[發明專利]制備苯乙烯的裝置

在審

• 申請號: 96114363.0
• 申請日: 1996-12-16
• 公開（公告）號: CN1050114C
• 公開（公告）日: 2000-03-08
• 發明（設計）人: 朱子彬;張成芳;徐志剛;俞豐;鄭志勝;朱中南;戴迎春
• 申請（專利權）人: 中國石油化工總公司;華東理工大學
• 主分類號: C07C15/46
• 分類號: C07C15/46;C07C5/333
• 代理公司: 中國石油化工總公司專利代理服務部
• 代理人: 李艷菁

本發明屬于烴加工領域，尤其涉及到乙苯脫氫制苯乙烯裝置的改進和新建高效裝置的設計。

乙苯脫氫制苯乙烯裝置一般是由脫氫部分和分離部分組成的。脫氫部分通常由一個帶有預混合器和一個級間再熱器的二級反應器系統組成的，其原則流程參見圖1A。由來自乙苯過熱器的乙苯和水蒸汽的混合物流(1)和來自段間再熱器(5)被再加熱的蒸汽(3)均勻混合后，進入脫氫反應器(4)，反應后的物流被過熱蒸汽(6)加熱到適當的反應溫度后，進入脫氫反應器(7)，出反應器(7)的物流(8)進入后續工序處理。

脫氫反應器常用徑向反應器，采用徑向反應器的主要優點是壓降低，適合乙苯脫氫生成苯乙烯反應在負壓下有利的工藝要求。但尚存在如下缺點：1、在徑向床中，為了防止催化劑沉降而引起氣體短路以及回流，徑向床的頂部采用機械密封，其上部保留相當長度的不開孔區(參見圖1B)，此區域的催化劑不能得到有效利用，影響了催化劑利用率，降低了反應器的生產能力：2、徑向床的機械密封增加了制造、安裝的復雜性，同時給催化劑的裝填造成了困難：3、徑向床上部的不開孔區的存在引起反應氣體滯流，降低了催化劑的選擇性，易于產生結焦反應，同時給催化劑卸料帶來了困難。有專利采用向反應器通入空氣燒焦后，卸出催化劑的方法，增加了操作費用和不安全性。

本發明的目的是在于避免上述脫氫反應裝置的不足而提出一種高效的脫氫反應裝置。本發明的目的是這樣達到的：通過取消原徑向床的頂部密封及其上部的不開孔區；適當調整床層下部的開孔位置，在催化床中造成一種與床層邊界相適應的多維流動，這種流動方式能夠最大限度地消除催化床中存在的滯流區，從而提高反應器的生產能力和催化劑的利用率。與本發明共提出了四個目的。

本發明的第一個目的是提出一個生產能力高、催化劑利用率高、選擇性高的反應裝置；

本發明的第二個目的是提出一個結構簡化的反應裝置；

本發明的第三個目的是提出一個裝卸催化劑方便的反應裝置；

本發明的第四個目的是提出一個比徑向反應器具有更低壓降的反應裝置。

從乙苯脫氫制苯乙烯脫氫部分的原則流程(參見圖1A)，可以得出其裝置的核心部分是脫氫反應器(4)、(7)。因此，脫氫反應器性能的提高和改進將決定整個裝置的效率。通常為了減少反應物流在被加熱后到催化床的時間，常將混合器(2)和脫氫反應器(4)結合到一個設備上，在此稱之為第一級脫氫反應器；將段間再熱器(5)和反應器(7)結合到一個設備上，在此稱之為第二級脫氫反應器。本發明的目的就是通過對第一級脫氫反應器和第二級脫氫反應器的改進來實現的。

第一級脫氫反應器可以采用圖2或圖3所示的方案。以圖2為例，反應器有一個承受壓力的殼體，殼體分為上部殼體(FS2)和下部殼體(FS1)，上部殼體上有一個反應產物的出口，下部殼體上有一個過熱蒸汽的入口和一個乙苯蒸汽和水蒸氣混合物的入口。上部殼體內有兩個共軸的多孔壁(FT1、FT2)，它們和上部殼體的底部構成催化劑筐，其間填充催化劑構成催化床(FC)；下部殼體內有一個混合器。乙苯和水蒸汽的混合物流(1)的入口在第一脫氫反應器下部殼體(FS1)的一側，過熱蒸汽(3)的入口在反應器下部殼體(FS1)的底部；也可以是過熱蒸汽(3)的入口在反應器下部殼體(FS1)的一側，乙苯和水蒸汽的混合物流(1)的入口在反應器下部殼體(FS1)的底部；兩物流進入混合器(M1)混合均勻后，進入環形流道(FA1)，經分流全部物流斜向上流動通過催化床(FC)而匯集于環形流道(FA2)中；在環形流道(FA2)中的物流向上流動經反應器上部殼體(FS2)的頂部出口流出反應器。