脱除乙苯脱氢尾气中苯乙烯及回收氢气的方法

摘要

本发明涉及一种从乙苯脱氢尾气中脱除少量苯乙烯及回收氢气的分离方法，属于石油化工领域。该方法以脱氢原料乙苯为吸收剂对尾气进行循环吸收，将苯乙烯含量为30～50ppm；再通过压缩冷凝回收乙苯，苯乙烯含量为5～10ppm，满足氢气分离提纯工段安全稳定运行的要求。深度脱除苯乙烯后采用三种不同分离方案提纯氢气，满足氢纯度和回收率的不同要求：变压吸附提纯氢浓度>98%，回收率80～85%，电耗0.21kWh/Nm³；氢气膜分离提纯氢浓度>95%，回收率90～95%，电耗0.17kWh/Nm³；变压吸附耦合氢气膜分离提纯氢浓度>98%，回收率94～97%，同时实现高纯度和高收率，电耗0.25kWh/Nm³。

主权项

脱除乙苯脱氢尾气中苯乙烯及回收氢气的方法，其特征在于，以苯乙烯的生产原料乙苯为吸收剂，脱除乙苯脱氢尾气中的苯乙烯；吸收了苯乙烯的粗乙苯不需要额外的再生装置，直接作为脱氢装置的原料；吸收过程将乙苯脱氢尾气中的苯乙烯含量由0.1~1.5mol%降低至30~50ppm，进一步采用压缩冷凝将苯乙烯的含量降低至5~10ppm；将苯乙烯生产装置产出的乙苯脱氢尾气（S‑1）输入第一换热器（1）中冷却至0~40°C，随后进入三相分离罐（2）中，冷凝水（S‑2）和粗苯乙烯（S‑3）分别从三相分离罐（2）的底部和中部采出，没有冷凝的乙苯脱氢尾气（S‑4）从三相分离罐（2）的顶部采出；没有冷凝的乙苯脱氢尾气（S‑4）从循环吸收塔（3）的底部进入，与循环吸收塔（3）的顶部输入的乙苯（S‑5）逆流接触，循环吸收塔（3）中气相的苯乙烯被乙苯吸收，循环吸收塔（3）塔底液相采出粗乙苯（S‑6）经循环泵（4）增压后，60~80%的流量返回循环吸收塔（3）的中部，剩余的20~40%直接输出；脱除苯乙烯的循环吸收塔（3）顶气相采出物（S‑7）进入第一压缩机（5）中升压，随后进入第二换热器（6）中冷却至0~40°C，再进入气液分离罐（7）和第一精密过滤器（8）中分离回收冷凝的粗乙苯；气液分离罐（7）和第一精密过滤器（8）采出的粗乙苯与循环泵（4）输出的粗乙苯合并为粗乙苯（S‑8），将其作为生产苯乙烯的原料送往乙苯催化脱氢反应器；从第一精密过滤器（8）排出的经过吸收预处理和压缩冷凝的乙苯脱氢尾气，经第三换热器（9）进行温度调节；第三换热器（9）输出的深度脱除苯乙烯的乙苯催化脱氢尾气（S‑9）中苯乙烯进入氢气分离提纯设备（10），分离获得净化的产品氢气（S‑10）和燃料气（S‑11）；其中，处理深度脱除苯乙烯的乙苯催化脱氢尾气（S‑9）的氢气分离提纯设备（10）是变压吸附分离装置（10‑1）、氢气膜分离装置（10‑2）或变压吸附耦合氢气膜分离装置（10‑3）。