CN109351288A - 一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 - Google Patents
一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109351288A CN109351288A CN201811214842.1A CN201811214842A CN109351288A CN 109351288 A CN109351288 A CN 109351288A CN 201811214842 A CN201811214842 A CN 201811214842A CN 109351288 A CN109351288 A CN 109351288A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- benzene
- cold shock
- per share
- catalyst bed
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/001—Controlling catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种控制烷基化反应器床层温升的工艺,包括:烷基化反应器催化剂床层分为N段,热苯从最上段催化剂床层上方进入反应器,含乙烯原料气相应分为N股,每股含乙烯原料气从相对应的每段催化剂床层上方进入反应器;冷激苯分为相应的N股,每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合后进入反应器;对与含乙烯原料气混合的每股冷激苯进行流量控制,通过调节冷激苯的流量使得每段催化剂床层入口温度和每段床层温升基本一致;本发明的工艺能充分利用冷激苯的潜热和显热,明显降低对苯加热炉的操作弹性要求,减小装置处理量受原料波动的影响。
Description
技术领域
本发明是属于石油化工领域,具体涉及一种控制烷基化反应器床层温升的工艺。
背景技术
乙苯是一种重要的有机化工原料,主要用于生产苯乙烯。乙苯是由苯与乙烯经烷基化反应制得,由于国内纯乙烯资源相对短缺,充分利用不同浓度和形式的乙烯原料对生产乙苯工艺尤为重要。近年来国内开发了以催化干气为原料生产乙苯的工艺技术,相关的专利有ZL200410021102.8、CN 101768043A和CN106278797A等。
中国专利ZL200410021102.8公开了一种催化干气制乙苯工艺流程,它具有管道不受腐蚀,苯回收率达99.5%以上,它包括水洗塔、烃化反应器、粗分塔、吸收塔、苯塔、脱甲苯塔、二乙苯塔、换热器、机泵、罐,催化干气首先经水洗塔水洗,脱出干气中携带的MDEA,然后进入烃化反应器反应,反应产物经过换热器换热,进入粗分塔,粗分塔顶不凝气经冷凝冷却至5~20℃,进入吸收塔,粗分塔底液经泵加压后进入苯塔、脱甲苯塔、乙苯塔、脱多乙苯塔、二乙苯塔顺序分离出循环苯、甲苯、乙苯、丙苯、重组分和二乙苯,反烃化反应产物经换热后进入苯塔。
中国专利CN 101768043A公开了一种稀乙烯与苯反应制乙苯的方法,使用炼油厂干气中的稀乙烯为原料,经过水洗和选择性脱除丙烯后分段进入烃化反应器,在沸石催化剂存在下和苯进行烃化反应,烃化反应过程采用干气和/或低温气相苯取热,减少反应温升;烃化反应产物汽液分离后,尾气经低温吸收排出装置,液体产物经分离系统依次分离出循环苯、乙苯、丙苯、二乙苯和重组分;二乙苯与苯混合进入反烃化反应器中分子筛催化剂上进行反烃化反应进一步转化为乙苯。
中国专利CN 106278797A公开了一种催化干气生产乙苯的方法,它通过采用包括以下步骤:a)含有乙烯的催化干气经至少一个换热设备换热后分为N股,分段进入烷基化反应器各段催化剂床层;其中N≥2;b)原料苯全部由烷基化反应器第一段加入,或分为N股分段加入烷基化反应器;其中N≥2;c)所述换热设备设有催化干气出口温度控制装置,原料催化干气乙烯浓度变化时,通过调节催化干气出口温度使得每段催化剂床层入口温度相同,并且每段催化剂床层温升相同的技术方案,解决由于催化干气中乙烯浓度变化大造成反应器内每段催化剂床层温升不均的问题。
已有工艺技术中,中国专利ZL200410021102.8对烷基化反应器床层的温升控制没有描述;中国专利CN 101768043A在烷基化反应器床层温升控制上的措施为反应在多段、冷激、气相、分级反应器中进行,采用冷干气和/或低温气相苯分段注入反应器取热,有效利用反应热加热原料,并减少反应温升;中国专利CN 106278797A在烷基化反应器床层温升控制上的措施为催化干气进反应器前设置换热设备将温度加以控制,由此解决因催化干气中乙烯浓度变化大造成的反应器内催化剂床层温升不均的问题。
由于原料来源不同,装置在实际运行中可能根据需要调整操作,造成乙苯装置原料中乙烯浓度变化幅度较大,乙烯浓度波动范围可达5~96%,不仅需采取措施对反应器床层的温升加以调节,还要尽量降低这些调节措施对装置内其他设备的影响,并尽量降低能耗。随着乙烯浓度的增加,采用冷干气分段注入反应器取热的方式难以使反应器床层温升控制在理想的范围,过低的干气温度意味着换热冷却介质的温位必须更低,普通的装置无法提供;采用低温气相苯注入反应器作为冷激剂可以有效地控制催化剂床层温升,为了维持反应器总苯/乙烯比,需降低反应器苯主进料的流量,同时降低苯加热炉的负荷。但是当原料中乙烯浓度存在波动幅度大的情况时,苯加热炉的热负荷和流量均随之大幅变化。加热炉的热负荷和流量可以适应合理的操作弹性,但长期在过低的流量下运行则会造成炉管结焦等不安全因素,如果加热炉按照较高乙烯浓度进行配套,则当乙烯浓度较低时会出现苯加热炉负荷不足的情况,需降低装置处理量。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制烷基化反应器床层温升的工艺,以解决现有工艺中存在的当原料乙烯浓度波动过大时,反应器床层温升不均,冷激苯用量变化大,苯加热炉难以适应过大的操作弹性的问题。
本发明提供的控制烷基化反应器床层温升的工艺包括如下步骤:
1)烷基化反应器催化剂床层分为N段,热苯从最上段催化剂床层上方进入反应器,含乙烯原料气相应分为N股,每股含乙烯原料气从相对应的每段催化剂床层上方进入反应器;
2)冷激苯分为相应的N股,每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合后进入反应器;
3)对与含乙烯原料气混合的每股冷激苯进行流量控制,通过调节冷激苯的流量使得每段催化剂床层入口温度和每段床层温升基本一致;
其中,N为大于等于1的整数(即N≥1,N为整数),每股冷激苯的流量为零或大于零。
所述的热苯为气相,冷激苯为液相或汽液混相。
所述的冷激苯的压力为0.8~2.5MPaG,温度为100~220℃。
所述的每股含乙烯原料气的流量相等或不等。
所述的每段催化剂床层的装剂量相等或不等,每段催化剂床层高度相等或不等。
所述的每股冷激苯进入反应器内时为雾化状态。
所述的每段催化剂床层入口温度为280~420℃,每段催化剂床层温升为8~35℃。
所述的热苯是经苯加热炉加热后的苯,以满足最上段催化剂床层入口的反应温度。
所述的冷激苯进入反应器时为接近饱和状态或饱和状态,可采用换热设备控制其状态和温度。
所述的每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合的位置尽可能靠近反应器入口位置。
采用本发明提供的工艺,具有以下有益效果:
含乙烯原料气中乙烯浓度较高时,烷基化反应器需加入冷激苯来降低各段催化剂床层出口的温度,以满足最佳的反应温度。以往技术采用气相的冷激苯,利用苯的温度从低温升到反应温度所吸收的热量实现催化剂床层出口物料的降温,原料乙烯浓度越高,反应放出的热量就越多,所需的气相冷激苯的流量越大,这部分苯占总循环苯量的比例随着原料乙烯浓度的增加而增大。本发明采用经雾化的液相或汽液混相的苯做为冷剂,液相苯首先吸收热量汽化,然后再升温至反应温度,与此同时催化剂床层出口物料的温度得以降低。该方法充分地利用了苯的汽化潜热和显热,比仅利用显热所需冷激苯的流量可大幅降低。相同乙烯浓度的原料气,采用本发明的工艺比以往技术所需的冷激苯流量可降低约60%,当原料乙烯浓度波动较大时,对苯加热炉的操作弹性要求明显降低。综上所述,本发明的控制烷基化反应器床层温升的工艺的优点是:
1)能量利用合理,充分利用冷激苯的潜热和显热;
2)原料乙烯浓度波动较大时,对苯加热炉的操作弹性要求明显降低;
3)对原料适应性更强,装置处理量受原料波动的影响较小。
附图说明
图1为本发明工艺的一种流程示意图。
图中:1-烷基化反应器,2-苯加热炉,3-雾化器,4-含乙烯原料气,5-冷激苯,6-苯,7-反应产物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明,附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。
如图1所示,烷基化反应器1的催化剂床层分为四段,苯6经苯加热炉2加热后成为热苯,热苯从最上段催化剂床层上方进入烷基化反应器;含乙烯原料气4相应分为四股,每股含乙烯原料气从相对应的每段催化剂床层上方进入反应器;冷激苯5也相应的分为四股,每股冷激苯在雾化器3内雾化后和流经雾化器3的每股含乙烯原料气混合后从相应的每段催化剂床层上方进入反应器,当然冷激苯也可以先和含乙烯原料气混合后再雾化,也可以在进入烷基化反应器内时再雾化;反应产物7自烷基化反应器1底部出来。当然,催化剂床层也可以根据生产需要设计为其它不同的段数,如两段、三段、五段、七段、十段、二十段或更多的其它段数等等。
Claims (15)
1.一种控制烷基化反应器床层温升的工艺,其特征在于包括如下步骤:
1)烷基化反应器催化剂床层分为N段,热苯从最上段催化剂床层上方进入反应器,含乙烯原料气相应分为N股,每股含乙烯原料气从相对应的每段催化剂床层上方进入反应器;
2)冷激苯分为相应的N股,每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合后进入反应器;
3)对与含乙烯原料气混合的每股冷激苯进行流量控制,通过调节冷激苯的流量使得每段催化剂床层入口温度和每段床层温升基本一致;
其中,N为大于等于1的整数,每股冷激苯的流量为零或大于零。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的催化剂床层分为N段,N为大于等于2的整数。
3.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的热苯为气相,冷激苯为液相或汽液混相。
4.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的冷激苯的压力为0.8~2.5MPaG,温度为100~220℃。
5.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的每股含乙烯原料气的流量相等或不等。
6.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的每段催化剂床层的装剂量相等或不等,每段催化剂床层高度相等或不等。
7.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的每股冷激苯进入反应器内时为雾化状态。
8.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的每段催化剂床层入口温度为280~420℃,每段催化剂床层温升为8~35℃。
9.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的热苯是经苯加热炉加热后的苯。
10.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的冷激苯进入反应器时为接近饱和状态或饱和状态。
11.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:所述的每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合的位置尽可能靠近反应器入口位置。
12.根据权利要求11所述的工艺,其特征在于:所述的每股冷激苯进入反应器内时为雾化状态。
13.根据权利要求2所述的工艺,其特征在于:所述的每股冷激苯与相对应的每股含乙烯原料气混合的位置尽可能靠近反应器入口位置,每股冷激苯进入反应器内时为雾化状态。
14.根据权利要求2所述的工艺,其特征在于:所述的每段催化剂床层入口温度为280~420℃,每段催化剂床层温升为8~35℃。
15.根据权利要求2所述的工艺,其特征在于:所述的热苯为气相,冷激苯为液相或汽液混相,冷激苯的压力为0.8~2.5MPaG,温度为100~220℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811214842.1A CN109351288A (zh) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811214842.1A CN109351288A (zh) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109351288A true CN109351288A (zh) | 2019-02-19 |
Family
ID=65345791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811214842.1A Pending CN109351288A (zh) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109351288A (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1051166A (zh) * | 1990-12-18 | 1991-05-08 | 中国石油化工总公司 | 稀乙烯与苯反应制取乙苯工艺过程 |
CN1132112A (zh) * | 1994-10-06 | 1996-10-02 | 中国石油化工总公司 | 一种催化剂的不等高装填方法 |
CN1154957A (zh) * | 1996-01-16 | 1997-07-23 | 中国石油化工总公司 | 稀乙烯与苯反应制取乙苯的工艺 |
CN1175567A (zh) * | 1996-09-05 | 1998-03-11 | 弗纳技术股份有限公司 | 通过反应器流出物的循环进行烷基化的方法 |
GB2381002A (en) * | 2001-04-04 | 2003-04-23 | Chevron Usa Inc | Combined hydrocracking and hydrotreatment of hydrocarbon feed |
CN1557794A (zh) * | 2004-02-02 | 2004-12-29 | 抚顺石油化工设计院 | 催化干气制乙苯工艺流程 |
CN1765481A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 多段绝热固定床反应器 |
CN101108790A (zh) * | 2006-12-04 | 2008-01-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种固体酸催化甲醇脱水反应生产二甲醚的方法 |
CN101892072A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于含烯烃液化气芳构化反应的固定床多级反应器 |
CN102050706A (zh) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种固体酸催化甲醇脱水连续生产二甲醚的方法 |
CN102151522A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-08-17 | 南京国昌化工科技有限公司 | 多流体喷射冷激径向流动反应器 |
CN102671580A (zh) * | 2012-05-07 | 2012-09-19 | 中国寰球工程公司 | 一种轴向逐层递增型冷激式甲醇制丙烯固定床反应器 |
CN102924219A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乙苯的增产方法 |
-
2018
- 2018-10-18 CN CN201811214842.1A patent/CN109351288A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1051166A (zh) * | 1990-12-18 | 1991-05-08 | 中国石油化工总公司 | 稀乙烯与苯反应制取乙苯工艺过程 |
CN1132112A (zh) * | 1994-10-06 | 1996-10-02 | 中国石油化工总公司 | 一种催化剂的不等高装填方法 |
CN1154957A (zh) * | 1996-01-16 | 1997-07-23 | 中国石油化工总公司 | 稀乙烯与苯反应制取乙苯的工艺 |
CN1175567A (zh) * | 1996-09-05 | 1998-03-11 | 弗纳技术股份有限公司 | 通过反应器流出物的循环进行烷基化的方法 |
GB2381002A (en) * | 2001-04-04 | 2003-04-23 | Chevron Usa Inc | Combined hydrocracking and hydrotreatment of hydrocarbon feed |
CN1557794A (zh) * | 2004-02-02 | 2004-12-29 | 抚顺石油化工设计院 | 催化干气制乙苯工艺流程 |
CN1765481A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 多段绝热固定床反应器 |
CN101108790A (zh) * | 2006-12-04 | 2008-01-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种固体酸催化甲醇脱水反应生产二甲醚的方法 |
CN102050706A (zh) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种固体酸催化甲醇脱水连续生产二甲醚的方法 |
CN101892072A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于含烯烃液化气芳构化反应的固定床多级反应器 |
CN102151522A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-08-17 | 南京国昌化工科技有限公司 | 多流体喷射冷激径向流动反应器 |
CN102924219A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乙苯的增产方法 |
CN102671580A (zh) * | 2012-05-07 | 2012-09-19 | 中国寰球工程公司 | 一种轴向逐层递增型冷激式甲醇制丙烯固定床反应器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
倪进方: "《化工设计》", 31 December 1994, 华东理工大学出版社 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102040445B (zh) | 一种丙烷或富含丙烷低碳烃的脱氢制丙烯方法 | |
CN101016247A (zh) | 硝基苯加氢制苯胺的装置及方法 | |
CN103908931B (zh) | 一种液化气芳构化制备芳烃的流化床反应装置及使用方法 | |
CN103908929A (zh) | 一种组合换热式多壳程的甲醇制烯烃固定床生产设备及其生产方法 | |
CN110218151B (zh) | 一种塔釜闪蒸式热泵反应精馏制备丙酸丙酯的装置和方法 | |
CN101503337A (zh) | 采用五塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法 | |
CN101024603B (zh) | 甲醛吸收系统 | |
CN109351289A (zh) | 一种控制烷基化反应器床层温升的方法 | |
CN101323553A (zh) | 一种提高乙烯装置急冷油塔底温度的方法 | |
CN104437267B (zh) | 由含氧化合物制备烯烃的装置及其应用 | |
CN101590386B (zh) | 流化床反应装置及使用其的气相放热反应方法 | |
CN204865839U (zh) | 一种硝基苯液相加氢制苯胺反应装置 | |
CN103980081A (zh) | 一种丙烯与丙烷分离的精馏方法及装置 | |
CN205740829U (zh) | 延长甲胺催化剂使用周期的催化剂应用装置 | |
CN107721831B (zh) | 一种聚甲氧基二甲醚合成鼓泡式外挂反应系统及合成方法 | |
CN101898930B (zh) | 苯加氢生产环己烷的装置及合成工艺 | |
CN219209011U (zh) | 一种硝基胺类加氢反应热循环再利用系统 | |
CN104926584B (zh) | 一种制备异丁烷的系统及方法 | |
CN109351288A (zh) | 一种控制烷基化反应器床层温升的工艺 | |
CN100569725C (zh) | 甲醛吸收方法及系统 | |
CN108299142A (zh) | 一种催化干气制乙苯的节能降耗方法 | |
CN104524800A (zh) | 一种具有换热塔板的热耦合喷射并流塔 | |
CN102502697B (zh) | 一种吗啉溶液中氨的回收方法 | |
CN107298988B (zh) | 一种炼化吸收稳定工艺及系统 | |
CN104844402B (zh) | 高效热集成型移动床甲醇制烃方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190219 |