一種由醋酸酯制乙烯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種乙烯的生產(chǎn)方法。特別地，本發(fā)明涉及一種采用醋酸酯制備乙烯的方法。屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]乙烯是一種替代品的需求越來越緊迫，超過70%的化工產(chǎn)品是由乙烯直接或間接生產(chǎn)的，被稱為石化工業(yè)的“龍頭”。隨著化工、能源、材料等乙烯衍生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，乙烯的需求在不斷增加。
[0003]目前，國內(nèi)外乙烯生產(chǎn)方法有石油原料催化裂解法和乙醇脫水法，CN1269341A報道了乙烷氧化裂解制乙烯工藝；CN86104433A報道了以乙烷和丙烷選擇性生產(chǎn)乙烯和丙烯的方法；CN1280117A報道了用甲烷轉(zhuǎn)化法高效生產(chǎn)乙烯的方法；CN102372564A、CN101134704和CN102649669A等專利報道了利用乙醇制取乙烯的生產(chǎn)方法。
[0004]烴類裂解得到乙烯是以不可再生資源為原料，裂解副產(chǎn)物多，污染大。而乙醇脫水法使用的乙醇多采用糧食發(fā)酵法生產(chǎn)，我國的糧食自給率已經(jīng)跌破90%。糧食乙醇用于制乙烯對我國糧食結(jié)構(gòu)造成巨大沖擊、存在與人爭糧問題，同時也存在環(huán)境污染問題。
[0005]我國能源分布的特點是“貧油多煤”，相對于處于高位的石油價格，煤價相對低廉。隨著世界石油資源緊缺及對清潔能源的重視，近年來，國內(nèi)煤化工規(guī)模迅速擴大，但是卻導致煤化工產(chǎn)品醋酸的價格不斷下降，國內(nèi)醋酸產(chǎn)能嚴重過剩，然而目前并未形成新的醋酸消費需求來消化醋酸產(chǎn)能。
[0006]為解決以上問題，拓寬原料渠道，本發(fā)明利用醋酸酯作為原料制取乙烯。開發(fā)醋酸或醋酸酯為原料制備乙烯的技術(shù)能夠充分發(fā)揮我國煤炭資源豐富的優(yōu)勢。醋酸酯制高純度乙烯，具備乙烯純度高、生產(chǎn)周期短、不易造成環(huán)境污染、后續(xù)分離相對簡單的特點。因此，與烴類裂解制乙烯路線相比，它正表現(xiàn)出越來越大的競爭優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種由醋酸酯制備乙烯的方法，該方法可實現(xiàn)醋酸酯制備高純度乙烯，同時可實現(xiàn)醋酸酯高的轉(zhuǎn)化率和高的乙烯選擇性，還可以降低過程能耗和減少副反應。
[0008]本發(fā)明提供了一種由醋酸酯制備乙烯的方法，所述方法包括以下步驟:
[0009]I)將醋酸酯I預熱后得到溫度為190_250°C的醋酸酯蒸汽3 ；
[0010]2)將氫氣4預熱后得到溫度為170_240°C的高溫氫氣7 ；
[0011]3)將步驟I)得到的醋酸酯蒸汽3與步驟2)得到的高溫氫氣7混合經(jīng)加熱后得到230-300°C的加氫原料氣10 ；
[0012]4)對所述的加氫原料氣10在加氫催化劑作用下進行加氫反應，得到溫度為250-3100C的高溫加氫產(chǎn)品氣12 ;將所述高溫加氫產(chǎn)品氣12分別與醋酸酯I和氫氣4換熱，得到溫度為60-90°C的冷卻的加氫產(chǎn)品氣14 ;對所述冷卻的加氫產(chǎn)品氣14再進行冷卻得到溫度為30-40°C的氣液兩相的加氫<產(chǎn)品氣液16 ;對所述氣液兩相的加氣產(chǎn)品氣液16進行氣液分離得到循環(huán)氣18和初中間產(chǎn)品19 ;將所述循環(huán)氣18經(jīng)過部分放空得到馳放氣20和馳放后的循環(huán)氣21，所述馳放后的循環(huán)氣21經(jīng)升壓后得到高壓循環(huán)氣23并用作氫氣4而返回系統(tǒng)反應；和
[0013]5)將初中間產(chǎn)品19進行再次降壓氣液分離，得到放空氣25和精中間產(chǎn)品26 ；
[0014]6)將精中間產(chǎn)品26預熱后得到溫度為200-300°C的精中間產(chǎn)品蒸汽28，精中間產(chǎn)品蒸汽28經(jīng)加熱后得到250-350°C的脫水原料氣30 ;脫水原料氣30在脫水催化劑的作用下經(jīng)脫水反應得到脫水產(chǎn)品氣32 ;將脫水產(chǎn)品氣32預熱精中間產(chǎn)品26后，得到溫度為60-90°C的冷卻的脫水產(chǎn)品氣33 ;對所述冷卻的脫水產(chǎn)品氣33再進行冷卻得到溫度為-10-40°C的氣液兩相的脫水產(chǎn)品氣液35 ;對所述氣液兩相的脫水產(chǎn)品氣液35進行精餾分離得到乙烯產(chǎn)品氣37。
[0015]優(yōu)選地，所述高溫氫氣7的溫度為200_230°C。
[0016]優(yōu)選地，所述醋酸酯I選自醋酸甲酯和醋酸乙酯中的一種或多種，并且更優(yōu)選地為醋酸乙酯。
[0017]優(yōu)選地，所述醋酸酯蒸汽3的溫度為220-240°C。
[0018]優(yōu)選地，所述加氫原料氣10的溫度為250-280°C。
[0019]優(yōu)選地，在所述步驟4)中，加氫反應在1.5-5.0MPa的壓力下進行，更優(yōu)選為
2.0_3.0MPa0
[0020]優(yōu)選地，在所述步驟5)中，氣液分離在30_350kPa的壓力下進行，更優(yōu)選為50_200kPa。
[0021 ] 優(yōu)選地，在所述步驟6)中得到的脫水原料氣30的溫度為260_290°C。
[0022]優(yōu)選地，在所述步驟6)中，脫水反應在l_200kPa的壓力下進行，更優(yōu)選為30-150kPa。
[0023]另一方面，本發(fā)明還提供了一種由醋酸酯制備乙烯的設備，所述設備包括:
[0024]用于加熱產(chǎn)品的加氫原料加熱器9、脫水原料加熱器29 ；
[0025]用于冷卻產(chǎn)品的加氫<產(chǎn)品氣冷卻器15、脫水產(chǎn)品氣冷卻器34 ；
[0026]用于對氣相和液相進行分離的初中間產(chǎn)品氣液分離器17、精中間產(chǎn)品氣液分離器24；
[0027]用于進行熱量的交換醋酸酯預熱器2、氫氣預熱器6、精中間產(chǎn)品預熱器27 ；
[0028]用于將加氫<原料氣10轉(zhuǎn)化成高溫加氣產(chǎn)品氣12的加氫*反應器11,;
[0029]用于將脫水原料氣30轉(zhuǎn)化為脫水產(chǎn)品氣32的脫水反應器31，；
[0030]循環(huán)氣壓縮機22以及用于對最終產(chǎn)品進行精餾分離的脫水產(chǎn)品精餾塔36。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種采用醋酸酯制取乙烯的方法，其有益效果是:拓寬制取乙烯的原料渠道，實現(xiàn)了醋酸酯制取高純度乙烯。
【附圖說明】
[0032]以下，結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例，其中:
[0033]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的工藝流程簡圖；其中，
[0034]1-醋酸酯；3_醋酸酯蒸汽；4_氫氣；5_混合氫氣；7_高溫氫氣；8_加氫混合氣；10-加氫<原料氣；12-高溫加氣產(chǎn)品氣；13_換熱后的加氫<產(chǎn)品氣；14_冷卻的加氫<產(chǎn)品氣；16-氣液兩相的加氣產(chǎn)品氣液；18_循環(huán)氣；19_初中間產(chǎn)品；20_馳放氣；21_馳放后的循環(huán)氣；23_高壓循環(huán)氣；25_放空氣；26_精中間產(chǎn)品；28_精中間產(chǎn)品蒸汽；30_脫水原料氣；32-脫水產(chǎn)品氣；33_冷卻的脫水產(chǎn)品氣；35_氣液兩相的脫水產(chǎn)品氣液；37_乙烯產(chǎn)品氣；38-乙烯產(chǎn)品廢液。
[0035]2-醋酸酯預熱器；6_氫氣預熱器；9_加氫原料加熱器；11-加氫反應器；15_加氫產(chǎn)品氣冷卻器；17_初中間產(chǎn)品氣液分離器；22_循環(huán)氣壓縮機；24_精中間產(chǎn)品氣液分離器；27_精中間產(chǎn)品預熱器；29_脫水原料加熱器；31_脫水反應器；34_脫水產(chǎn)品氣冷卻器；36-脫水產(chǎn)品精餾塔。
【具體實施方式】
[0036]以下參照具體的實施例來說明本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明的目的，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0037]實施例
[0038]下面結(jié)合圖1對【具體實施方式】進行描述。
[0039]實施例采用氣相色譜法來分析反應前后醋酸酯及乙烯的濃度，從而計算出醋酸酯的轉(zhuǎn)化率及乙烯的選擇性。
[0040]醋酸乙酯I通過高壓液體進料泵泵入醋酸酯預熱器2，其中醋酸乙酯I的進料量為150mol/h，與來自加氫反應器11的高溫加氫產(chǎn)品氣12在醋酸酯預熱器2中發(fā)生熱交換預