[发明专利]从富乙烯混合气中提纯乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种从富乙烯混合气中提纯乙烯的方法，特别涉及一种从含 有乙醚、乙醇、饱和水等杂质的富乙烯混合气中提纯乙烯的方法，属于化工技 术领域。

背景技术

乙烯是一种极为重要的有机化工基本原料，被称为“石油化工之母”。近 年来，随着化工、能源、材料等乙烯衍生物产业的快速发展，对乙烯的需求也 逐年剧增，乙烯的工业生产规模和技术水平已成为一个国家化学工业发展水平 的重要标志。目前乙烯的工业生产多采用石油原料路线，即以烃类如石脑油等 为原料通过催化裂解生产乙烯。但伴随着温室气体的排放对人类生存环境的严 重危害和石油等不可再生的化石资源的日益枯竭，尤其近年来石油等化石资源 价格的大幅上涨，石油原料路线生产乙烯受到越来越大的挑战，迫切需要发展 一条生产乙烯的非石油路线。

乙醇催化脱水生产乙烯是非石油路线制乙烯的一个重要领域，特别是随着 生物技术的快速发展，生物法制乙醇技术不断完善，以大宗生物质为原料、通 过微生物发酵得到乙醇、再在催化剂作用下脱水生成乙烯的技术越来越受到人 们的关注。由于乙醇可通过生物质发酵或蒸馏而得，是一种可再生资源，并且 乙醇催化脱水生产乙烯具有流程短、投资小、见效快的特点，因而乙醇催化脱 水生产乙烯将会作为石油替代战略的重要方向和突破口，给传统的乙烯及其衍 生物工业带来持续发展的动力。但由于在乙醇催化脱水过程中不可避免会发生 一些副反应，使得乙醇催化脱水生产的乙烯气中还含有乙醚、乙醇和饱和水等 高沸点杂质，乙烯气中含有的典型的杂质组成见表1，必须先脱除饱和水、乙 醚、乙醇等高沸点杂质，将乙烯纯化精制成99.0％～99.99％的纯度，才能进一 步将乙烯用于生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷、乙二醇、苯乙烯、醋酸乙烯 等领域，以使乙醇催化脱水生产乙烯路线替代石油原料生产乙烯路线。目前文 献报道精制纯化乙烯气体的方法主要采用深冷法，如中国专利申请 200710133610.9公开了一种乙醇脱水生产乙烯的工艺，该方法将生产的粗乙烯 通过深冷法对粗乙烯进行精制，以获得纯度99％以上的乙烯。利用深冷法对乙 烯气体进行精制，虽可获得较高纯度的乙烯产品气，但该方法存在能耗高的缺 点。

表1 生物乙醇制乙烯的典型杂质组成

组成     乙醇     乙醚     水 体积百分含量(％)     0.01～1％     0.01～1％     饱和

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种能耗低的从富乙 烯混合气中提纯乙烯的方法。

本发明实现上述发明目的的技术方案为：

一种从富乙烯混合气中提纯乙烯的方法，其特征在于包括以下步骤：将压 力0.1～3.0MPa富乙烯混合气送入变温变压吸附系统，脱除富乙烯混合气中 所含的饱和水、乙醇及乙醚等高沸点物质杂质，获得精制产品乙烯气。

为了更好地脱除富乙烯混合气中的水、乙醇及乙醚等高沸点杂质，最好将 富乙烯混合气先进行冷冻脱液处理，即将粗乙烯气冷冻至4℃～10℃，脱除部 分水、乙醇及乙醚等高沸点物质，得到初步净化的乙烯气。

本发明所述变温变压吸附系统为2个或2个以上吸附塔所组成的连续运转 系统，每个吸附塔在一次循环中依次经历以下步骤：