中存在的不足，提供一种利用低碳烷烃制备乙苯的方法，从而有效拓展低碳烷烃的利用途径，开辟出独立于乙烯厂/炼油厂的乙苯生产路径。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种利用低碳烷烃制备乙苯的方法，包括如下步骤：

(1)将含有低碳烷烃的物流与蒸汽混合送入裂解装置中进行裂解反应，获得富含烯烃的裂解气；

(2)将裂解气送入碱洗装置脱除其中的酸性气，获得净化后的裂解气；

(3)将所述净化后的裂解气送入裂解气分离单元，在裂解气分离单元分离出富乙烯气；

(4)将所述富乙烯气送入乙炔转化反应装置脱除其中的炔烃；

(5)将苯和脱除炔烃的富乙烯气送入烃化反应装置进行烃化反应，将烃化反应产物送入乙苯分离单元，在乙苯分离单元中分离出乙苯。

本发明中，所述含有低碳烷烃的物流，其组成并无特殊要求，实施过程中，并不需要对其进行提前分离，可减少分离过程中产生的能耗。而作为本发明中的一种优选方案，步骤(1)中所述的低碳烷烃优选为碳原子数2-6的烷烃，更优选为碳原子数2-4的烷烃，例如乙烷、丙烷、异丁烷和正丁烷等。另一方面，本发明步骤(1)中所述的低碳烷烃可以来源于饱和液化气或乙烷，当然也不排除其他可能成为低碳烷烃来源的形式。

本发明的步骤(1)中，所述富含烯烃的裂解气中优选含有乙烯、丙烯中的至少一种。

作为本发明的优选方案，步骤(1)中，所述蒸汽与含有低碳烷烃的气流的质量比为0.3-0.5；在裂解装置中进行裂解反应时的条件优选包括：温度为860-880℃，压力为0.18-0.25MPa，体积空速为18000-24000h^-1。

作为本发明的优选方案，步骤(1)中，所述含有低碳烷烃的物流和蒸汽混合后，加热至670-730℃再送入所述裂解装置；所述裂解气在送入碱洗装置之前，升压至1-1.4MPa,并控温至45-50℃。

作为本发明的一种具体实施方式，裂解气送入碱洗装置后，通过碱洗和水洗脱除其中的酸性气。

作为本发明的优选方案，步骤(3)中，所述净化后的裂解气升压至2-2.2MPa后，再送入裂解气分离单元；步骤(4)中，所述富乙烯气升温至60-65℃再送入所述乙炔转化反应装置。

在本发明的具体实施方式中，富乙烯气送入乙炔转化反应装置中脱除炔烃时，所用的催化剂为本领域工业上成熟的乙炔转化催化剂，例如为克莱恩，壳牌CRI等供应商生产的相应催化剂。