[实用新型]一种生产芳烃的设备系统

说明书

技术领域

本实用新型属于轻烃芳构化设备领域，具体涉及一种生产芳烃的设备系统。

背景技术

目前，国外一些轻烃芳构化技术已进入工业应用阶段。国内在轻烃芳构化技术研究方面也取得了一些进展，如石油科学研究院(RIPP)考察了丙烷在ZRP分子筛和硅改性ZRP分子筛上的芳构化反应。在ZRP分子筛上，液体产物中的二甲苯异构体基本上呈热力学平衡分布，对位选择性差；在硅改性ZRP分子筛上，随SiO2含量的增加，ZRP分子筛外表面的活性中心被覆盖的程度增加，液体产物中二甲苯异构体对位选择性逐渐增加，从4.1％提高到13.3％。但未发现工业装置建设的报道。

齐鲁石化股份有限公司烯烃厂与北京石油科学研究院合作，自1993年即开始对抽余油芳构化的可行性进行研究，并于1993年3月进行了首次工业试验，1998年对工艺流程进行了适当改进后又进行了试验。抽余油是一种碳五至碳八的烷烃馏分，试验结果表明，抽余油作为生产芳烃的一种辅助原料在一定条件下是可行的，反应过程中不会对异构化的主体反应产生副作用，相反由于脱氢芳构反应为吸热反应抵消了异构化反应所放出的热量，在一定程度上加快了异构化反应的进行，但催化剂为含铂的贵金属催化剂，价格昂贵。试验结束后并没有进行大规模工业化生产，工艺上存在一定问题，主要是收率不高。

对研究投入较多精力的洛阳石化研究院对轻烃芳构化技术进行了较深入的研究，并开发了相关的催化剂，其试验装置采用的是近似催化重整的催化剂流化床技术，但尚没有工业化的装置生产出高纯度石油纯苯或甲苯的报道。

东明石化采用洛阳石化研究院技术建设一套5万吨/年液化石油气生产芳烃的装置，反应器采用流化再生技术，液相收率只有45％左右，效果一般，同时由于没有后续分离手段，无法产出国标的石油纯苯、甲苯，再加上干气无法充分利用，液相只能用来掺兑汽油，经济效益不高，处于停产阶段。

丹阳石化裂解碳五芳构化工艺适用原料范围相对较窄，使用含镓的高成本催化剂，单程反应时间短，三苯产品无法实现高纯度。

抚顺石油学院研究的低碳烃(C₂-C₅)芳构化工艺使用的催化剂成本低，但它与丹阳石化生产工艺一样采用固定床反应系统，催化反应与催化剂再生交替进行，需要切换时间，减弱了生产效率。也不能产出高纯国标石油苯、甲苯。

以甲烷为原料的芳构化研究目前还处于实验室研究阶段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用液化石油气、裂解汽油、石油天燃气、油田伴生气和炼厂气等廉价C₃～C₈轻质烃资源制备高价值的高纯国标石油苯、甲苯和二甲苯及干气副产品的生产芳烃的设备系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

即一种生产芳烃的设备系统，包括原料预处理器，与原料预处理器连接的液化气球罐和碳五球罐，其特征在于液化气球罐和碳五球罐均与进料汽化器连接，进料汽化器与加热炉、固定床反应器、气液分离罐依次串接，气液分离罐的气相出口与吸收塔的进口连接，气液分离罐的液相出口与解吸塔的进口连接，吸收塔的液相出口、解吸塔的气相出口均与气液分离罐的进口连接，解吸塔、脱碳五塔、脱庚烷塔、脱甲苯塔、脱碳八塔依次串接。

气液分离罐的气相出口的分支最终与加热炉进口连接。

脱庚烷塔的出口的分支与吸收塔的液相进口连接。

本实用新型的工作原理如下：

经杂质预处理的轻烃原料经进料汽化器气化后进入加热炉升温至450-570℃，然后自上而下进入固定床反应器，在特种DLP-1型催化剂的作用下进行芳构化反应，反应温度450℃-600℃，压力0-0.4MPa，空速0.4-0.8h^-1。其中大部分原料转化为苯、甲苯、二甲苯等芳烃组分，同时生成氢气、甲烷、乙烯、丙烷、丙烯等富烯烃干气。反应后产物经一系列的换热及冷却后送到气液分离罐进行气液分离，分离后的气相及液相分别进入吸收塔和解吸塔进行气相中重组分的回收和重组分中轻组分的解吸。解吸后的液相芳烃混合物进入脱戊烷塔进一步脱除其中的碳五轻馏分后即可得到芳烃抽提装置所需要的混合苯产品，混合苯经环丁砜抽提后即得到国标的石油纯苯、甲苯及二甲苯产品。经吸收剂吸收后的富烯烃干气送入装置气柜进行储存，经压缩机提压后送往界区外乙烯装置用户。

本实用新型具有如下优点：

1)气液分离罐、吸收塔、解吸塔的连接实现了一种新的干气分离方法，干气收率高。

2)利用循环干气做载气，延长反应周期和催化剂寿命。