[发明专利]交换器和与其相关的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年6月27日提交的美国申请No.13/170,143的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及使用一个或多个交换器进行的多种方法，诸如烷基化方法。

背景技术

在足以限制反应温升的条件下，在多级、全液相的反应器中可执行利用丙烯而使得苯烷基化的处理。经常情况下，通过分级地加入丙烯反应物（也起到级间反应器冷激的作用）可获得控制反应温度的效果，其中大量循环的反应器排除物再循环流从最后反应级流回到第一反应级。该反应器流出物再循环流可起热沉的作用，以控制多级中的放热量。

举例说明，基于净的反应器流出物，按体积算，反应器流出物再循环流的量是3.5至1。就此而言，反应器流出物再循环流可要求使用多个大容量的且与多个热交换器组合的再循环泵，其中在提供层间反应器冷激之前这些热交换器冷却一部分再循环流。结果，强烈地希望通过所述多级所产生的热量（而不是在不具有重新获取其他适当的工艺中的热量的益处的情况下仅仅使用冷却设备）来提高该方法的效率。

发明内容

一个示例性实施例可以是用于烷基化的方法。该方法可包括提供来自于第一烷基化区的第一流出物；以及提供来自于第二烷基化区的第二流出物。一般地，其中，所述第一流出物和第二流出物被供给到用于使得分馏区再沸的交换器。

另一示例性实施例可以是交换器。该交换器可包括第一离散管束、第二离散管束和第三离散管束。典型地，各管束适用于接收用于交换热量的不同流。

又一示例性实施例可以是利用一种或多种C3^-碳氢化合物而使苯烷基化的方法。所述方法可包括：提供包含一种或多种来自于第一烷基化区的已烷基化的苯化合物的第一流出物，提供包含一种或多种来自于第二烷基化区的已烷基化的苯化合物的第二流出物，提供包含一种或多种来自于第三烷基化区的已烷基化的苯化合物的第三流出物，将来自于所述插入式再沸器（stab-in boiler）的所述第一、第二和第三流出物供给到包括一个或多个空气冷却器的冷却区中，将来自于所述冷却区的所述第一流出物供给到所述第二烷基化区，将来自于所述冷却区的所述第二流出物供给到所述第三烷基化区，将来自于所述冷却区的所述第三流出物供给到所述第四烷基化区。通常，将所述第一、第二和第三流出物供给到用于使苯分馏塔中间再沸的插入式再沸器中。

本文公开的一些实施例可提供利用多种流出物（即，分别来自于第一烷基化区和第二烷基化区的第一流出物和第二流出物）在另一工艺（诸如，使得分馏区再沸的工艺）中供热的工艺。优选地，使用至少三股来自于各自的烷基化区的流出物来使得分馏区（诸如，将异丙基苯和苯分开的分馏区，在此分馏区中，所述交换器可以是一插入式再沸器）再沸。使用位于塔中的较高位置的中间再沸器（其中温差驱动力是有利的）可减少底部再沸器处较高价值的较高温度的加热介质（诸如传热油、高温蒸汽）或燃料加热器的使用，由此提高了能量效率并且减少了外部设备成本。另外，本文公开的这些实施例可提供带有三组离散管束的交换器，各组离散管束具有分开的入口和出口，所述离散管束可接收多股分开的工艺流（这些工艺流优选地都处于大致相同的温度下）以用于将额外的热负荷供给到例如分馏区。此外，与可能由层间冷激而产生的回混相对比，取消层间冷激（inter-bed quench）可改进自活塞流反应器构型的单烷基化的选择性。

定义

在本文中使用的术语“流”可包括多种碳氢化合物分子，诸如直链、支链，或者环烷烃、烷烃、二烯烃、炔烃，以及可选的其他物质，例如气体，例如氢气，或者杂质诸如重金属以及硫和氮的化合物。这些流也可包括芳香族以及非芳香性的碳氢化合物。此外，碳氢化合物分子可以是缩写的C1，C2，C3……Cn，其中“n”表示碳原子在所述一个或多个碳氢化合物分子中的数量。

在本文中使用的术语“区”可指代包括一种或多种装备物件和/或一个或多个子区的区域。装备物件可包括一个或多个反应器或反应器容器、加热器、交换器、管件、泵、压缩机，以及控制器。另外，一装备物件诸如反应器、干燥机或容器等还可包括一个或多个区域或子区。

在本文中使用的术语“烷基化”可指将烷基引入到有机分子中。例如，可以将乙烯基团和/或丙烯基团引入到苯分子中，或者甲醇基团可引入到甲苯分子中。

在本文中使用的术语“交换器”可指促进两种流体之间的热传递的设备，且可包括插入式再沸器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器、釜式交换器、双管式交换器、带折流板壳管式交换器、强制再循环再沸器，或者竖式或水平式热虹吸再沸器。