石脑油制芳烃装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种石脑油制芳烃装置及方法，其中装置包括流化床反应器、提升管反应器；流化床反应器用于通入石脑油原料，与来自所述提升管反应器的催化剂接触，反应产生含有BTX的产品气物流、待生催化剂，对所述产品气物流进行气固分离，分离后的产品气物流送入下游工段，分离后未转化的石脑油作为原料返回流化床反应器；分离后的部分低碳烷烃作为原料返回提升管反应器，进一步转化为芳烃等组分。本申请通过将高温的提升管反应器和相对较低温度的流化床反应器串联，降低了低碳烷烃收率、提高了芳烃收率；可高效地将直链和支链脂肪烃高选择性地转化为芳烃，并且对二甲苯在二甲苯混合物中的含量>50wt％。物中的含量>50wt％。物中的含量>50wt％。

【技术实现步骤摘要】
石脑油制芳烃装置及方法


[0001]本申请涉及一种流化床装置及其使用的方法，属于化工
，尤其涉及一种石脑油制芳烃装置及方法。

技术介绍

[0002]芳烃(苯、甲苯、二甲苯，合称BTX)是重要的有机化工原料，其中，对二甲苯(PX)是芳烃中最受关注的产品，其主要用于生产对苯二甲酸(PTA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)等聚酯。
[0003]石脑油催化重整技术是生产芳烃的主要技术路线。石脑油的组成十分复杂，其不仅是催化重整的主要原料，还是裂解制乙烯的主要原料，其组成对装置的经济效益起着举足轻重的作用。一般来说，原料芳烃潜含量高且馏程适中对催化重整有利；而直链和支链脂肪烃含量高，环烷烃及芳烃含量低则适合用于裂解制乙烯。通常，为了充分利用石脑油资源，提高经济效益，需要首先将石脑油中的直链、支链脂肪烃与环烷烃、芳烃分开，前者作为生产乙烯的原料，后者用作催化重整装置的原料。
[0004]石脑油馏分馏程范围较宽，一般分离方法难以高效地实现直链、支链脂肪烃和环烷烃、芳烃的分离，另外，催化重整技术也难以将直链和支链脂肪烃转化为芳烃。用于催化重整的石脑油原料一般需要通过蒸馏脱除沸点低于60℃的拔头油，从而提高催化重整原料的芳烃潜含量，但是，沸点高于60℃的馏分中依然含有大量的难以转化为芳烃的直链、支链脂肪烃。因此，直链和支链脂肪烃高选择性地转化为芳烃一直是石脑油制芳烃技术开发的热点和难点。
[0005]由于热力学平衡的限制，石脑油催化重整装置生产的二甲苯混合物中对二甲苯仅占～24％，需要通过异构化
‑
分离工艺进一步增产对二甲苯，因此，提高二甲苯混合物中对二甲苯的含量是一个重要的降低对二甲苯生产能耗的途径。

技术实现思路

[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种石脑油制芳烃装置，该装置可实现以低芳烃潜含量石脑油为原料制备芳烃，提高了混合二甲苯中对二甲苯的含量，降低了生产能耗。
[0007]本申请中所述的石脑油的组分包括C4‑
C
12
的直链、支链脂肪烃、环烷烃和芳烃。
[0008]本申请中所述的芳烃是指苯、甲苯、二甲苯，合称BTX。
[0009]所述石脑油制芳烃装置，包括流化床反应器、提升管反应器；其中，所述提升管反应器的出口连接于所述流化床反应器；
[0010]所述流化床反应器，用于通入石脑油原料，与来自所述提升管反应器的催化剂接触，反应产生含有BTX的产品气物流、待生催化剂，对所述产品气物流进行气固分离，分离后的产品气物流送入下游工段，分离后未转化的石脑油作为原料返回流化床反应器；分离后的部分低碳烷烃作为原料返回提升管反应器。
[0011]优选地，所述提升管反应器用于通入提升管反应器原料、催化剂，反应生成芳烃，
包含未反应的提升管反应器的原料、芳烃和催化剂的物流通过所述提升管反应器的出口进行流化床反应器中。
[0012]优选地，所述原料包含水蒸汽和由所述产品气物流中分离所得的低碳烷烃。
[0013]优选地，所述提升管反应器原料中的水蒸气含量为0
‑
50wt％。
[0014]优选地，所述提升管反应器的入口与流化床再生器相连，所述提升管反应器通入的催化剂为所述流化床再生器生成的再生催化剂。
[0015]优选地，所述流化床再生器依次经再生器汽提器、再生滑阀，通过管道连接至所述提升管反应器的入口。
[0016]优选地，所述再生器汽提器的入口伸入至所述流化床再生器的再生器壳体内，位于所述再生器分布器的上方。
[0017]优选地，所述流化床反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体围合成的区域由上至下分为第一气固分离区、反应区，所述第一气固分离区中设置有气固分离设备和反应器集气室；所述反应器集气室位于所述反应器壳体的内顶部，其入口与所述反应器气固分离设备的气体出口连通，其出口与产品气输送管连通；所述反应区的下部设有反应器分布器，用于通入石脑油原料。
[0018]优选地，所述反应器气固分离设备采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。
[0019]优选地，该装置还包括流化床再生器，与所述流化床反应器连接，所述流化床再生器用于通入再生气体，将所述待生催化剂转化为再生催化剂。
[0020]优选地，所述流化床反应器依次通过反应器汽提器、待生滑阀、待生剂输送管与所述流化床再生器连接；其中，所述反应器汽提器的入口伸入至所述流化床反应器的反应器壳体内，位于所述反应器气固分离设备的催化剂出口端的下方。
[0021]优选地，所述流化床再生器包括再生器壳体，所述再生器壳体围合成的壳体由上至下分为第二气固分离区、再生区；所述第二气固分离区设有再生器气固分离设备和再生器集气室；所述再生器集气室位于所述再生器壳体的内顶部，其上设有烟气输送管；所述再生器气固分离设备的气体出口与所述再生器集气室连通；所述再生区的内下部设有再生器分布器，用于通入再生气体。
[0022]优选地，所述再生器气固分离设备采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。
[0023]根据本申请的另一个方面，提供了一种石脑油制芳烃的方法，该方法包括：利用上述的石脑油制芳烃装置及催化剂制备芳烃。
[0024]优选地，所述催化剂采用金属分子筛双功能催化剂。
[0025]优选地，所述金属分子筛双功能催化剂采用金属改性的HZSM
‑
5沸石分子筛；
[0026]所述金属改性用的金属选自La、Zn、Ga、Fe、Mo、Cr中的至少一种；
[0027]所述金属改性的方法包括：将HZSM
‑
5沸石分子筛置于金属盐溶液中，浸渍，干燥，焙烧，得到所述金属改性的HZSM
‑
5沸石分子筛。
[0028]进一步地，该方法包括：石脑油经反应器分布器进入流化床反应器的反应区，和来自提升管反应器的催化剂接触，生成含有BTX、低碳烯烃、氢气、低碳烷烃、可燃气、重芳烃和未转化的石脑油的产品气物流，同时，催化剂结焦转化为待生催化剂；
[0029]所述产品气物流进入反应器气固分离设备脱除其中挟带的待生催化剂，然后进入反应器集气室，由产品气输送管进入下游工段。
[0030]优选地，分离后未转化的石脑油作为原料返回流化床反应器。
[0031]优选地，分离后的部分低碳烷烃作为原料返回提升管反应器。
[0032]优选地，所述BTX是指苯、甲苯和二甲苯；
[0033]所述低碳烯烃是指乙烯和丙烯；
[0034]所述低碳烷烃是指乙烷和丙烷；
[0035]所述可燃气包含甲烷和CO等；
[0036]所述重芳烃是指分子中的碳原子数大于等于9的芳烃。
[0037]优选地，所述石脑油选自煤直接液化石脑油、煤间接液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石脑油制芳烃装置，其特征在于，该装置包括流化床反应器、提升管反应器；其中，所述提升管反应器的出口连接于所述流化床反应器；所述流化床反应器，用于通入石脑油原料，与来自所述提升管反应器的催化剂接触，反应产生含有BTX的产品气物流、待生催化剂，对所述产品气物流进行气固分离，分离后的产品气物流送入下游工段，分离后未转化的石脑油作为原料返回流化床反应器；分离后的部分低碳烷烃作为原料返回提升管反应器。2.根据权利要求1所述的石脑油制芳烃装置，其特征在于，所述提升管反应器用于通入提升管反应器原料、催化剂，反应生成芳烃，包含未反应的提升管反应器的原料、芳烃和催化剂的物流通过所述提升管反应器的出口进行流化床反应器中；优选地，所述原料包含水蒸汽和由所述产品气物流中分离所得的低碳烷烃；优选地，所述提升管反应器原料中的水蒸气含量为0
‑
50wt％；优选地，所述提升管反应器的入口与流化床再生器相连，所述提升管反应器通入的催化剂为所述流化床再生器生成的再生催化剂；优选地，所述流化床再生器依次经再生器汽提器、再生滑阀，通过管道连接至所述提升管反应器的入口；优选地，所述再生器汽提器的入口伸入至所述流化床再生器的再生器壳体内，位于所述再生器分布器的上方。3.根据权利要求1所述的石脑油制芳烃装置，其特征在于，所述流化床反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体围合成的区域由上至下分为第一气固分离区、反应区，所述第一气固分离区中设置有气固分离设备和反应器集气室；所述反应器集气室位于所述反应器壳体的内顶部，其入口与所述反应器气固分离设备的气体出口连通，其出口与产品气输送管连通；所述反应区的下部设有反应器分布器，用于通入石脑油原料；优选地，所述反应器气固分离设备采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。4.根据权利要求1所述的石脑油制芳烃装置，其特征在于，该装置还包括流化床再生器，与所述流化床反应器连接，所述流化床再生器用于通入再生气体，将所述待生催化剂转化为再生催化剂；优选地，所述流化床反应器依次通过反应器汽提器、待生滑阀、待生剂输送管与所述流化床再生器连接；其中，所述反应器汽提器的入口伸入至所述流化床反应器的反应器壳体内，位于所述反应器气固分离设备的催化剂出口端的下方；优选地，所述流化床再生器包括再生器壳体，所述再生器壳体围合成的壳体由上至下分为第二气固分离区、再生区；所述第二气固分离区设有再生器气固分离设备和再生器集气室；所述再生器集气室位于所述再生器壳体的内顶部，其上设有烟气输送管；所述再生器气固分离设备的气体出口与所述再生器集气室连通；所述再生区的内下部设有再生器分布器，用于通入再生气体；优选地，所述再生器气固分离设备采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。5.一种石脑油制芳烃的方法，其特征在于，该方法包括：利用权利要求1
‑
4任一项所述石脑油制芳烃装置及催化剂制备芳烃。
6.根据权利要求5所述的石脑油制芳烃的方法，其特征在于，所述催化剂采用金属分子筛双功能催化剂；优选地，所述金属分子筛双功能催化剂采用金属改性的HZSM
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5沸石分子筛；所述金属改性用的金属选自La、Zn、Ga、Fe、Mo、Cr中的至少一种；所述金属改性的方法包括：将HZSM
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5沸石分子筛置于金属盐溶液中，浸渍，干燥，焙烧，得到所述金属改性的HZSM
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5沸石分子筛。7.根据权利要求5所述的石脑油制芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张继明，刘中民，闫国春，叶茂，温亮，张今令，张延斌，唐海龙，林华东，贾金明，徐海波，张骋，马智超，王贤高，王翔，马现刚，樊港斌，王静，谢广岳，吕涛，康秦宝，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：