CN102093155B - 一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，原料干气从输送总管进入第一输送支管和第二输送支管，经第一输送支管进入干气进料换热器内加热，至加热器进一步加热，加热到300±50℃进入芳构化反应器，进行芳构化反应，原料干气经第二输送支管进入芳构化反应器，进行芳构化反应，芳构化反应后的气体从芳构化反应器出来后进入干气进料换热器，与第一输送支管内的原料干气进行热交换后降温，再降温至常温，然后进行气液分离得到燃料气和液态芳烃，燃料气的一部分返回至输送总管处与原料干气汇合，芳构化反应后的气体中，乙烯含量约0.1％，因此，乙烯的反应率高，芳烃的产量高、产品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法及装置，属于化工技术领域。
背景技术
目前，针对干气进行芳构化的制备方法及其设备多种多样，通常使用芳构化反应器进行，申请人目前进行芳构化生产芳烃所采用的系统主要包括芳构化反应器4、加热器5、干气进料换热器6、芳构化水冷器7、芳构化深冷器8、芳构化气液分离器9和芳烃泵10，使用上述设备具体的芳构化工艺为：从产品分离部分来的需芳构化的干气分成二股：第一股作为主线首先进入干气进料换热器6，与芳构化反应后的气体进行热交换以提高温度，再进入加热器5进一步加热，加热到300℃后从芳构化反应器4的顶部进入，与催化剂接触进行芳构化反应；第二股为了控制芳构化反应器4内部的温度，未经换热提温，直接进入芳构化反应器。
芳构化反应后的气体从芳构化反应器4的底部出来进入干气进料换热器6，与原料干气换热后，经过芳构化水冷器7、芳构化深冷器8降温至20℃，最后进入芳构化气液分离器9进行气液分离，得到燃料气和液态芳烃，燃料气进入燃料气管网，液态芳烃经芳烃泵10送至罐区。
如果没有第二股线路，那么由于干气加热到300℃后从芳构化反应器顶部进入，与催化剂接触进行芳构化反应，其反应本身产生较大的热量，上述系统工艺的优点为，设计了两条线路，第二股线路的主要目的为用一部分冷进料干气对反应进行降温。
仍然存在的缺陷为：反应器内部温度无法控制，反应器内部经常超温，最高时超测温高限700℃，造成催化剂烧结，同时由于温度高，催化剂表面积碳严重，催化剂整体运行时间短，制约着芳构化系统的运行。
干气进芳构化反应器4时乙烯含量约40％，而芳构化后的燃料气中乙烯含量仍在20％左右，参加反应的乙烯较少，反应率仅50％。
干气指的是碳四经裂解反应分离后，生成部分富含乙烯和氢气等的气体，由于这部分气体较难冷凝为液体，故称之为干气。
燃料气指的是干气经过芳构化反应后，成分发生改变，其中的乙烯芳构化反应成为芳烃，剩余大部分为氢气，目前只能放至燃烧炉燃烧，故称之为燃料气。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对以上不足，提供一种能够有效提高产品产率和产品质量的低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
从输送总管来的原料干气进入第一输送支管和第二输送支管；
原料干气经第一输送支管进入干气进料换热器内加热，然后输送至加热器进一步加热，加热到300±50℃后进入芳构化反应器，与催化剂接触进行芳构化反应；
原料干气经第二输送支管进入芳构化反应器，与催化剂接触进行芳构化反应；
芳构化反应后的气体从芳构化反应器出来后进入干气进料换热器，与第一输送支管内的原料干气进行热交换后降温，再降温至常温，然后进行气液分离得到燃料气和液态芳烃；
燃料气的一部分返回至输送总管处与原料干气汇合。
作为上述技术方案的进一步改进：
燃料气返回至输送总管处与原料干气汇合之前进行压缩。
第一输送支管内原料干气与第二输送支管内原料干气的流量比为3∶1。
降温至常温时使用冷却器进行降温。
所述装置包括输送总管、第一输送支管、第二输送支管、芳构化反应器、加热器、干气进料换热器、冷却器、芳构化气液分离器、芳烃泵和循环装置，输送总管与第一输送支管、第二输送支管连通，第一输送支管经干气进料换热器、加热器连通芳构化反应器的顶部进口，第二输送支管连通芳构化反应器的中部进口。
所述芳构化反应器的出口经干气进料换热器、冷却器连通芳构化气液分离器的进口，芳构化气液分离器的气相出口经循环装置连通输送总管。
所述芳构化气液分离器的液相出口连通芳烃泵。
所述循环装置为螺杆压缩机。
所述冷却器包括串联的芳构化水冷器和芳构化深冷器。
所述加热器为电加热器。
本发明采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：燃料气的一部分经循环装置返回至输送总管处与原料干气汇合，使用循环装置将干气进行强制循环，增加了芳构化反应器的进气量，芳构化反应器内部温度无超温现象，催化剂表面积碳少，增加了催化剂的运行时间，反应更彻底；经检测，芳构化反应后的气体中，乙烯含量约0.1％，因此，乙烯的反应率高，芳烃的产量高、产品质量好。
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。
附图说明
附图为本发明实施例中芳构化制备芳烃的工艺流程图。
图中：1-输送总管，2-第一输送支管，3-第二输送支管，4-芳构化反应器，5-加热器，6-干气进料换热器，7-芳构化水冷器，8-芳构化深冷器，9-芳构化气液分离器，10-芳烃泵，11-循环装置。
具体实施方式
实施例，如图所示，一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，包括以下步骤：从输送总管1来的原料干气进入第一输送支管2和第二输送支管3，一部分原料干气经第一输送支管2进入干气进料换热器6内加热，然后输送至加热器5进一步加热，加热到300±50℃后从芳构化反应器4的顶部进入，与催化剂接触进行芳构化反应，另一部分原料干气经第二输送支管3直接进入芳构化反应器4，与催化剂接触进行芳构化反应，第一输送支管2内原料干气与第二输送支管3内原料干气的流量比为3∶1。
芳构化反应后的气体从芳构化反应器4的底部出来后进入干气进料换热器6，与第一输送支管2内的原料干气进行热交换后降温，再使用冷却器进行降温，冷却器包括芳构化水冷器7和芳构化深冷器8，芳构化水冷器7进行初步降温，芳构化深冷器8进一步降温，温度降至常温，然后进入芳构化气液分离器9内进行气液分离，从芳构化气液分离器9上部的气相出口得到燃料气，燃料气的一部分经循环装置11压缩后返回至输送总管1处与原料干气汇合，燃料气的另一部分进入燃料气管网，从芳构化气液分离器9底部的液相出口得到液态芳烃，液态芳烃经芳烃泵10送至罐区。
实施低碳烃芳构化制备芳烃工艺方法的装置，包括输送总管1、第一输送支管2、第二输送支管3、芳构化反应器4、加热器5、干气进料换热器6、冷却器、芳构化气液分离器9、芳烃泵10和循环装置11，输送总管1与第一输送支管2、第二输送支管3连通，第一输送支管2经干气进料换热器6、加热器5连通芳构化反应器4的顶部进口，第二输送支管3连通芳构化反应器4的中部进口，芳构化反应器4的出口经干气进料换热器6、冷却器连通芳构化气液分离器9的进口，芳构化气液分离器9的气相出口经循环装置11连通输送总管1，芳构化气液分离器9的液相出口连通芳烃泵10，冷却器包括芳构化水冷器7和芳构化深冷器8，芳构化水冷器7和芳构化深冷器8均为冷却器，芳构化水冷器7内通有自然水，芳构化深冷器8内通有制冷后的水。
本发明实施例中循环装置11采用螺杆压缩机，也可以用其它可以将干气进行强制循环的设备，如压缩泵。
加热器5采用电加热器，也可以采用其它形式的加热方式，如蒸汽加热。
Claims (4)
1.一种低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法包括以下步骤：
从输送总管(1)来的原料干气进入第一输送支管(2)和第二输送支管(3)；
原料干气经第一输送支管(2)进入干气进料换热器(6)内加热，然后输送至加热器(5)进一步加热，加热到300±50℃后进入芳构化反应器(4)，与催化剂接触进行芳构化反应；
原料干气经第二输送支管(3)进入芳构化反应器(4)，与催化剂接触进行芳构化反应；
芳构化反应后的气体从芳构化反应器(4)出来后进入干气进料换热器(6)，与第一输送支管(2)内的原料干气进行热交换后降温，再降温至常温，然后进行气液分离得到燃料气和液态芳烃；
燃料气的一部分返回至输送总管(1)处与原料干气汇合。
2.如权利要求1所述低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，其特征在于：燃料气返回至输送总管(1)处与原料干气汇合之前进行压缩。
3.如权利要求1所述低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，其特征在于：第一输送支管(2)内原料干气与第二输送支管(3)内原料干气的流量比为3∶1。
4.如权利要求1所述低碳烃芳构化制备芳烃的工艺方法，其特征在于：降温至常温时使用冷却器进行降温。
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