[发明专利]混合轻烃制芳烃的方法

说明书

本发明涉及一种混合轻烃制芳烃的方法，主要解决现有技术中混合轻烃原料中乙烯回收利用能耗高的问题。本发明通过采用包括如下步骤：1)轻烃原料经冷却分离为富氢气体和贫氢液体；2)富氢气体经脱氢单元分离为氢气和脱氢物流；3)贫氢液体经精馏分离为脱重物流和第一芳烃物流；4)脱氢物流和脱重物流汇合后送入轻烃芳构化反应器转化为芳构化产物；5)芳构化产物经冷却分离为气相产物和第二芳烃物流；6)气相产物经压缩后送入脱乙烷塔获得燃料气和循环物流；7)循环物流返回轻烃芳构化反应器的技术方案较好地解决了上述问题，可用于轻烃芳构化的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种混合轻烃制芳烃的方法。

技术背景

轻烃芳构化技术是近20年来发展的一种新型石油加工技术，其特征是利用改性的沸石分子筛催化剂将低分子的烃类如液化气、拔头油等直接转化为BTX或汽油等轻质芳烃。ZSM-5分子筛由于其特殊的择形性、良好的水热稳定性和抗积碳能力强，得到了广泛的工业应用。在ZSM-5沸石为主要活性组分的催化剂上，低分子烷烃或烯烃可以直接转化成芳烃，并对原料的芳烃潜含量没有要求。利用这一特性，国内外相继开发了多项由不同工艺、不同原料直接生产BTX等轻质芳烃或高辛烷值汽油调合组分的轻烃芳构化工业技术。国外技术有Cyclar工艺，Alpha工艺和Z-Forming技术，M2-forming工艺，Aro-forming工艺和Zeoforming工艺。国内技术有洛阳工程公司的GTA芳构化技术，石科院芳构化技术和大齐科技公司Nano-forming芳构化。

以上技术的轻烃原料组成通常比较简单，为碳三或碳四组分，一般不包含乙烯和乙烷，或乙烯和乙烷的含量较低，可以不考虑乙烷在系统中的累积。但是对于某些组成复杂的轻烃原料，现有技术并没有提出系统的处理方法和工艺。例如甲醇制芳烃反应获得的轻烃含氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、碳四及以上组分，组成复杂，且乙烯和乙烷含量高，采用现有技术，对乙烯和乙烷进行分离则能耗巨大，经济性差，不对乙烯和乙烷进行分离则乙烷在系统内累积。如专利CN101823929公开的一种甲醇或二甲醚转化制取芳烃的系统与工艺，原料甲醇或二甲醚首先在芳构化反应器中进行反应，反应后的产物经分离后，H2、甲烷、混合C8芳烃和部分C9+烃类作为产品输出系统，而C2+非芳烃和除混合C8芳烃及部分C9+烃类之外的芳烃则作为循环物流返回相应反应器进行进一步芳构化反应。该系统与工艺没有对乙烷进行脱除，而乙烷在芳构化过程中的转化率很低，因此不可避免得在系统中累积。为了避免乙烷累积同时回收利用乙烯，需要对乙烯和乙烷、乙烷和丙烯进行分离。这些分离操作能耗巨大。

因此，现有技术均存在混合轻烃原料中乙烯回收利用能耗高的问题，本发明有针对性的解决了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中混合轻烃原料中乙烯回收利用能耗高的问题，提供一种新的混合轻烃制芳烃的方法。该装置具有乙烯回收利用能耗低的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种混合轻烃制芳烃的方法，包括如下步骤：1)轻烃原料经冷却分离为富氢气体和贫氢液体；2)富氢气体经脱氢单元分离为氢气和脱氢物流；3)贫氢液体经精馏分离为脱重物流和第一芳烃物流；4)脱氢物流和脱重物流汇合后送入轻烃芳构化反应器转化为芳构化产物；5)芳构化产物经冷却分离为气相产物和第二芳烃物流；6)气相产物经压缩后送入脱乙烷塔获得燃料气和循环物流；7)循环物流返回轻烃芳构化反应器。

上述技术方案中，所述轻烃原料包含甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、碳四、碳五、苯、甲苯、二甲苯组分。

上述技术方案中，所述富氢气体包括500ppm以下的芳烃。

上述技术方案中，所述富氢气体包括200ppm以下的芳烃。

上述技术方案中，更优选的，富氢气体包括100ppm以下的芳烃。

上述技术方案中，所述轻烃原料为甲醇制芳烃的轻烃反应产物。