專利名稱：回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于乙烯丙烯共聚物生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種回收利用煉廠催化干氣中乙烯及氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)是一類應(yīng)用廣泛的通用塑料，其原料來源豐富，制品具有優(yōu)良的機(jī)械性能，耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)。但是，目前國內(nèi)大多煉油廠都有聚丙烯生產(chǎn)車間，聚丙烯供大于求。另外，純PP存在低溫性能差、缺口敏感性強(qiáng)等缺點(diǎn)，從而極大地限制了它的應(yīng)用范圍。而在丙烯聚合過程中添加乙烯單體，可生成用途廣泛的乙烯丙烯共聚物；如乙烯含量在2 4% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))之間的乙烯丙烯共聚物是一種改性聚丙烯，其韌性和透明度均優(yōu)于聚丙烯，可用于制造管材等領(lǐng)域；乙烯含量在20 50wt%之間的乙烯丙烯共聚物為乙丙橡膠，該共聚物具有彈性體的性質(zhì)，可以作為塑料增韌改性劑，將適量的乙丙橡膠摻混到聚丙烯中，可以獲得不同性能的改性聚丙烯材料，這些不同性能的改性聚丙烯廣泛應(yīng)用化工領(lǐng)域中。本發(fā)明申請人長期致力于煉廠催化干氣的提煉研究，在前期申請的CN101371966 專利中公開了一種從煉油廠干氣回收乙烯和氫氣的變壓吸附新工藝，該發(fā)明采用變壓吸附兩塔串聯(lián)的新流程，提高了分子篩的利用率，減少了置換氣量，提高了產(chǎn)品純度；采用本發(fā)明工藝回收的乙烯產(chǎn)品中乙烯含量大于85%，乙烯收率大于95% ;氫氣產(chǎn)品純度大于 99.9%,氫氣收率大于90%。基于該發(fā)明專利申請，鑒于目前聚丙烯供大于求的現(xiàn)狀，本發(fā)明申請人進(jìn)一步致力于煉廠催化干氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法；該方法不僅有效回收利用了催化干氣中的乙烯及氫氣，且有效解決了目前煉油廠聚丙烯生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。本發(fā)明提供了一種回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，具體為通過變壓吸附技術(shù)從催化干氣中提取乙烯和氫氣，所得乙烯純度> 85%，氫氣純度> 99% ;再以丙烯、催化劑、助劑和提取的乙烯、氫氣為原料生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物。本發(fā)明回收利用煉廠催化干氣中乙烯及氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法的具體步驟為A、催化干氣的預(yù)處理將催化干氣進(jìn)行脫硫、脫碳、脫氧、脫砷、脫氧化氮、脫重?zé)N和干燥處理；B、變壓吸附提純乙烯A步驟預(yù)處理后的催化干氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附分離，采用兩塔串聯(lián)的流程，其方法是每個吸附塔在一個吸附周期內(nèi)與另外兩個塔各進(jìn)行一次串聯(lián)吸附的方法，每個吸附塔吸附過程是第一次吸附的物料為前一個吸附塔吸附的非吸附相物料，以攔截前一個吸附塔穿透的微量的易吸附相組分，使分離過程的收率得到保證，第二次吸附是原料物料直接通過吸附床層，并允許部分易吸附相物料穿透此床層，使易吸附相物料在吸附劑上盡量達(dá)到吸附飽和，使分離過出的易吸附相物流含量得到充分保證，經(jīng)吸附后的非吸附相到另一個吸附塔做第一次吸附的原料；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降壓、 順放、產(chǎn)品氣置換、抽真空、均壓升壓、最終升壓的循環(huán)步驟；抽真空的解吸氣即為乙烯；C、變壓吸附提氫經(jīng)過B步驟提乙烯后的催化干氣，經(jīng)換熱器降溫后，進(jìn)入變壓吸附提氫系統(tǒng)；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降、順放、抽真空、均壓升、最終升壓的循環(huán)步驟；吸附過程中的非吸附相即為產(chǎn)品氫氣；D、以上述B、C步驟得到的乙烯、氫氣為原料，配以丙烯、催化劑、助劑制備乙烯丙
烯共聚物。優(yōu)選的，上述方法中B步驟中變壓吸附提純乙烯的工藝條件為吸附壓力0. I 2MPa，優(yōu)選0. 7 I. 5MPa ；吸附溫度50 200度，優(yōu)選80 150度；置換壓力0. 01
0.2MPa,優(yōu)選 0. 02 0. 05MPa ;真空解吸壓力-0. 06 -0. 098MPa,優(yōu)選-0. 07 -0. 08MPa ； 真空解吸溫度50 200度，優(yōu)選80 150度。優(yōu)選的，上述方法中C步驟中變壓吸附提氫的工藝條件為吸附壓力0. I 2MPa， 優(yōu)選0. 7 I. 5MPa ;吸附溫度0 50度，優(yōu)選30 40度。優(yōu)選的，上述方法中變壓吸附塔數(shù)目為3-32臺，均壓次數(shù)2-8次；優(yōu)選的，上述方法中所述吸附劑為硅膠類、沸石分子篩類、絡(luò)合銅系或沸石分子篩經(jīng)Ag、Cu、K、Ca、Mg、Sr中一種或多種改性的吸附劑中的至少一種。本發(fā)明生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物時可采用間歇聚合工藝或連續(xù)聚合工藝。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用變壓吸附技術(shù)從煉廠催化干氣中提取合格的乙烯及氫氣，并以此作為原料，在現(xiàn)有煉廠生產(chǎn)聚丙烯裝置的基礎(chǔ)上，只需要添加少量設(shè)備即可制備合格的乙烯丙烯共聚物。本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn)I、有效回收利用了煉廠的催化干氣，即從中提取適合生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的乙烯和氫氣，并以此為原料生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物，同時擴(kuò)大了煉廠丙烯聚合物的用途；2、本發(fā)明適用于擁有生產(chǎn)聚丙烯生產(chǎn)裝置工廠及煉油廠，也適合于方便獲得催化干氣的聚丙烯生產(chǎn)廠家；3、采用本發(fā)明僅需增加少量裝置，不需購買乙烯/氫氣，即能夠生產(chǎn)不同性質(zhì)的乙烯丙烯共聚物；4、本發(fā)明整個操作工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明回收利用煉廠催化干氣中乙烯及氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法的具體步驟為A、催化干氣的預(yù)處理將催化干氣進(jìn)行脫硫、脫碳、脫氧、脫砷、脫氧化氮、脫重?zé)N和干燥處理；B、變壓吸附提純乙烯A步驟預(yù)處理后的催化干氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附分離，采用兩塔串聯(lián)的流程，其方法是每個吸附塔在一個吸附周期內(nèi)與另外兩個塔各進(jìn)行一次串聯(lián)吸附的方法，每個吸附塔吸附過程是第一次吸附的物料為前一個吸附塔吸附的非吸附相物料，以攔截前一個吸附塔穿透的微量的易吸附相組分，使分離過程的收率得到保證，第二次吸附是原料物料直接通過吸附床層，并允許部分易吸附相物料穿透此床層，使易吸附相物料在吸附劑上盡量達(dá)到吸附飽和，使分離過出的易吸附相物流含量得到充分保證，經(jīng)吸附后的非吸附相到另一個吸附塔做第一次吸附的原料；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降壓、 順放、產(chǎn)品氣置換、抽真空、均壓升壓、最終升壓的循環(huán)步驟；抽真空的解吸氣即為乙烯；C、變壓吸附提氫經(jīng)過B步驟提乙烯后的催化干氣，經(jīng)換熱器降溫后，進(jìn)入變壓吸附提氫系統(tǒng)；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降、順放、抽真空、均壓升、最終升壓的循環(huán)步驟；吸附過程中的非吸附相即為產(chǎn)品氫氣；D、以上述B、C步驟得到的乙烯、氫氣為原料，配以丙烯、催化劑、助劑制備乙烯丙
烯共聚物。本發(fā)明中由乙烯丙烯生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物采用現(xiàn)有技術(shù)即可。實(shí)施本發(fā)明的利用煉廠催化干氣中乙烯及氫生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法的具體步驟如下I)選擇一家具有生產(chǎn)聚丙烯裝置的煉廠；2)選擇任意組成的煉廠催化干氣；3)選擇變壓吸附裝置；4)選定以間歇反應(yīng)或連續(xù)反應(yīng)的方式進(jìn)行乙烯丙烯的共聚合；5)在聚合反應(yīng)器中加入用于生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的原料、催化劑、助劑等，經(jīng)一定時間的聚合反應(yīng)后得到改性聚丙烯。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要指出的是實(shí)施例只用于對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例I回收催化干氣中氫氣和乙烯生產(chǎn)改性聚丙烯選用煉廠催化干氣，采用本申請中所述的變壓吸附新工藝方法回收煉廠催化干氣中的乙烯和氫氣，再采用現(xiàn)有生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法以前述制備的乙烯和氫氣為原料再配以丙烯等其他助劑制備改性聚丙烯；催化干氣組成見表1，分離出的乙烯，氫氣的純度如表2，改性聚丙烯的原料及配比如表3所示。表I催化干氣中所含組分及含量)
權(quán)利要求
1.回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，通過變壓吸附技術(shù)從催化干氣中提取乙烯和氫氣，所得乙烯純度>85%，氫氣純度>99%;再以丙烯、催化劑、助劑和提取的乙烯、氫氣為原料生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，具體步驟為A、催化干氣的預(yù)處理將催化干氣進(jìn)行脫硫、脫碳、脫氧、脫砷、脫氧化氮、脫重?zé)N和干燥處理；B、變壓吸附提純乙烯A步驟預(yù)處理后的催化干氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附分離，采用兩塔串聯(lián)的流程，其方法是每個吸附塔在一個吸附周期內(nèi)與另外兩個塔各進(jìn)行一次串聯(lián)吸附的方法，每個吸附塔吸附過程是第一次吸附的物料為前一個吸附塔吸附的非吸附相物料， 以攔截前一個吸附塔穿透的微量的易吸附相組分，使分離過程的收率得到保證，第二次吸附是原料物料直接通過吸附床層，并允許部分易吸附相物料穿透此床層，使易吸附相物料在吸附劑上盡量達(dá)到吸附飽和，使分離過出的易吸附相物流含量得到充分保證，經(jīng)吸附后的非吸附相到另一個吸附塔做第一次吸附的原料；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降壓、順放、產(chǎn)品氣置換、抽真空、均壓升壓、最終升壓的循環(huán)步驟；抽真空的解吸氣即為乙烯；C、變壓吸附提氫經(jīng)過B步驟提乙烯后的催化干氣，經(jīng)換熱器降溫后，進(jìn)入變壓吸附提氫系統(tǒng)；每個吸附塔依次進(jìn)行吸附、均壓降、順放、抽真空、均壓升、最終升壓的循環(huán)步驟; 抽真空的解吸氣即為氫氣；D、以上述B、C步驟得到的乙烯、氫氣為原料，配以丙烯、催化劑、助劑制備乙烯丙烯共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步驟中變壓吸附提純乙烯的工藝條件為吸附壓力O. I 2MPa,吸附溫度50 200°C，置換壓力O. 01 O. 2MPa,真空解吸壓力-O. 06 -O. 098MPa, 真空解吸溫度50 200°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步驟中提純乙烯優(yōu)選的工藝條件為吸附壓力0.7 1.5MPa， 吸附溫度80 150°C，置換壓力O. 02 O. 05MPa,真空解吸壓力-O. 07 -O. 08MPa,真空解吸溫度80 150°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述C步驟中變壓吸附提氫的工藝條件為吸附壓力O. I 2MPa，吸附溫度O 50°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述C步驟中變壓吸附提氫優(yōu)選的工藝條件為吸附壓力O. 7 1.5MPa，吸附溫度30 40°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B、C步驟中變壓吸附塔數(shù)目為3-32臺，均壓次數(shù)2-8次。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，所述B步驟中所述吸附劑為活性炭類、活性氧化鋁類、硅膠類、沸石分子篩類、絡(luò)合銅系或沸石分子篩經(jīng)Ag、Cu、K、Ca、Mg、Sr中一種或多種改性的吸附劑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，其特征在于，生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物時可采用間歇聚合工藝或連續(xù)聚合工藝。
全文摘要
本發(fā)明屬于乙烯丙烯共聚物生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種回收利用煉廠催化干氣中乙烯及氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法。本發(fā)明提供了一種回收利用煉廠催化干氣中乙烯和氫氣生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物的方法，具體為通過變壓吸附技術(shù)從催化干氣中提取乙烯和氫氣，所得乙烯純度≥85％，氫氣純度≥99％；再以丙烯、催化劑、助劑和提取的乙烯、氫氣為原料生產(chǎn)乙烯丙烯共聚物。本發(fā)明有效回收利用了煉廠的催化干氣，同時擴(kuò)大了煉廠丙烯聚合物的用途。如采用本發(fā)明僅需增加少量裝置，不需購買乙烯/氫氣，即能夠生產(chǎn)不同性質(zhì)的乙烯丙烯共聚物；且整個操作工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號B01D53/047GK102585071SQ201210042148
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者余蘭金, 蘭治淮, 劉清源, 李友福, 王康才 申請人:四川省達(dá)科特能源科技有限公司