[發(fā)明專利]乙炔制備乙烯的反應(yīng)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710037975.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106588535A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇二強;史雪君;余海鵬;劉周恩;吳黎陽;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: C07C5/09
• 分類號: C07C5/09;C07C11/04
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11446
• 代理人: 劉國偉,武玉琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其是利用高濃度乙炔制備乙烯領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的反應(yīng)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

乙烯是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的基礎(chǔ)原料，也是世界產(chǎn)量最大的化學(xué)品之一，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟、人民生活、國防等領(lǐng)域，是“有機合成之母”。面對石油資源的短缺和國際油價的攀升，原料來源成為發(fā)展乙烯工業(yè)的瓶頸，也是擺在人們面前必須解決的問題。因此，研究開發(fā)一種新的來源和工藝方法制備乙烯替代石油為原料的新工藝新技術(shù)，能夠緩解對石油的依賴性。

在煤化工技術(shù)中，以煤為原料通過電石工藝或以天然氣為原料通過非催化部分氧化工藝制取乙炔，已成為成熟工藝。以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑的作用下，通過加氫過程得到乙烯產(chǎn)品，可進一步拓展煤化工路線。因此，開發(fā)乙炔加氫制乙烯的新工藝及技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

低濃度乙炔氣固相催化加氫技術(shù)在石油工業(yè)中已非常成熟，主要用于乙烯中去除乙炔雜質(zhì),使用的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，在反應(yīng)器中裝填固相催化劑進行氣固相反應(yīng)。但由于乙炔活性高，加氫反應(yīng)放熱量大，即使是裂解氣中存在少量乙炔，傳統(tǒng)的氣固相固定床加氫反應(yīng)器仍存在著綠油生成量大、催化劑循環(huán)周期短、反應(yīng)器易“飛溫”等嚴重問題。

傳統(tǒng)的漿態(tài)床反應(yīng)器的出現(xiàn)在一定程度上解決了上述問題，因其結(jié)構(gòu)簡單，易于移熱，生成的乙烯產(chǎn)品用途廣泛，因此，利用漿態(tài)床反應(yīng)器進行高濃度乙炔選擇性加氫成為一條重要的制烯烴生產(chǎn)路線。但是傳統(tǒng)的漿態(tài)床反應(yīng)器在乙炔制備乙烯時，氣液固三相混合不均勻，反應(yīng)原料接觸時間短，并且反應(yīng)器內(nèi)床層溫度均勻，溫度不易控制。

同時，現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用傳統(tǒng)的漿態(tài)床反應(yīng)器的系統(tǒng)因反應(yīng)器的缺陷也存在上述弊端，導(dǎo)致乙炔制備乙烯的原料利用率降低，溫度不易控制，反應(yīng)時間短，工藝效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述問題，本發(fā)明提供一種能夠在不停車情況下實現(xiàn)催化劑的更換和再生，降低綠油對催化劑活性的影響，可長期平穩(wěn)運行的乙炔制備乙烯的反應(yīng)系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明所述的乙炔制備乙烯的反應(yīng)系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括列管式漿態(tài)床反應(yīng)器、冷凝器、氣液分離器、催化劑配制罐、過濾裝置、高溫加熱裝置以及催化劑還原裝置；其中，

所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有多個列管以及具有過濾器的上段列管聯(lián)通區(qū)和下段列管聯(lián)通區(qū)，所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器具有氣體入口、氣體出口、溶劑入口、換熱介質(zhì)入口、以及換熱介質(zhì)出口，所述上段列管聯(lián)通區(qū)的兩端設(shè)置有過濾器，所述下段列管聯(lián)通區(qū)的一端為卸料口；

所述冷凝器具有冷凝器入口與冷凝器出口，所述冷凝器入口與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的氣體出口相連；

所述氣液分離器具有氣液分離器入口、乙烯出口與氣液分離器出口，所述氣液分離器入口與所述冷凝器出口相連；

所述催化劑配制罐與具有催化劑入口與催化劑出口，所述催化劑出口與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的溶劑入口相連；

所述過濾裝置具有過濾裝置入口、過濾裝置出口與過濾卸料口，所述過濾裝置入口與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的卸料口相連；

所述高溫加熱裝置具有高溫加熱裝置入口與高溫加熱裝置出口，所述高溫加熱裝置入口與所述過濾裝置出口相連；

所述催化劑還原裝置具有催化劑還原裝置入口與催化劑還原裝置出口，所述催化劑還原裝置入口與所述高溫加熱裝置出口相連，所述催化劑還原裝置出口與所述催化劑配制罐的催化劑入口相連。

進一步地，所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)多個列管與列管之間的區(qū)域構(gòu)成殼程，所述殼程內(nèi)設(shè)置有換熱介質(zhì)。

進一步地，所述反應(yīng)系統(tǒng)還包括綠油脫除單元，所述綠油脫除單元與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的過濾器連通，用于接收所述過濾器過濾的溶劑。

具體地，所述綠油脫除單元由溶劑儲罐與溶劑再生裝置組成；其中，

所述溶劑儲罐具有綠油入口與綠油出口，所述綠油入口分別與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的上段列管聯(lián)通區(qū)的過濾器和所述過濾裝置的過濾卸料口相連；

所述溶劑再生裝置具有脫油入口與脫油出口，所述脫油入口與所述溶劑儲罐的綠油出口相連，所述脫油出口與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的溶劑入口相連。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括熱介質(zhì)儲罐和泵，其中，

所述熱介質(zhì)儲罐的一端與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的換熱介質(zhì)出口連通；

所述泵的一端與所述熱介質(zhì)儲罐的另一端相連，所述泵的另一端與所述列管式漿態(tài)床反應(yīng)器的換熱介質(zhì)入口連通。