[發明專利]一種利用煉廠干氣中乙烯生產芳烴的方法

有效

• 申請號: 201310088416.9
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104045499A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 俞安平;李治;沈方峽;任瀟航;經鐵
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C07C2/76
• 分類號: C07C2/76;C07C15/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于石油化工領域，特別涉及一種利用煉廠干氣中乙烯生產芳烴的方法，更具體地說，是一種通過煉廠干氣包括催化裂化干氣、催化裂解干氣、焦化干氣和乙烯廠尾氣中乙烯經芳構化過程生產芳烴的方法。

背景技術

催化裂化是我國重質油輕質化最主要的加工過程，其中所含乙烯極具利用價值。目前，一些煉化企業干氣利用的主要途徑之一是干氣和苯反應生產乙苯，但很多煉廠仍將催化干氣送入瓦斯管網作燃料氣用，有些甚至放入火炬燒掉，造成了資源的浪費。因此，如何利用干氣中的乙烯資源成為煉油企業需要解決的問題之一。

輕質芳烴(苯、甲苯和二甲苯)是重要的有機化工原料和高辛烷值汽油調和組分，產量和規模僅次于乙烯和丙烯，雖然近來我國輕質芳烴的產量明顯增長，但我國仍然是世界上主要的輕質芳烴缺口國之一。因此，利用煉廠干氣經芳構化過程生產芳烴，既能有效利用干氣中的乙烯資源，又能生產高附加值的芳烴產品，是一種行之有效的利用煉廠干氣的方式。

美國專利USP4,107,224中公開了一種以稀釋的乙烯為原料制取乙苯的工藝方法，其反應條件為：290～450℃，0.1～100大氣壓、進料的重時空速0.1～100h^-1、苯與乙烯摩爾比1～30。所用催化劑為含有ZSM-5等具有擇形功能的分子篩催化劑。稀乙烯可來自煉廠裝置，如催化裂化裝置的干氣，但在用作原料之前需除去酸性氣體H₂S、CO₂和C₂以上烴類。

CN1051166A、CN1154957A公開了一種稀乙烯與苯反應制取乙苯的工藝過程，CN1103637A公開了一種稀乙烯與甲苯反應制取對甲基乙苯的工藝過程，這類專利特點是反應溫度在290～450℃，反應壓力為0.1～2.5Mpa，苯(或乙苯)與乙烯分子比為3.0～12.0，乙烯重量空速0.2～2.5h^-1的工藝條件下與苯(或乙苯)進行反應生成乙苯(或對甲基乙苯)，這類工藝采用含有低濃度乙烯的煉廠催化裂化干氣為原料，稀乙烯原料不需要預先精制，乙苯(對甲基乙苯)選擇性高等特點，但需要經過烴化反應、芳烴(苯)回收、乙苯(對甲基乙苯)蒸出和脫多乙苯等幾部分，工藝流程復雜，需要消耗苯或者乙苯等芳烴原料。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用煉廠干氣中乙烯生產芳烴的方法，主要過程是在常壓或低壓狀態下將煉廠干氣中乙烯經芳構化反應直接生成芳烴。使用本發明可以使工藝流程簡單化，且具有煉廠干氣原料無需任何預先處理，干氣中乙烯回收率高，芳烴產品純度高，可直接經分離后作為芳烴產品的特點。

本發明提供一種利用煉廠干氣中乙烯生產芳烴的方法，其特征在于：含有乙烯的煉廠干氣原料經換熱和/或加熱到150～350℃，優選260～300℃后，進入固定床反應器與芳構化催化劑接觸反應，反應后的油氣進氣液分離罐進行氣液分離，氣液分離后氣體產物進入氣體管網，液體產物進芳烴分離塔分離得到苯、甲苯、二甲苯和重芳烴等芳烴產品，所述固定床反應器的催化劑床層從上到下填裝為n段，n為2～12，優選2～6；前n-1段床層操作溫度在240～550℃之間，優選280～500℃之間，重時空速為0.1～15.0h^-1，優選2.0～10.0h^-1；第n段床層操作溫度在450～580℃之間，優選480～550℃之間，重時空速為0.1～4.0h^-1，優選0.25～1.0h^-1；第一段與第n段催化劑裝填量的比例為150∶1～1∶1，優選40∶1～8∶1；反應器內壓力在0.1～1.0MPa之間，優選0.1～0.4MPa之間；所述固定床反應器的催化劑床層之間設第一換熱器，從而達到充分利用反應熱和控制床層溫度的目的。

本發明進一步技術特征在于：所述原料的換熱為：先在催化劑床層之間的第一換熱器內進行，再在第二換熱器內與完全反應后的油氣進行換熱，反應后的油氣在第二換熱器內與原料換熱后進氣液分離罐進行氣液分離。