CN218860622U

CN218860622U - 一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统

Info

Publication number: CN218860622U
Application number: CN202320118696.2U
Authority: CN
Inventors: 崔宇; 郑敏; 章伟序; 张苏龙; 李泽州; 汪涛; 杜艳君; 朱立辉
Original assignee: Inner Mongolia Jiutai Xinyuan New Materials Co ltd
Current assignee: Inner Mongolia Jiutai Xinyuan New Materials Co ltd
Priority date: 2023-01-16
Filing date: 2023-01-16
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2033-01-16

Abstract

本实用新型公开了一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其包括进气管道、进出口换热器、流化床反应器、激冷塔；进气管道的出气口与进出口换热器的第一进气口连通；进出口换热器的第一出气口与流化床反应器的进气口连通，流化床反应器的出气口与进出口换热器的第二进气口连通；进出口换热器的第二出气口与激冷塔的进气口连通；激冷塔的出液口连接有依次连通的倾析器、闪蒸罐和聚结器。操作方便、流程短，节约资源，芳烃油纯度高。在激冷塔中通过循环洗油对反应气冷却和洗涤，代替传统的水冷工艺，可节约用水量600‑800m³/h；汽包副产中压蒸汽3‑5t/h，实现资源再利用。通过激冷塔、倾析器、闪蒸罐、聚结器洗涤、冷凝、分离，得到的芳烃油纯度高。

Description

一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统

技术领域：

本实用新型属于化工合成技术领域，具体涉及一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统。

背景技术：

芳烃指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，是有机化工重要基础原料之一，利用芳烃可以合成众多的聚合物材料。传统的获得芳烃的方法主要是通过石脑油的裂解以及近年来的煤经甲醇制备，均需要依赖化石资源(石油和煤)。利用二氧化碳、合成气直接转化为具有高附加值的芳烃，既可以使二氧化碳、合成气以聚合物材料的形式储存下来，实现二氧化碳、合成气的资源化利用，也可以缓解对石油、煤炭等不可再生资源的依赖。现有的制备芳烃过程中一般采用传统的水冷工艺，二氧化碳、合成气与催化剂在反应器中反应后进入水冷器中，水等资源的消耗量很大。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种利用油冷装置冷却洗涤反应气的二氧化碳、合成气制芳烃系统，可以节约用水量，实现资源的循环再利用。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其包括进气管道、进出口换热器、流化床反应器、激冷塔；所述进气管道的出气口与所述进出口换热器的第一进气口连通；所述进出口换热器的第一出气口与所述流化床反应器的进气口连通，所述流化床反应器的出气口与所述进出口换热器的第二进气口连通；所述进出口换热器的第二出气口与所述激冷塔的进气口连通；所述激冷塔的出液口与倾析器的进液口连通；所述倾析器的出液口与闪蒸罐的第一进液口连通；所述闪蒸罐的出液口与聚结器的进液口连通；所述聚结器设置有芳烃油出口。二氧化碳、合成气由所述进气管道进入所述进出口换热器，与所述流化床反应器排出的气体换热后，进入所述流化床反应器，经所述流化床反应器内的分布器分布均匀后与催化剂发生反应，生成水以及芳烃、轻烃和少量焦炭；其中反应气被输送至所述进出口换热器冷却，进入所述激冷塔，在所述激冷塔中通过循环洗油冷却和洗涤，去除反应气中残余的催化剂，循环洗油的主要成分为苯、二甲苯、三甲苯；所述激冷塔冷却后的液相经过所述倾析器进行油水分离，含有微量水的油相进入所述闪蒸罐，闪蒸后的液相进入所述聚结器进行油水精分，得到的芳烃油通过所述芳烃油出口排出。

优选的，所述流化床反应器上设置有催化剂入口。通过所述催化剂入口向所述流化床反应器内投加催化剂，与所述进出口换热器来的气体进行反应。

优选的，所述聚结器设置有废水出口。当所述聚结器将所述闪蒸罐闪蒸后的液相进行油水精分后，得到的芳烃油通过所述芳烃油出口排出，废水通过所述废水出口排出，用于其他工序中的再利用。

优选的，还包括汽包；所述汽包通过汽液上升管与所述流化床反应器的出汽口连接，所述汽包通过下降管与所述流化床反应器的进水口连接；所述汽包顶部设置饱和蒸汽出口；所述汽包的进水口与所述流化床反应器的出水口通过补水管道连通，所述补水管道上设置给水泵。所述流化床反应器内合成气、二氧化碳与催化剂发生反应，生成水以及芳烃、轻烃和少量焦炭，反应过程中产生的热量的一部分被来自所述汽包的锅炉水吸收，吸热后的锅炉水不断汽化，汽化后的水蒸气通过所述汽液上升管进入所述汽包，未被汽化的锅炉水在给所述水泵的作用下通过所述补水管道返回所述汽包，所述汽包汽水分离后的锅炉水通过所述下降管进入所述流化床反应器，产生的饱和蒸汽通过所述饱和蒸汽出口排出输送至其他工序使用，通过所述汽包与所述流化床反应器之间的蒸汽循环，缓和所述流化床反应器的气压和温度的变化速度。

优选的，还包括水洗塔、气液分离器、循环气压缩机；所述激冷塔的出气口与所述水洗塔的进气口连通；所述水洗塔的出气口与所述气液分离器的进气口连通；所述气液分离器的出气口与所述循环气压缩机的进气口连通；所述循环气压缩机的出气口与所述进气管道连通。所述激冷塔冷却后，未冷凝的反应气进入所述水洗塔，用少量水洗涤冷却，洗涤后的气相通过所述气液分离器分离饱和水后进入所述循环气压缩机，通入所述进气管道；由所述进气管道的进气口进入所述进气管道的预处理后的二氧化碳、合成气，与来自所述循环气压缩机的循环气，通过所述进气管道混合后进入所述进出口换热器。

优选的，所述水洗塔的出液口通过回液管道与所述闪蒸罐的第二进液口连通；所述气液分离器的出液口与所述回液管道连通。所述水洗塔洗涤反应气后的液相，以及所述气液分离器分离后的液相，都通过所述回液管道进入所述闪蒸罐作为闪蒸用水。

本实用新型的优点：

本实用新型提供一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，操作方便、流程短，节约资源，芳烃油纯度高。在激冷塔中通过循环洗油对反应气冷却和洗涤，代替传统的水冷工艺，可节约用水量600-800m³/h；汽包副产中压蒸汽3-5t/h，实现资源再利用。通过激冷塔、倾析器、闪蒸罐、聚结器洗涤、冷凝、分离，可以提高芳烃油的纯度。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统的示意图。

附图说明如下：1、进气管道；2、进出口换热器；3、流化床反应器；31、催化剂入口；32、汽包；321、汽液上升管；322、下降管；323、饱和蒸汽出口；33、补水管道；331、给水泵；4、激冷塔；5、倾析器；6、闪蒸罐；7、聚结器；71、芳烃油出口；72、废水出口；8、水洗塔；9、气液分离器；10、循环气压缩机；11、回液管道。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“一”、“二”，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其包括进气管道1、进出口换热器2、流化床反应器3、激冷塔4；进气管道1的出气口与进出口换热器2的第一进气口连通；进出口换热器2的第一出气口与流化床反应器3的进气口连通，流化床反应器3的出气口与进出口换热器2的第二进气口连通；流化床反应器3上设置有催化剂入口31；进出口换热器2的第二出气口与激冷塔4的进气口连通；激冷塔4的出液口与倾析器5的进液口连通；倾析器5的出液口与闪蒸罐6的第一进液口连通；闪蒸罐6的出液口与聚结器7的进液口连通；聚结器7设置有芳烃油出口71和废水出口72。

实施例2

其整体与实施例1相同，不同之处在于，其还包括汽包32；汽包32通过汽液上升管321与流化床反应器3的出汽口连接，汽包32通过下降管322与流化床反应器3的进水口连接；汽包32顶部设置饱和蒸汽出口323；汽包32的进水口与流化床反应器3的出水口通过补水管道33连通，补水管道33上设置给水泵331。

实施例3

其整体与实施例2相同，不同之处在于，其还包括水洗塔8、气液分离器9、循环气压缩机10；激冷塔4的出气口与水洗塔8的进气口连通；水洗塔8的出气口与气液分离器9的进气口连通；气液分离器9的出气口与循环气压缩机10的进气口连通；循环气压缩机10的出气口与进气管道1连通。

水洗塔8的出液口通过回液管道11与闪蒸罐6的第二进液口连通；气液分离器9的出液口与回液管道11连通。

工作过程如下：

二氧化碳、合成气与来自循环气压缩机10的循环气，通过进气管道1混合后进入进出口换热器2，与流化床反应器3排出的气体换热后进入流化床反应器3；经流化床反应器3内的分布器分布均匀后与催化剂发生反应，生成水以及芳烃、轻烃和少量焦炭，反应过程中产生的热量的一部分被来自汽包32的锅炉水吸收，吸热后的锅炉水不断汽化，汽化后的水蒸气通过汽液上升管321进入汽包32，未被汽化的锅炉水在给水泵331的作用下通过补水管道33返回汽包32，汽包32汽水分离后的锅炉水通过下降管322进入流化床反应器3，产生的饱和蒸汽通过饱和蒸汽出口323排出输送至其他工序使用，通过汽包32与流化床反应器3之间的蒸汽循环，可以缓和流化床反应器3的气压和温度的变化速度；流化床反应器3内生成的反应气被输送至进出口换热器2冷却，冷却后进入激冷塔4，在激冷塔4中通过循环洗油(主要成分为苯、二甲苯、三甲苯)冷却和洗涤，去除反应气中残余的催化剂；激冷塔4冷却后的液相经过倾析器5进行油水分离，含有微量水的油相进入闪蒸罐6，闪蒸后的液相进入聚结器7进行油水精分，得到的芳烃油通过芳烃油出口71排出、废水通过废水出口72排出，用于其他工序中的再利用。

激冷塔4冷却后，未冷凝的反应气进入水洗塔8，用少量水洗涤冷却，洗涤后的气相通过气液分离器9分离饱和水后进入循环气压缩机10，循环气通入进气管道1，与预处理后的二氧化碳、合成气混合后进入进出口换热器2。水洗塔8洗涤反应气后的液相，以及气液分离器9分离后的液相，都通过回液管道11进入闪蒸罐6作为闪蒸用水。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，其包括进气管道、进出口换热器、流化床反应器、激冷塔；所述进气管道的出气口与所述进出口换热器的第一进气口连通；所述进出口换热器的第一出气口与所述流化床反应器的进气口连通，所述流化床反应器的出气口与所述进出口换热器的第二进气口连通；所述进出口换热器的第二出气口与所述激冷塔的进气口连通；

所述激冷塔的出液口与倾析器的进液口连通；所述倾析器的出液口与闪蒸罐的第一进液口连通；所述闪蒸罐的出液口与聚结器的进液口连通；所述聚结器设置有芳烃油出口。

2.根据权利要求1所述的一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，所述流化床反应器上设置有催化剂入口。

3.根据权利要求1所述的一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，所述聚结器设置有废水出口。

4.根据权利要求1所述的一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，还包括汽包；所述汽包通过汽液上升管与所述流化床反应器的出汽口连接，所述汽包通过下降管与所述流化床反应器的进水口连接；所述汽包顶部设置饱和蒸汽出口；所述汽包的进水口与所述流化床反应器的出水口通过补水管道连通，所述补水管道上设置给水泵。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，还包括水洗塔、气液分离器、循环气压缩机；所述激冷塔的出气口与所述水洗塔的进气口连通；所述水洗塔的出气口与所述气液分离器的进气口连通；所述气液分离器的出气口与所述循环气压缩机的进气口连通；所述循环气压缩机的出气口与所述进气管道连通。

6.根据权利要求5所述的一种节能的二氧化碳、合成气制芳烃系统，其特征在于，所述水洗塔的出液口通过回液管道与所述闪蒸罐的第二进液口连通；所述气液分离器的出液口与所述回液管道连通。