專利名稱：一種低碳烴芳構化制備芳烴的工藝方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種低碳烴芳構化制備芳烴的工藝方法及裝置，屬于化工技術領域。
背景技術：
目前，針對干氣進行芳構化的制備方法及其設備多種多樣，通常使用芳構化反應 器進行，申請人目前進行芳構化生產芳烴所采用的系統主要包括芳構化反應器4、加熱器 5、干氣進料換熱器6、芳構化水冷器7、芳構化深冷器8、芳構化氣液分離器9和芳烴泵10， 使用上述設備具體的芳構化工藝為從產品分離部分來的需芳構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，與芳構化反應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后從芳構化反應器4的頂部進入，與催化劑接觸進 行芳構化反應；第二股為了控制芳構化反應器4內部的溫度，未經換熱提溫，直接進入芳構 化反應器。芳構化反應后的氣體從芳構化反應器4的底部出來進入干氣進料換熱器6，與原 料干氣換熱后，經過芳構化水冷器7、芳構化深冷器8降溫至20°C，最后進入芳構化氣液分 離器9進行氣液分離，得到燃料氣和液態芳烴，燃料氣進入燃料氣管網，液態芳烴經芳烴泵 10送至罐區。如果沒有第二股線路，那么由于干氣加熱到30(TC后從芳構化反應器頂部進入，與 催化劑接觸進行芳構化反應，其反應本身產生較大的熱量，上述系統工藝的優點為，設計了 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進行降溫。仍然存在的缺陷為反應器內部溫度無法控制，反應器內部經常超溫，最高時超測 溫高限700°C，造成催化劑燒結，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，制約著芳構化系統的運行。干氣進芳構化反應器4時乙烯含量約40 %，而芳構化后的燃料氣中乙烯含量仍在 20 %左右，參加反應的乙烯較少，反應率僅50 %。干氣指的是碳四經裂解反應分離后，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過芳構化反應后，成分發生改變，其中的乙烯芳構化反應成 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。
發明內容
本發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品產率和產品 質量的低碳烴芳構化制備芳烴的工藝方法及裝置。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種低碳烴芳構化制備芳烴的工藝 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；原料干氣經第一輸送支管進入干氣進料換熱器內加熱，然后輸送至加熱器進一步加熱，加熱到300士50°C后進入芳構化反應器，與催化劑接觸進行芳構化反應；原料干氣經第二輸送支管進入芳構化反應器，與催化劑接觸進行芳構化反應；芳構化反應后的氣體從芳構化反應器出來后進入干氣進料換熱器，與第一輸送支 管內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 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。第一輸送支管內原料干氣與第二輸送支管內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、芳構化反應器、加熱器、干 氣進料換熱器、冷卻器、芳構化氣液分離器、芳烴泵和循環裝置，輸送總管與第一輸送支管、 第二輸送支管連通，第一輸送支管經干氣進料換熱器、加熱器連通芳構化反應器的頂部進 口，第二輸送支管連通芳構化反應器的中部進口。所述芳構化反應器的出口經干氣進料換熱器、冷卻器連通芳構化氣液分離器的進 口，芳構化氣液分離器的氣相出口經循環裝置連通輸送總管。所述芳構化氣液分離器的液相出口連通芳烴泵。所述循環裝置為螺桿壓縮機。所述冷卻器包括串聯的芳構化水冷器和芳構化深冷器。所述加熱器為電加熱器。本發明采用了上述技術方案，與現有技術相比，具有以下優點燃料氣的一部分經 循環裝置返回至輸送總管處與原料干氣匯合，使用循環裝置將干氣進行強制循環，增加了 芳構化反應器的進氣量，芳構化反應器內部溫度無超溫現象，催化劑表面積碳少，增加了催 化劑的運行時間，反應更徹底；經檢測，芳構化反應后的氣體中，乙烯含量約0. 1%，因此， 乙烯的反應率高，芳烴的產量高、產品質量好。下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步詳細說明。
附圖為本發明實施例中芳構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-芳構化反應器，5-加熱 器，6-干氣進料換熱器，7-芳構化水冷器，8-芳構化深冷器，9-芳構化氣液分離器，10-芳烴 泵，11-循環裝置。
具體實施例方式實施例，如圖所示，一種低碳烴芳構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第一輸送 支管2進入干氣進料換熱器6內加熱，然后輸送至加熱器5進一步加熱，加熱到300士50°C 后從芳構化反應器4的頂部進入，與催化劑接觸進行芳構化反應，另一部分原料干氣經第 二輸送支管3直接進入芳構化反應器4，與催化劑接觸進行芳構化反應，第一輸送支管2內原料干氣與第二輸送支管3內原料干氣的流量比為3 1。芳構化反應后的氣體從芳構化反應器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 構化水冷器7和芳構化深冷器8，芳構化水冷器7進行初步降溫，芳構化深冷器8進一步降 溫，溫度降至常溫，然后進入芳構化氣液分離器9內進行氣液分離，從芳構化氣液分離器9 上部的氣相出口得到燃料氣，燃料氣的一部分經循環裝置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，從芳構化氣液分離器9底部的液相出 口得到液態芳烴，液態芳烴經芳烴泵10送至罐區。實施低碳烴芳構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、芳構化反應器4、加熱器5、干氣進料換熱器6、冷卻器、芳構化氣液分離器 9、芳烴泵10和循環裝置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經干氣進料換熱器6、加熱器5連通芳構化反應器4的頂部進口，第二輸送支管3連 通芳構化反應器4的中部進口，芳構化反應器4的出口經干氣進料換熱器6、冷卻器連通芳 構化氣液分離器9的進口，芳構化氣液分離器9的氣相出口經循環裝置11連通輸送總管1， 芳構化氣液分離器9的液相出口連通芳烴泵10，冷卻器包括芳構化水冷器7和芳構化深冷 器8，芳構化水冷器7和芳構化深冷器8均為冷卻器，芳構化水冷器7內通有自然水，芳構化 深冷器8內通有制冷后的水。本發明實施例中循環裝置11采用螺桿壓縮機，也可以用其它可以將干氣進行強 制循環的設備，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。
權利要求
1.一種低碳烴芳構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)；原料干氣經第一輸送支管( 進入干氣進料換熱器(6)內加熱，然后輸送至加熱器(5) 進一步加熱，加熱到300士50°C后進入芳構化反應器G)，與催化劑接觸進行芳構化反應；原料干氣經第二輸送支管(3)進入芳構化反應器G)，與催化劑接觸進行芳構化反應；芳構化反應后的氣體從芳構化反應器出來后進入干氣進料換熱器(6)，與第一輸 送支管O)內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.如權利要求1所述低碳烴芳構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.如權利要求1所述低碳烴芳構化制備芳烴的工藝方法，其特征在于第一輸送支管 (2)內原料干氣與第二輸送支管(3)內原料干氣的流量比為3 1。
4.如權利要求1所述低碳烴芳構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)、芳構化反應器G)、加熱器(5)、干 氣進料換熱器(6)、冷卻器、芳構化氣液分離器(9)、芳烴泵(10)和循環裝置(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( 經干氣進料換熱器 (6)、加熱器(5)連通芳構化反應器的頂部進口，第二輸送支管(3)連通芳構化反應器 ⑷的中部進口。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述芳構化反應器的出口經干氣進料 換熱器(6)、冷卻器連通芳構化氣液分離器(9)的進口，芳構化氣液分離器(9)的氣相出口 經循環裝置(11)連通輸送總管(1)。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述芳構化氣液分離器(9)的液相出口連 通芳烴泵(10)。
8.如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述循環裝置(11)為螺桿壓縮機。
9.如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述冷卻器包括串聯的芳構化水冷器(7) 和芳構化深冷器(8)。
10.如權利要求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
本發明涉及一種低碳烴芳構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，經第一輸送支管進入干氣進料換熱器內加熱，至加熱器進一步加熱，加熱到300±50℃進入芳構化反應器，進行芳構化反應，原料干氣經第二輸送支管進入芳構化反應器，進行芳構化反應，芳構化反應后的氣體從芳構化反應器出來后進入干氣進料換熱器，與第一輸送支管內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，芳構化反應后的氣體中，乙烯含量約0.1％，因此，乙烯的反應率高，芳烴的產量高、產品質量好。
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 優先權日2010年12月27日
發明者劉路路, 張志田, 牟懷堂, 王峰忠, 高豐寶 申請人:山東東方宏業化工有限公司