專利名稱：：一種生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于輕烴芳構(gòu)化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)。背聚技術(shù)目前，國外一些輕烴芳構(gòu)化技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。國內(nèi)在輕烴芳構(gòu)化技術(shù)研究方面也取得了一些進(jìn)展，如石油科學(xué)研究院(RIPP)考察了丙烷在ZRP分子篩和硅改性ZRP分子篩上的芳構(gòu)化反應(yīng)。在ZRP分子篩上，液體產(chǎn)物中的二甲苯異構(gòu)體基本上呈熱力學(xué)平衡分布，對位選擇性差；在硅改性ZRP分子篩上，隨Si02含量的增加，ZRP分子篩外表面的活性中心被覆蓋的程度增加，液體產(chǎn)物中二甲苯異構(gòu)體對位選擇性逐漸增加，從4.1%提高到13.3%。但未發(fā)現(xiàn)工業(yè)裝置建設(shè)的報道。齊魯石化股份有限公司烯烴廠與北京石油科學(xué)研究院合作，自1993年即開始對抽余油芳構(gòu)化的可行性進(jìn)行研究，并于1993年3月進(jìn)行了首次工業(yè)試驗(yàn)，1998年對工藝流程進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)后又進(jìn)行了試驗(yàn)。抽余油是一種碳五至碳八的垸烴餾分，試驗(yàn)結(jié)果表明，抽余油作為生產(chǎn)芳烴的一種輔助原料在一定條件下是可行的，反應(yīng)過程中不會對異構(gòu)化的主體反應(yīng)產(chǎn)生副作用，相反由于脫氫芳構(gòu)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)抵消了異構(gòu)化反應(yīng)所放出的熱量，在一定程度上加快了異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行，但催化劑為含鉑的貴金屬催化劑，價格昂貴。試驗(yàn)結(jié)束后并沒有進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，工藝上存在一定問題，主要是收率不高。對研究投入較多精力的洛陽石化研究院對輕烴芳構(gòu)化技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究，并開發(fā)了相關(guān)的催化劑，其試驗(yàn)裝置采用的是近似催化重整的催化劑流化床技術(shù)，但尚沒有工業(yè)化的裝置生產(chǎn)出高純度石油純苯或甲苯的報道。東明石化采用洛陽石化研究院技術(shù)建設(shè)一套5萬噸/年液化石油氣生產(chǎn)芳烴的裝置，反應(yīng)器采用流化再生技術(shù)，液相收率只有45%左右，效果一般，同時由于沒有后續(xù)分離手段，無法產(chǎn)出國標(biāo)的石油純苯、甲苯，再加上干氣無法充分利用，液相只能用來摻兌汽油，經(jīng)濟(jì)效益不高，處于停產(chǎn)階段。丹陽石化裂解碳五芳構(gòu)化工藝適用原料范圍相對較窄，使用含鎵的高成本催化劑，單程反應(yīng)時間短，三苯產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)高純度。撫順石油學(xué)院研究的低碳烴(C2-C5)芳構(gòu)化工藝使用的催化劑成本低，但它與丹陽石化生產(chǎn)工藝一樣采用固定床反應(yīng)系統(tǒng)，催化反應(yīng)與催化劑再生交替進(jìn)行，需要切換時間，減弱了生產(chǎn)效率。也不能產(chǎn)出高純國標(biāo)石油苯、甲苯。以甲烷為原料的芳構(gòu)化研究目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用液化石油氣、裂解汽油、石油天燃?xì)?、油田伴生氣和煉廠氣等廉價C:,C^輕質(zhì)烴資源制備高價值的高純國標(biāo)石油苯、甲苯和二甲苯及干氣副產(chǎn)品的生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的即一種^產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理器，與原料預(yù)處理器連接的液化氣球罐和碳五球罐，其特征在于液化氣球罐和碳五球罐均與進(jìn)料汽化器連接，進(jìn)料汽化器與加熱爐、固定床反應(yīng)器、氣液分離罐依次串接，氣液分離罐的氣相出口與吸收塔的進(jìn)口連接，氣液分離罐的液相出口與解吸塔的進(jìn)口連接，吸收塔的液相出口、解吸塔的氣相出口均與氣液分離罐的進(jìn)口連接，解吸塔、脫碳五塔、脫庚垸塔、脫甲苯塔、脫碳八塔依次串接。氣液分離罐的氣相出口的分支最終與加熱爐進(jìn)口連接。脫庚烷塔的出口的分支與吸收塔的液相進(jìn)口連接。本實(shí)用新型的工作原理如下經(jīng)雜質(zhì)預(yù)處理的輕烴原料經(jīng)進(jìn)料汽化器氣化后進(jìn)入加熱爐升溫至450-570"C，然后自上而下進(jìn)入固定床反應(yīng)器，在特種DLP-1型催化劑的作用下進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度4501C-600ti，壓力0-0.4MPa,空速0.4-0.8h—1。其中大部分原料轉(zhuǎn)化為苯、甲苯、二甲苯等芳烴組分，同時生成氫氣、甲烷、乙烯、丙烷、丙烯等富烯烴干氣。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)一系列的換熱及冷卻后送到氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，分離后的氣相及液相分別進(jìn)入吸收塔和解吸塔進(jìn)行氣相中重組分的回收和重組分中輕組分的解吸。解吸后的液相芳烴混合物進(jìn)入脫戊烷塔進(jìn)一歩脫除其中的碳五輕餾分后即可得到芳烴抽提裝置所需要的混合苯產(chǎn)品，混合苯經(jīng)環(huán)丁砜抽提后即得到國標(biāo)的石油純苯、甲苯及二甲苯產(chǎn)品。經(jīng)吸收劑吸收后的富烯烴干氣送入裝置氣柜進(jìn)行儲存，經(jīng)壓縮機(jī)提壓后送往界區(qū)外乙烯裝置用戶。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)氣液分離罐、吸收塔、解吸塔的連接實(shí)現(xiàn)了一種新的干氣分離方法，千氣收率高。2)利用循環(huán)千氣做載氣，延長反應(yīng)周期和催化劑壽命。3)適用的原料廣泛、易于推廣。包括了從碳三至碳八的所有的烴組分，而傳統(tǒng)芳構(gòu)化工藝一般只能處理碳四、碳五餾分。4)操作簡單、維護(hù)周期短。反應(yīng)器采用固定床反應(yīng)器，較流化床操作簡單，催化劑磨損小，再生時間短。5)分離產(chǎn)品種類多、純度高。本實(shí)用新型可以一次性產(chǎn)出高純度的國標(biāo)石油苯(99.99%)、甲苯(99.90%)、企標(biāo)二甲苯和抽余油，而傳統(tǒng)工藝只能生產(chǎn)芳烴混合物或添加汽油，生產(chǎn)的苯、甲苯純度低，達(dá)國標(biāo)困難。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，使用本實(shí)用新型后液相收率達(dá)到55%以上，干氣收率在45%。反應(yīng)的重量空速達(dá)到0.4以上，輕烴(液化石油氣等)轉(zhuǎn)化率達(dá)到9096以上，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示l原料預(yù)處理器；2液化氣球罐；3碳五球罐；4進(jìn)料汽化器；5加熱爐；6固定床反應(yīng)器；7氣液分離罐；8脫碳八塔；9脫甲苯塔；10脫庚垸塔；11脫碳五塔；12解吸塔；13吸收塔。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖以液化石油氣、裂解碳五為例詳細(xì)闡述本實(shí)用新型。如附圖所示，原料預(yù)處理器1分別與液化氣球罐2和碳五球罐4連接，液化氣球罐2和碳五球罐3均與進(jìn)料汽化器4連接，進(jìn)料汽化器4與加熱爐5、固定床反應(yīng)器6、氣液分離罐7依次串接，氣液分離罐7的氣相出口與吸收塔卩的進(jìn)口連接，氣液分離罐7的氣相出口的分支與加熱爐5進(jìn)口連接，氣液分離罐7的液相出口與解吸塔12的進(jìn)口連接，吸收塔13的液相出口、解吸塔12的氣相出口均與氣液分離罐7的進(jìn)口連接，解吸塔12、脫碳五塔ll、脫庚烷塔IO、脫甲苯塔9、脫碳八塔8依次串接，脫庚烷塔10的出口的分支與吸收塔13的液相進(jìn)口連接。本實(shí)用新型使用時，經(jīng)原料預(yù)處理器1預(yù)處理的C4/C5原料，單一或混合進(jìn)入進(jìn)料汽化器4后經(jīng)加熱爐5加熱后自上而下進(jìn)入固定床反應(yīng)器6，反應(yīng)油氣在廢熱鍋爐中熱水進(jìn)行熱交換產(chǎn)生中壓蒸汽，經(jīng)進(jìn)一歩換熱、冷卻/S，進(jìn)入氣液分離罐7進(jìn)行油氣分離，分離出的反應(yīng)氣通過氣相出口進(jìn)入吸收塔13底部進(jìn)一步吸收分離其中的可凝的C5以上烴類，吸收劑為來自脫庚烷塔10的CH-d()餾分以及來自抽提切割塔的--部分CK-Cm餾分。吸收塔13底部物流冷卻后進(jìn)入氣液分離罐7，塔頂?shù)母蓺膺M(jìn)入氣柜，經(jīng)氣柜前后的凝液罐回收其中可能的凝液后作為副產(chǎn)品送出裝置。氣液分離罐7分離出的反應(yīng)液進(jìn)入解吸塔12，解吸塔12頂部氣體冷卻后進(jìn)入氣液分離罐7，解吸塔12底部物流進(jìn)入脫戊烷塔從頂部脫除戊烷餾分并回收，底部物流去脫庚烷塔IO并從塔頂獲得混芳烴送往混苯溶劑分離裝置精制國標(biāo)純苯、甲苯、二甲苯，塔底餾分與來自粗苯溶劑分離裝置的一部分CHCu,餾分混合，一部分作為吸收解吸液進(jìn)入吸收塔13頂，大部分作為脫甲苯塔的進(jìn)料進(jìn)入脫甲苯塔9，塔頂甲苯組分送入抽提裝置，塔底物流送去脫碳八塔8獲得精二甲苯及重芳烴產(chǎn)品。本^^用新型與同類裝置的技術(shù)性能對比如下(1)反應(yīng)效果性能指標(biāo)設(shè)計值實(shí)際值達(dá)到的技術(shù)性能備注反應(yīng)物液相收率，％5558.5達(dá)到重量比反應(yīng)物氣相收率，％4541.5達(dá)到重量比反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，％9095到達(dá)重量比空速0.4-0.80.4達(dá)到無高空速試驗(yàn)反應(yīng)溫度，TC450-600520達(dá)到平均值反應(yīng)壓力，MPa0-0.40.169.達(dá)到表壓再生周期，小時168400到達(dá).原料區(qū)別催化劑壽命l年——未到期(2)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品名稱純度，％國標(biāo)要求對比結(jié)果其它指標(biāo)情況純苯99.9999.30(優(yōu)級)高于國標(biāo)達(dá)到國標(biāo)甲苯99.999.7(優(yōu)級)高于國標(biāo)達(dá)到國標(biāo)(3〉與國內(nèi)同類裝置對比性能指標(biāo)設(shè)計值實(shí)際值國內(nèi)同類裝置備注反應(yīng)物液相收率，％5558.547.5反應(yīng)物氣相收率，％4541.552.5反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，％909585空速0.4-0.80.40.4反應(yīng)溫度，匸450-600520510反應(yīng)壓力，MPa0-0.40.169()2再生周期，小時168■.連續(xù)再生.流化床6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上表可以看出不管從反應(yīng)效果還是產(chǎn)品質(zhì)量，本實(shí)用新型全面超過國內(nèi)同類裝置，其中液體收率及產(chǎn)品質(zhì)量尤為明顯。權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料預(yù)處理器，與原料預(yù)處理器連接的液化氣球罐和碳五球罐，其特征在于液化氣球罐和碳五球罐均與進(jìn)料汽化器連接，進(jìn)料汽化器與加熱爐、固定床反應(yīng)器、氣液分離罐依次串接，氣液分離罐的氣相出口與吸收塔的進(jìn)口連接，氣液分離罐的液相出口與解吸塔的進(jìn)口連接，吸收塔的液相出口、解吸塔的氣相出口均與氣液分離罐的進(jìn)口連接，解吸塔、脫碳五塔、脫庚烷塔、脫甲苯塔、脫碳八塔依次串接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于氣液分離罐的氣相出口的分支與加熱爐進(jìn)口連接。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于脫庚烷塔的出口的分支與吸收塔液相進(jìn)口連接。專利摘要本實(shí)用新型屬于輕烴芳構(gòu)化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)芳烴的設(shè)備系統(tǒng)。包括原料預(yù)處理器，與原料預(yù)處理器連接的液化氣球罐和碳五球罐，其特征在于液化氣球罐和碳五球罐均與進(jìn)料汽化器連接，進(jìn)料汽化器與加熱爐、固定床反應(yīng)器、氣液分離罐依次串接，氣液分離罐的氣相出口與吸收塔的進(jìn)口連接，氣液分離罐的液相出口與解吸塔的進(jìn)口連接，吸收塔的液相出口、解吸塔的氣相出口均與氣液分離罐的進(jìn)口連接，解吸塔、脫碳五塔、脫庚烷塔、脫甲苯塔、脫碳八塔依次串接。本實(shí)用新型具有操作簡單、維護(hù)周期短、收率好、效益高、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號C07C5/00GK201280527SQ20082017277公開日2009年7月29日申請日期2008年10月9日優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日發(fā)明者宋金富申請人:山東齊旺達(dá)集團(tuán)海仲化工科技有限公司