由煉廠粗丙烯制成聚合級丙烯的精制方法及精制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煉廠粗丙烯的精制方法技術領域，尤其涉及一種由煉廠粗丙烯制成聚 合級丙烯的精制方法及精制系統。
【背景技術】
[0002] 目前，中國煉油企業數量眾多，全國煉廠總能力達4. 6億噸/年，煉廠尾氣含有大 量丙烯，據統計，煉廠丙烯總量達1000萬噸/年。大量煉廠丙烯只能用做廉價的燃料氣，而 燃料氣會排放大量CO2氣體，所以現有技術的這種做法一來影響企業效益，二來也帶來環保 問題，因而將煉廠丙烯用于聚合來生產市場需求量大、附加值高的聚丙烯（簡稱PP)產品將 成為一種趨勢。
[0003] 但是煉廠丙烯含有大量超標的水、氧、醇類、硫化物、氮氧化物、磷化物及微量的砷 化物等雜質，尤其是當今加工原油的劣質化趨勢，使得煉廠丙烯中的雜質含量呈種類增加、 濃度增加的趨勢。目前煉油企業在加工過程中產生的丙烯氣大部分未經精制分離而用于加 熱爐的燃料氣，部分丙烯氣經過簡單氣分后用于間歇釜式法聚丙烯工藝，丙烯利用附加值 低。丙烯聚合的Ziegler-Natta(Z-N)催化劑對上述雜質的要求十分苛刻，要求雜質含量低 于lppmv，所以要想用于生產聚合丙烯，需要對煉廠丙烯進行精制。近幾年來陸續有煉油企 業將丙烯通過精分離后得到聚合級純度，用于連續法聚丙烯生產工藝。
[0004] 煉廠丙烯的精制方式目前有氣相高溫精制、常溫液相精制兩種工藝。其中，氣相高 溫精制工藝因為能耗高，催化劑一般采用銅催化劑，吸附性能不高、催化劑需定期再生等缺 陷而受到限制。另外一種方式一常溫液相精制法隨著各種精制催化劑的發展而日益受到 各生產廠家的重視與使用，但各單位采用的常溫液相精制法流程各異，不盡相同。因為流程 安排及催化劑選擇的不同，精制的效果、能耗的大小都不相同，對催化劑活性的影響較大。
[0005] 由此可見，提供一種將煉廠粗丙烯脫除相應雜質，最終得到聚合級丙烯的精制方 法，精制效果好、能耗少，這是本領域目前需要解決的技術問題。

【發明內容】

[0006] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種將煉廠粗丙烯通過特定的精制程序依次脫 除相應雜質，最終得到聚合級丙烯的精制方法，精制效果好，能耗少，可最大限度地去除煉 廠丙烯中的雜質成分，滿足聚合工藝的需要。基于此，本發明還提供一種由煉廠粗丙烯制成 聚合級丙烯的精制系統。
[0007] 為解決以上技術問題，本發明的技術方案是：
[0008] -種由煉廠粗丙烯制成聚合級丙烯的精制方法，將煉廠粗丙烯依次經過如下步驟 的處理：
[0009] 1)用固堿塔脫水、H2S、CO2 ;
[0010] 2)再送入脫硫機構脫除COS和H2S;
[0011] 3)用脫輕塔脫除包括〇)、02在內的輕組分；
[0012] 4)再將脫除輕組分后的丙烯送入分子篩脫水；
[0013] 5)然后用設有上部床層和下部床層的脫甲醇床進行處理：丙烯由脫甲醇床的下 部進入，經所述下部床層設置的SelexsorbCD催化劑脫除水和甲醇；脫除甲醇合格后的丙 烯繼續經所述上部床層設置的SelexsorbCOS催化劑脫除CO2至合格；
[0014] 6)將丙烯送入脫砷罐脫除砷。
[0015] 優選地，步驟1)具體為：將煉廠粗丙烯烴過丙烯聚結器除去游離水，再將脫除游 離水的丙烯流經固堿塔脫水、H2S、C02。
[0016] 優選地，步驟2)中的脫硫機構包括COS處理器和H2S處理器，步驟2)具體為：將 從固堿塔出來的丙烯送入COS處理器脫除C0S，除去COS的丙烯流經H2S處理器脫除h2s。
[0017] 優選地，步驟3)中，脫硫后的丙烯流經保護過濾器后再經丙烯進料換熱器預熱， 而后進入脫輕塔進行處理。
[0018] 優選地，所述預熱溫度為45°C~75°C。
[0019] 優選地，步驟4)中，所述分子篩為3A分子篩。
[0020] 本發明的一種由煉廠粗丙烯制成聚合級丙烯的精制系統，包括依次連接的如下裝 置：
[0021] 用于對煉廠粗丙烯脫除水、H2S、CO2的固堿塔；
[0022] 用于對從所述固堿塔流出后的丙烯脫除COS和H2S的脫硫機構；
[0023] 用于對從所述脫硫機構流出的丙烯脫除包括CO、O2在內的輕組分的脫輕塔；
[0024] 用于對從所述脫輕塔流出的丙烯脫水的分子篩；
[0025] 用于對從所述分子篩流出的丙烯脫除水、甲醇、CO2用的脫甲醇床，所述脫甲醇床 設有上部床層和下部床層：所述下部床層設有用于脫除水和甲醇的SelexsorbCD催化劑； 所述上部床層設有用于脫除CO2的SelexsorbCOS催化劑；
[0026] 用于對從脫甲醇床流出的丙烯脫砷的脫砷罐。
[0027] 優選地，所述固堿塔、脫硫機構、分子篩、脫甲醇床、脫砷罐均為固定床。
[0028] 優選地，所述分子篩為3A分子篩。
[0029] 優選地，所述脫硫機構包括脫COS罐和脫H2S罐
[0030] 與現有技術相比，本發明的精制方法具有如下優點：
[0031] 1、選用合適的步驟并以特定的先后次序進行，設計獨特：本發明的精制方法先用 固堿吸附大量的游離水，再用3A分子篩進行物理吸附脫水，最后用SelexsorbCD催化劑進 行化學脫水，經過三級脫水后原料丙烯中的水含量達到要求；脫甲醇、CO2的脫甲醇床置于 脫硫機構、脫輕塔之后，一方面可以除去脫硫過程產生的CO2副產物，另一方面脫輕塔除去 的CO、O2等雜質可有效保護脫CO2床層的SelexsorbCOS催化劑。
[0032] 2、本發明的精制方法中，除脫輕塔外其他均采用固定床，能耗低。
[0033] 3、本發明的精制方法可除去的雜質種類多、精制能力強，可將目前煉廠丙烯所含 的各類雜質H20、02、CO、C02、CH30H、H2S、COS、PH3、NH3、砷化物及氯化物雜質等雜質有效去 除，完全滿足聚烯烴各種生產工藝、聚烯烴催化劑各種配制工藝和預聚合工藝安全生產的 需要。
[0034] 4、進一步地，本發明所采用的床層催化劑、3A分子篩及水/甲醇處理器可再生重 復使用，其他床層不需再生。各床層使用壽命長，可達5~8年，年均成本低。
[0035] 綜上所述，本發明的精制方法，流程設計獨特，能耗低，可以將煉廠粗丙烯進行完 全精制分離，得到高純度精丙烯，完全能滿足連續法聚丙烯工藝的需求。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發明由煉廠粗丙烯制成聚合級丙烯的精制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面通過具體實施例對 本發明作進一步的詳細說明。
[0038] 石油煉制過程中會產生大量的小分子氣態物質，其中含有H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、 C3H8等組分，經過簡單的氣體分離，可以得到粗丙烯，一個加工能力為千萬噸/年原油的煉 油企業，年產丙烯約20~25萬噸。一般地，煉油氣分裝置分離后得到的粗丙烯物質組成如 下：


[0043] 本發明的目的在于，提供一種將煉廠粗丙烯中H20、02、C0、C02、CH30H、H2S、C0S、PH3、 nh3、砷化物及氯化物等雜質脫除而得到聚合級丙烯原料的精制方法，通過本發明精制方法 處理后得到的丙烯原料，能夠滿足Ziegler-Natta催化劑體系的各種聚合工藝（氣相法、溶 液法、淤漿法）的聚合要求。
[0044] 本發明的技術方案是通過一系列順序精制流程：將煉廠粗丙烯依次通過固堿脫除 游離水、脫羰基硫（COS)處理器脫除硫、脫輕塔脫除〇)/02等輕組分、分子篩脫除吸附的微 量水/甲醇、脫甲醇床脫除甲醇、CO2、最后再通過脫砷罐脫除微量砷，經過精制后的丙烯達 到聚合級化學純度，最終進入合格罐區或直接送入反應器，不會影響催化劑活性或造成反 應催化劑的失活。
[0045] 本發明的精制方法具體說明如下：
[0046] 1、固堿脫水
[0047] 界區來丙烯烴過丙烯聚結器除去游離水，除去游離水的丙烯溢流出聚結器，收集 的游離水排向堿液罐（常溫、常壓）。脫除游離水的丙烯流經固堿塔，降低丙烯組分中水、 C02、H2S的含量，其中水含量由200ppm~400ppm降低至IOOppm以下，CO2由15ppm~20ppm 降低至5ppm以下，H2S由5ppm~IOppm降低至I. 5ppm以下，固堿由于吸水溶解，經固堿塔 下部的錐形罐排放到堿液罐（常溫、常壓）。
[0048] 2、脫硫
[0049] 從固堿塔處理后出來的丙烯進入COS處理器脫除C0S，脫硫床兩個，可串聯、并聯 操作。COS和水發生如下反應：
[0050] cos+h2o-C02+H2S
[0051] COS處理器轉換率為99%，經過處理器，COS由5ppm~6ppm下降至0? 05ppm以下， 水含量稍下降，H2S由I. 5ppm增加至6. 5ppm。
[0052] 除去COS的丙烯流經H2S處理器脫除H2S,H2S合格。
[0053] 3、脫〇)、02等輕組分
[0054] 脫硫后的丙烯流經塔保護過濾器，經丙烯進料換熱器預熱后，進入脫輕塔，丙烯脫 輕塔底部安裝有再沸器，脫輕塔頂部蒸汽在頂部冷凝器中部分冷凝，冷凝后丙烯進入丙烯 回流罐，經丙烯回流泵送回脫輕塔，沒有冷凝的惰性氣體如氫氣、CO、O2等排放至裝置火炬 系統或裝置液相丙烯回收單元的洗滌器的冷凝器，塔底丙烯烴塔底丙烯泵、丙烯進料換熱 器和PHJ底部冷卻器，送到3A分子篩以進一步脫水。經脫輕塔后，丙烯中氫氣、甲烷、乙烷、 CO、O2等組