[实用新型]一种用于不纯低碳烯烃烷基化反应的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体地涉及一种用于不纯低碳烯烃烷基化反应的系统。

背景技术

烷基苯，尤其是乙苯和异丙苯，作为一种制备化工产品的中间产品具有十分广泛的用途。苯乙烯是合成高分子材料的重要单体，而乙苯可以作为生产苯乙烯的原料，目前采用乙苯催化脱氢的方法生产苯乙烯约占其生产能力的90％。

在我国，苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物/苯乙烯-丙烯腈共聚物(ABS/SAN)、不饱和聚酯树脂、丁苯橡胶、丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等材料，其中PS为苯乙烯最主要的下游产品，约占苯乙烯消费量的50％以上。近年来，随着苯乙烯下游产品的用量及种类不断扩大，其需求量日益增长，例如2012年我国苯乙烯的表观消费量已达到822.6万吨/年，进口量达到367.5万吨/年，对外依存度高达44％。

另外，异丙苯是生产苯酚、丙酮的原料，虽然两者的需求量不像苯乙烯那么大，但它们也是极其重要的基本有机化工原料。曾有专门的数据分析机构预测全球范围内异丙苯的消费量将以年均约4.6％的速度增长，而且除日本以外的亚太国家和地区的消费量年均增长率将高达约12.5％。

近年来随着原油价格上涨，开发低原料成本的烷基化技术十分迫切。炼厂催化裂化、焦化干气中一般含有10-30％的烯烃，价格相对便宜，如作为燃料烧掉，既浪费资源，又污染环境。由于原料干气中含有大量低分子烷烃等惰性组分，目前工业上普遍采用的是气相法工艺生产烷基苯，特别是乙苯。而气相法工艺存在反应温度高、能耗高、投资大、产品质量低等缺点，因此迫切需要开发一种以不纯低碳烯烃，特别是炼厂干气中乙烯或丙烯为原料的低温烷基化生产工艺，既有效地利用炼厂资源，降低成本，提高企业的经济效益；又可以扩大烷基苯生产的原料范围，降低烯烃提纯所需的能耗，增加苯乙烯产品产量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够节能降耗的用于不纯低碳烯烃烷基化反应的系统。

为实现前述目的，本实用新型提供了一种用于不纯低碳烯烃烷基化反应的系统，该系统包括：烷基化反应器和换热器组，所述烷基化反应器包括反应段和与反应段连通的气液分离段，设置在气液分离段上的气相出口和液相出口，设置在反应段上的原料入口，所述换热器组的入口与所述气液分离段上的气相出口连通，所述换热器组至少包括三个串联的用于从所述气相出口的气相出料依次与待加热的至少三股物料换热的换热段。

优选地，所述换热器组至少包括三个串联的用于从所述气相出口的气相出料依次与待加热的、温度由高及低的至少三股物料换热的换热段。

优选地，所述物料包括三股，分别为苯、低碳烯烃和含有烷基苯的液相物料。

优选地，所述换热器组包括3个串联的换热器。

优选地，所述气液分离段为独立容器，所述反应段设置在所述烷基化反应器内，所述气液分离段还包括进口，所述反应段还包括出口；所述气液分离段的进口与反应段的出口连通，由此使得来自反应段的反应产物从反应段的出口流经气液分离段的进口进入气液分离段分为气液两相，从而气相从所述气液分离段的气相出口出料，液相从所述气液分离段的液相出口出料。

优选地，所述气液分离段的容积使得来自反应段的液相反应产物在气液分离段内的停留时间不低于2分钟。

优选地，所述气液分离段和所述反应段均设置在烷基化反应器中，其中，所述气液分离段设置在所述反应段的上部，气液分离段为反应段的最顶端与所述气相出口最低端横截面间的容积或体积，由此使得反应段的反应产物在气液分离段分为气液两相，从而气相从所述气相出口出料，液相从所述液相出口出料。

优选地，所述气液分离段的容积使得反应段的液相反应产物在气液分离段内的停留时间不低于2分钟。

优选地，所述烷基化反应器为2-10个，每个所述烷基化反应器配备一个所述换热器组，每个所述烷基化反应器包括1-10个反应段。

优选地，各个所述烷基化反应器串联连接，每个所述换热器组均可用于从所述气相出口的气相出料与苯、低碳烯烃和含有烷基苯的液相物料换热。