專利名稱：用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法
技術領域：
本發明涉及一種用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法。
背景技術：
在HF法生產烷基苯的工藝過程中，首先采用直鏈烷烴通過脫氫單元制取直鏈單烯烴，然后和苯進行烷基化，制成直鏈烷基苯。其中脫氫單元包括以下步驟a.烷烴被加熱至230°C后進行脫氟處理；b.脫氟后的烷烴與循環氫氣混合經脫氟烷烴加熱爐加熱至480°C ；c.依次進行脫氫、雙烯選擇加氫反應；d.加熱雙烯選擇加氫的產物(135 145°C )至197 207°C后，進入脫氫提餾塔分離出溫度為235 250°C的烷烯烴混合物；e.烷烯烴混合物被冷卻至145 175°C后去烷基化單元。其中步驟d加熱雙烯選擇加氫產物的能量由導熱油提供，步驟e中235 250°C的烷烯烴混合物與125 135°C的烷烴進行熱交換，使烷烴溫度升至230°C，同時烷烯烴混合物被冷卻。步驟b中脫氟烷烴加熱爐會產生大量的熱煙氣，熱煙氣溫度高，為780 850°C，具有很高的熱能。但是，由于①傳統偏見，認為這種熱煙氣是一種工業廢氣，忽視其使用價值， ②這種熱煙氣溫度較高，用其加熱工業物料難度較大，不僅存在較大的安全隱患，還可能因高溫使工業物料焦化，影響工業物料和最終產品的質量，因此，現有技術中，所述熱煙氣只是用于加熱水生成蒸汽或預熱空氣，加熱前水或空氣溫度為常溫。這種簡單利用高溫的熱煙氣加熱常溫的水或蒸汽的方法，不能充分利用熱煙氣的熱能，效益低下，浪費資源。另外，由于步驟d中使用導熱油加熱，也需要消耗燃料提供能量。綜上所述，現有的HF法生產烷基苯的工藝過程能耗偏高，仍有可利用和更合理利用的熱量。
發明內容
本發明提供一種用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，可安全、高效、充分利用熱煙氣的熱能。所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法中，所述熱煙氣的起始溫度為390 450°C， 排煙溫度為170 225°C，所述烷烴的起始溫度為125 165°C，最終溫度為180 230°C。所述加熱爐熱煙氣與烷烴的流量比根據實際生產工況，在600 1500范圍內進行調整。更優選的，所述加熱爐熱煙氣的流量為60000 120000Nm3/h，烷烴的流量為60 150Nm3/h。作為本發明的優選方案，所述加熱爐熱煙氣為烷基苯生產的脫氫單元中脫氟烷烴加熱爐產生的熱煙氣和導熱油加熱爐產生的熱煙氣的混合物，所述烷烴為所述脫氫單元中的烷烴。其中，所述烷基苯生產的脫氫單元中脫氟烷烴加熱爐產生的熱煙氣溫度為780
3850°C，導熱油加熱爐產生的熱煙氣的溫度為300 350°C。所述導熱油加熱爐用于加熱烷基苯聯合裝置生產過程中所需的導熱油，為本領域的公知裝置。所述烷烴為C8-C16的烷烴，優選為C10-C14的烷烴。更進一步的，脫氫單元中的物料還包括溫度為235 250°C的烷烯烴混合物、溫度為125 135°C的烷烴、雙烯選擇加氫的產物，用脫氫單元中溫度為235 250°C的烷烯烴混合物與雙烯選擇加氫的產物進行熱交換，使雙烯選擇加氫的產物從135 145°C升至 197 207°C，再利用熱交換后的烷烯烴混合物與溫度為125 135°C的烷烴進行熱交換，然后用所述熱煙氣加熱烷烴。所述烷烯烴混合物與雙烯選擇加氫的產物進行熱交換后溫度降為184°C左右(請用確定的范圍值)，然后所述烷烯烴混合物與溫度為125 135°C的烷烴進行熱交換后溫度降至145 175°C。所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法可利用公知的余熱回收系統。如前所述，烷基苯生產的脫氫單元中脫氟烷烴加熱爐產生的熱煙氣溫度為780 850由于傳統偏見和應用難度，無法用于加熱工業物料。本發明通過將其與導熱油加熱爐產生的熱煙氣混合，適當降低熱煙氣的溫度，同時選擇加熱相對穩定的烷烴這一工業物料，利用熱煙氣的熱量。由于烷烴的起始溫度較高，達到155°C，與作為熱源的熱煙氣的溫位匹配得很好，而烷烴在本發明的溫度范圍內，也不會產生任何安全隱患。因此，本發明可充分利用加熱爐產生的余熱，大大降低生產能耗和成本，實現較好的經濟效益。如果進一步與步驟d分離出的烷烯烴混合物的熱量進行組合利用、重新分配，更可以省略原來加熱雙烯選擇加氫產物時需要使用的導熱油，節約了能源。本發明可以在現有的烷基苯生產裝置上進行改造實施，不占地(原裝置內改造)， 不耗時(正常檢修時間內完成)，投資省(約400萬左右)，見效快(一年之內即可回收投資)。
圖1是現有技術中的能量框圖；圖2是實施例1的能量框圖；圖3是實施例2的能量框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行詳細說明。脫氫單元的工藝步驟如前a e所述。對照實施例1現有的烷基苯生產裝置的脫氫單元的能量框圖如圖1所示，其中雙烯選擇加氫產物經第一換熱器E310加熱，能量由導熱油提供，步驟d分離出的248°C的烷烯烴混合物與 130°C的烷烴經第二換熱器E307進行熱交換，使烷烴溫度升至230°C，同時烷烯烴混合物被冷卻至155°C。實施例1烷基苯生產裝置的脫氫單元的能量框圖如圖2所示，先用步驟d分離出的248°C 的烷烯烴混合物與雙烯選擇加氫的產物經第一換熱器E310進行熱交換，使雙烯選擇加氫的產物從135°C升至201°C，熱交換后的烷烯烴混合物溫度降為184°C，然后與溫度為130°C 的烷烴經第二換熱器E307進行熱交換，得到溫度為160°C的烷烴，最后用熱煙氣經余熱回收系統E502加熱溫度為160°C的烷烴，使烷烴溫度升至230°C。所述熱煙氣的溫度為 390 450°C，由以下兩部分混合而成①所述烷基苯生產的脫氫單元中脫氟烷烴加熱爐產生的第一熱煙氣，溫度為780 850°C，②導熱油加熱爐產生的第二熱煙氣，溫度為300 350°C。熱煙氣的流量(即第一熱煙氣和第二熱煙氣的總流量)為85000Nm3/h，烷烴的流量為94Nm3/h。其中，進入第一換熱器E310的烷烯烴混和物，只是步驟d分離出的248°C的烷烯烴混合物的一部分，具體的用量由系統熱量的平衡決定，所述用量可由本領域的普通技術人員經簡單計算或實驗確定。改造前后，烷基苯生產的各項對照參數如表1所示。改造的效果分析如下原E310導熱油用量在58噸/小時左右，溫度由入口的310°C降至201°C左右。導熱油比熱(2570C )為0. 53Kcal/kg，則節約的熱量約為335. 0 X 104Kcal/ho余熱回收系統部分產生蒸汽的熱量轉化為工藝生產所需熱量，可產生一定的經濟效益，效益來源于能量轉移至工藝生產所回收的熱量效益與產生蒸汽的價值之間的差額。本發明通過減少使用天然氣作為燃料，減少了二氧化碳的排放量，計算折合減少二氧化碳排放量9000多噸。這是對低碳經濟發展做出的貢獻，顯現了可持續發展的強大生命力，有著巨大的社會效益。表1脫氫單元對照參數
權利要求
1.一種用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于，所述熱煙氣的起始溫度為 390 450°C，排煙溫度為170 225°C，所述烷烴的起始溫度為125 165°C，最終溫度為 180 230 。
2.如權利要求1所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于，所述加熱爐熱煙氣與烷烴的流量比為600 1500。
3.如權利要求1所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于，所述加熱爐熱煙氣的流量為60000 120000Nm3/h，烷烴的流量為60 150Nm3/h。
4.如權利要求1-3中任一項所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于，所述加熱爐熱煙氣為烷基苯生產的脫氫單元中脫氟烷烴加熱爐產生的熱煙氣和導熱油加熱爐產生的熱煙氣的混合物，所述烷烴為所述脫氫單元中的烷烴。
5.如權利要求4所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于，脫氫單元中的物料還包括溫度為235 250°C的烷烯烴混合物、溫度為125 135°C的烷烴、雙烯選擇加氫的產物，用脫氫單元中溫度為235 250°C的烷烯烴混合物與雙烯選擇加氫的產物進行熱交換，使雙烯選擇加氫的產物從135 145°C升至197 207°C，熱交換后的烷烯烴混合物與溫度為125 135°C的烷烴進行熱交換，然后用所述熱煙氣加熱烷烴。
6.如權利要求5所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，其特征在于所述烷烯烴混合物與雙烯選擇加氫的產物進行熱交換后溫度降為184°C，然后所述烷烯烴混合物與溫度為 125 135°C的烷烴進行熱交換后溫度降至145 175°C。
全文摘要
本發明涉及一種用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法，可安全、高效、充分利用熱煙氣的熱能。所述用加熱爐熱煙氣加熱烷烴的方法中，所述熱煙氣的起始溫度為390～450℃，排煙溫度為170～225℃，所述烷烴的起始溫度為125～165℃，最終溫度為180～230℃。所述加熱爐熱煙氣與烷烴的流量比根據實際生產工況，在600～1500范圍內進行調整。更優選的，所述加熱爐熱煙氣的流量為60000～120000Nm3/h，烷烴的流量為60～150Nm3/h。本發明可充分利用加熱爐產生的余熱，大大降低生產能耗和成本，實現較好的經濟效益。本發明可以在現有的烷基苯生產裝置上進行改造實施，不占地，不耗時，投資省，見效快。
文檔編號C07C9/14GK102173974SQ20101060004
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者唐良喜, 張樹陸, 徐宏祥, 江閩, 許藝, 陸偉, 雷騰 申請人:中國石油化工集團公司, 南京慶陽工程設計有限公司