[发明专利]一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺

权利要求书

1.一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于包括如下步骤：

(1)以焦炉煤气为原料，通过净化系统处理，脱除杂质并经过干法深度脱硫，获得净化后焦炉煤气；

(2)净化后焦炉煤气，进入提纯系统，通过变压吸附装置进行提纯，将净化后焦炉煤气中的甲烷气进行提纯，得到一部分甲烷气；

(3)经过上述(2)提纯后剩余焦炉煤气进入催化重整甲烷化系统，经甲烷化处理得到另一部分甲烷气；

(4)将上述(2)和(3)中两部分甲烷气送入双塔循环流化床芳构化处理系统，经过芳构化装置处理得到苯。

2.根据权利要求1所述的一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于所述的净化系统中，焦炉煤气经过常规净化脱除焦油、脱氨、脱苯和脱萘后，再经过粗脱硫后进入精脱硫工序；在精脱硫工序中，经过氧化铁脱硫、氧化锌脱硫、分子筛脱硫等，焦炉煤气中硫含量小于0.1ppm。

3.根据权利要求1所述的一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于所述的提纯系统中，采用四塔循环变压吸附(PSA)装置进行吸附处理；其操作步骤为：(1)流程为高压吸附、逆向减压吹洗，每一吸附塔经过高压吸附、均压降压、逆放、均压升压等过程将甲烷气吸附下来；(2)净化后的焦炉煤气经过第一个提纯系统提纯后，得到的甲烷气送入甲烷气储罐，含有CO、CO₂和H₂的提纯后剩余焦炉煤气送入催化重整甲烷化系统中；(3)催化重整甲烷化系统出来的气体送入第二个提纯系统进行提纯，得到的甲烷气送入甲烷气储罐，得到的氢气送入氢气储罐；其操作条件为：操作压力范围为0.1-1.0Mpa；吸附剂采用碳分子筛和活性炭纤维，提纯后甲烷气中的甲烷含量在95％以上。

4.根据权利要求1所述的一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于所述的催化重整甲烷化系统中，采用单一列管式固定床反应器进行甲烷化处理；其操作步骤为：(1)将含有CO、CO₂和H₂的提纯后剩余焦炉煤气通入甲烷化反应器中，在Ni-AL₂O₃催化体系作用下，进行甲烷化反应；(2)甲烷化处理后的气体送入第二个提纯系统进行提纯；其操作条件为：甲烷化反应器入口温度约为250℃，经换热器后的出口温度约为450℃，反应器温度为360-600℃，压力为0.1-0.15MPa，循环比为2；甲烷化处理后，CO转化成甲烷的转化率达100％，CO₂转化成甲烷的转化率达99％以上。

5.根据权利要求1所述的一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于所述的循环流化床芳构化处理系统中，采用双塔循环流化床反应装置进行芳构化处理；该反应装置主要由反应塔、催化剂再生塔、旋风分离器和苯分离装置构成：(1)反应塔底部有进气管，下部直接连接来自再生塔的溢流管，顶部有催化剂提升管，催化剂提升管顶部直接连接旋风分离器的进口；(2)催化剂再生塔底部有进气管，下部有溢流管直接连接到反应塔下部的催化剂床层，顶部有再生塔生成气出口；(3)旋风分离器的固体离子回收部直接连接再生塔顶部，而气体出口直接连接到苯分离装置；(4)苯分离装置由苯分离塔和变压吸附(PSA)装置构成。

6.根据权利要求1所述的一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，其特征在于所述的双塔循环流化床反应装置进行芳构化处理时，包括如下步骤：(1)甲烷气通入双塔循环流化床反应装置中的反应塔中，在钼分子筛催化剂作用下，进行芳构化处理；(2)经芳构化处理后的反应生成气体及部分催化剂颗粒经提升管带入旋风分离器中，固体催化剂颗粒经旋风分离器分离后进入催化剂再生塔，气体经旋风分离器顶部出口进入苯分离装置中；(3)该气体经苯分离塔分离后，得到产品苯及副产品萘等，再经PSA装置分离后得到产品氢气和甲烷气，得到的甲烷气打循环进入反应塔，循环比为5；(4)经过旋风分离器分离后进入再生塔中的固体催化剂颗粒，在催化剂再生塔中经过再生后通过溢流管进入反应塔下部的催化剂床层中循环使用。