專利名稱：一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法及裝置，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，針對干氣進行芳構(gòu)化的制備方法及其設(shè)備多種多樣，通常使用芳構(gòu)化反應(yīng) 器進行，申請人目前進行芳構(gòu)化生產(chǎn)芳烴所采用的系統(tǒng)主要包括芳構(gòu)化反應(yīng)器4、加熱器 5、干氣進料換熱器6、芳構(gòu)化水冷器7、芳構(gòu)化深冷器8、芳構(gòu)化氣液分離器9和芳烴泵10， 使用上述設(shè)備具體的芳構(gòu)化工藝為從產(chǎn)品分離部分來的需芳構(gòu)化的干氣分成二股第一 股作為主線首先進入干氣進料換熱器6，與芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體進行熱交換以提高溫度，再 進入加熱器5進一步加熱，加熱到300°C后從芳構(gòu)化反應(yīng)器4的頂部進入，與催化劑接觸進 行芳構(gòu)化反應(yīng)；第二股為了控制芳構(gòu)化反應(yīng)器4內(nèi)部的溫度，未經(jīng)換熱提溫，直接進入芳構(gòu) 化反應(yīng)器。芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體從芳構(gòu)化反應(yīng)器4的底部出來進入干氣進料換熱器6，與原 料干氣換熱后，經(jīng)過芳構(gòu)化水冷器7、芳構(gòu)化深冷器8降溫至20°C，最后進入芳構(gòu)化氣液分 離器9進行氣液分離，得到燃料氣和液態(tài)芳烴，燃料氣進入燃料氣管網(wǎng)，液態(tài)芳烴經(jīng)芳烴泵 10送至罐區(qū)。如果沒有第二股線路，那么由于干氣加熱到30(TC后從芳構(gòu)化反應(yīng)器頂部進入，與 催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)，其反應(yīng)本身產(chǎn)生較大的熱量，上述系統(tǒng)工藝的優(yōu)點為，設(shè)計了 兩條線路，第二股線路的主要目的為用一部分冷進料干氣對反應(yīng)進行降溫。仍然存在的缺陷為反應(yīng)器內(nèi)部溫度無法控制，反應(yīng)器內(nèi)部經(jīng)常超溫，最高時超測 溫高限700°C，造成催化劑燒結(jié)，同時由于溫度高，催化劑表面積碳嚴重，催化劑整體運行時 間短，制約著芳構(gòu)化系統(tǒng)的運行。干氣進芳構(gòu)化反應(yīng)器4時乙烯含量約40 %，而芳構(gòu)化后的燃料氣中乙烯含量仍在 20 %左右，參加反應(yīng)的乙烯較少，反應(yīng)率僅50 %。干氣指的是碳四經(jīng)裂解反應(yīng)分離后，生成部分富含乙烯和氫氣等的氣體，由于這 部分氣體較難冷凝為液體，故稱之為干氣。燃料氣指的是干氣經(jīng)過芳構(gòu)化反應(yīng)后，成分發(fā)生改變，其中的乙烯芳構(gòu)化反應(yīng)成 為芳烴，剩余大部分為氫氣，目前只能放至燃燒爐燃燒，故稱之為燃料氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對以上不足，提供一種能夠有效提高產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品 質(zhì)量的低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法及裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝 方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟從輸送總管來的原料干氣進入第一輸送支管和第二輸送支管；原料干氣經(jīng)第一輸送支管進入干氣進料換熱器內(nèi)加熱，然后輸送至加熱器進一步加熱，加熱到300士50°C后進入芳構(gòu)化反應(yīng)器，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)；原料干氣經(jīng)第二輸送支管進入芳構(gòu)化反應(yīng)器，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)；芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體從芳構(gòu)化反應(yīng)器出來后進入干氣進料換熱器，與第一輸送支 管內(nèi)的原料干氣進行熱交換后降溫，再降溫至常溫，然后進行氣液分離得到燃料氣和液態(tài) 芳烴；燃料氣的一部分返回至輸送總管處與原料干氣匯合。作為上述技術(shù)方案的進一步改進燃料氣返回至輸送總管處與原料干氣匯合之前進行壓縮。第一輸送支管內(nèi)原料干氣與第二輸送支管內(nèi)原料干氣的流量比為3 1。降溫至常溫時使用冷卻器進行降溫。所述裝置包括輸送總管、第一輸送支管、第二輸送支管、芳構(gòu)化反應(yīng)器、加熱器、干 氣進料換熱器、冷卻器、芳構(gòu)化氣液分離器、芳烴泵和循環(huán)裝置，輸送總管與第一輸送支管、 第二輸送支管連通，第一輸送支管經(jīng)干氣進料換熱器、加熱器連通芳構(gòu)化反應(yīng)器的頂部進 口，第二輸送支管連通芳構(gòu)化反應(yīng)器的中部進口。所述芳構(gòu)化反應(yīng)器的出口經(jīng)干氣進料換熱器、冷卻器連通芳構(gòu)化氣液分離器的進 口，芳構(gòu)化氣液分離器的氣相出口經(jīng)循環(huán)裝置連通輸送總管。所述芳構(gòu)化氣液分離器的液相出口連通芳烴泵。所述循環(huán)裝置為螺桿壓縮機。所述冷卻器包括串聯(lián)的芳構(gòu)化水冷器和芳構(gòu)化深冷器。所述加熱器為電加熱器。本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點燃料氣的一部分經(jīng) 循環(huán)裝置返回至輸送總管處與原料干氣匯合，使用循環(huán)裝置將干氣進行強制循環(huán)，增加了 芳構(gòu)化反應(yīng)器的進氣量，芳構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)部溫度無超溫現(xiàn)象，催化劑表面積碳少，增加了催 化劑的運行時間，反應(yīng)更徹底；經(jīng)檢測，芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體中，乙烯含量約0. 1%，因此， 乙烯的反應(yīng)率高，芳烴的產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量好。下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。


附圖為本發(fā)明實施例中芳構(gòu)化制備芳烴的工藝流程圖。圖中1-輸送總管，2-第一輸送支管，3-第二輸送支管，4-芳構(gòu)化反應(yīng)器，5-加熱 器，6-干氣進料換熱器，7-芳構(gòu)化水冷器，8-芳構(gòu)化深冷器，9-芳構(gòu)化氣液分離器，10-芳烴 泵，11-循環(huán)裝置。
具體實施例方式實施例，如圖所示，一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，包括以下步驟從輸 送總管1來的原料干氣進入第一輸送支管2和第二輸送支管3，一部分原料干氣經(jīng)第一輸送 支管2進入干氣進料換熱器6內(nèi)加熱，然后輸送至加熱器5進一步加熱，加熱到300士50°C 后從芳構(gòu)化反應(yīng)器4的頂部進入，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)，另一部分原料干氣經(jīng)第 二輸送支管3直接進入芳構(gòu)化反應(yīng)器4，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)，第一輸送支管2內(nèi)原料干氣與第二輸送支管3內(nèi)原料干氣的流量比為3 1。芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體從芳構(gòu)化反應(yīng)器4的底部出來后進入干氣進料換熱器6，與 第一輸送支管2內(nèi)的原料干氣進行熱交換后降溫，再使用冷卻器進行降溫，冷卻器包括芳 構(gòu)化水冷器7和芳構(gòu)化深冷器8，芳構(gòu)化水冷器7進行初步降溫，芳構(gòu)化深冷器8進一步降 溫，溫度降至常溫，然后進入芳構(gòu)化氣液分離器9內(nèi)進行氣液分離，從芳構(gòu)化氣液分離器9 上部的氣相出口得到燃料氣，燃料氣的一部分經(jīng)循環(huán)裝置11壓縮后返回至輸送總管1處與 原料干氣匯合，燃料氣的另一部分進入燃料氣管網(wǎng)，從芳構(gòu)化氣液分離器9底部的液相出 口得到液態(tài)芳烴，液態(tài)芳烴經(jīng)芳烴泵10送至罐區(qū)。實施低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴工藝方法的裝置，包括輸送總管1、第一輸送支管2、 第二輸送支管3、芳構(gòu)化反應(yīng)器4、加熱器5、干氣進料換熱器6、冷卻器、芳構(gòu)化氣液分離器 9、芳烴泵10和循環(huán)裝置11，輸送總管1與第一輸送支管2、第二輸送支管3連通，第一輸送 支管2經(jīng)干氣進料換熱器6、加熱器5連通芳構(gòu)化反應(yīng)器4的頂部進口，第二輸送支管3連 通芳構(gòu)化反應(yīng)器4的中部進口，芳構(gòu)化反應(yīng)器4的出口經(jīng)干氣進料換熱器6、冷卻器連通芳 構(gòu)化氣液分離器9的進口，芳構(gòu)化氣液分離器9的氣相出口經(jīng)循環(huán)裝置11連通輸送總管1， 芳構(gòu)化氣液分離器9的液相出口連通芳烴泵10，冷卻器包括芳構(gòu)化水冷器7和芳構(gòu)化深冷 器8，芳構(gòu)化水冷器7和芳構(gòu)化深冷器8均為冷卻器，芳構(gòu)化水冷器7內(nèi)通有自然水，芳構(gòu)化 深冷器8內(nèi)通有制冷后的水。本發(fā)明實施例中循環(huán)裝置11采用螺桿壓縮機，也可以用其它可以將干氣進行強 制循環(huán)的設(shè)備，如壓縮泵。加熱器5采用電加熱器，也可以采用其它形式的加熱方式，如蒸汽加熱。
權(quán)利要求
1.一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，其特征在于所述工藝方法包括以下步驟從輸送總管(1)來的原料干氣進入第一輸送支管( 和第二輸送支管(3)；原料干氣經(jīng)第一輸送支管( 進入干氣進料換熱器(6)內(nèi)加熱，然后輸送至加熱器(5) 進一步加熱，加熱到300士50°C后進入芳構(gòu)化反應(yīng)器G)，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)；原料干氣經(jīng)第二輸送支管(3)進入芳構(gòu)化反應(yīng)器G)，與催化劑接觸進行芳構(gòu)化反應(yīng)；芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體從芳構(gòu)化反應(yīng)器出來后進入干氣進料換熱器(6)，與第一輸 送支管O)內(nèi)的原料干氣進行熱交換后降溫，再降溫至常溫，然后進行氣液分離得到燃料 氣和液態(tài)芳烴；燃料氣的一部分返回至輸送總管(1)處與原料干氣匯合。
2.如權(quán)利要求1所述低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，其特征在于燃料氣返回至 輸送總管(1)處與原料干氣匯合之前進行壓縮。
3.如權(quán)利要求1所述低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，其特征在于第一輸送支管 (2)內(nèi)原料干氣與第二輸送支管(3)內(nèi)原料干氣的流量比為3 1。
4.如權(quán)利要求1所述低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，其特征在于降溫至常溫時 使用冷卻器進行降溫。
5.一種實施如權(quán)利要求1-4其中之一所述工藝方法的裝置，其特征在于所述裝置包 括輸送總管(1)、第一輸送支管O)、第二輸送支管(3)、芳構(gòu)化反應(yīng)器G)、加熱器(5)、干 氣進料換熱器(6)、冷卻器、芳構(gòu)化氣液分離器(9)、芳烴泵(10)和循環(huán)裝置(11)，輸送總 管(1)與第一輸送支管O)、第二輸送支管C3)連通，第一輸送支管( 經(jīng)干氣進料換熱器 (6)、加熱器(5)連通芳構(gòu)化反應(yīng)器的頂部進口，第二輸送支管(3)連通芳構(gòu)化反應(yīng)器 ⑷的中部進口。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述芳構(gòu)化反應(yīng)器的出口經(jīng)干氣進料 換熱器(6)、冷卻器連通芳構(gòu)化氣液分離器(9)的進口，芳構(gòu)化氣液分離器(9)的氣相出口 經(jīng)循環(huán)裝置(11)連通輸送總管(1)。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述芳構(gòu)化氣液分離器(9)的液相出口連 通芳烴泵(10)。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述循環(huán)裝置(11)為螺桿壓縮機。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述冷卻器包括串聯(lián)的芳構(gòu)化水冷器(7) 和芳構(gòu)化深冷器(8)。
10.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述加熱器(5)為電加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低碳烴芳構(gòu)化制備芳烴的工藝方法，原料干氣從輸送總管進入第一輸送支管和第二輸送支管，經(jīng)第一輸送支管進入干氣進料換熱器內(nèi)加熱，至加熱器進一步加熱，加熱到300±50℃進入芳構(gòu)化反應(yīng)器，進行芳構(gòu)化反應(yīng)，原料干氣經(jīng)第二輸送支管進入芳構(gòu)化反應(yīng)器，進行芳構(gòu)化反應(yīng)，芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體從芳構(gòu)化反應(yīng)器出來后進入干氣進料換熱器，與第一輸送支管內(nèi)的原料干氣進行熱交換后降溫，再降溫至常溫，然后進行氣液分離得到燃料氣和液態(tài)芳烴，燃料氣的一部分返回至輸送總管處與原料干氣匯合，芳構(gòu)化反應(yīng)后的氣體中，乙烯含量約0.1％，因此，乙烯的反應(yīng)率高，芳烴的產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號C07C15/02GK102093155SQ201010605538
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者劉路路, 張志田, 牟懷堂, 王峰忠, 高豐寶 申請人:山東東方宏業(yè)化工有限公司