[实用新型]制备乙烯和BTX的系统

说明书

本实用新型公开了制备乙烯和BTX的系统，系统包括：预热混合器、固定床反应器和冷凝分离系统，其中，预热混合器具有气体入口和预热混合气出口，预热混合器内的上部设置有多个气体分散管；固定床反应器包括加热炉和反应管，反应管竖直贯穿设置在加热炉内，反应管包括陶瓷反应管、填充在陶瓷反应管内的蓄热球和套设在陶瓷反应管外的不锈钢管套，陶瓷反应管的顶端具有预热混合气入口，底端具有反应产物出口，陶瓷反应管内由上至下依次限定有预热区、热反应区和低温区，且所述陶瓷反应管的内壁具有硅烷化涂层；冷凝分离系统具有反应产物入口、乙烯出口、BTX出口和焦炭出口，反应产物入口与反应产物出口相连。采用该系统可以利用热反应制备乙烯和BTX。

技术领域

本实用新型属于化工领域，具体而言，本实用新型涉及制备乙烯和BTX的系统。

背景技术

我国煤炭储量丰富，已探明储量仅次于美国和俄罗斯，排名世界第三位，但石油的储量却十分有限，对外依存度逐渐提高，基于国家能源安全、经济发展等因素考虑，利用我国储量相对丰富的煤炭来满足日益增长的能源需求,加快煤炭的深度清洁和高效利用，具有重要的战略意义，得到了广泛的关注。

BTX即苯、甲苯和二甲苯，是重要的中间体和有机化工原料，应用广泛，如合成材料、洗涤剂、农药等领域。目前BTX的主要来源是石油馏分的催化重整工艺和烃类裂解工艺，但是随着石油资源的紧缺，如何获得一种新的稳定高效的生产路径十分必要。乙烯作为化工生产的重要原料，广泛应用于合成纤维、合成乙醇、氯乙烯、环氧乙烷等。工业上乙烯的主要来源是石油产品的裂解。利用以煤为原料的电石工艺制备乙炔，进而制备乙烯和BTX 可以充分利用我国丰富的煤炭资源，同时降低生产成本，具有重要战略意义。目前多采用钯、钌、铑等元素作为活性金属催化乙炔聚合来制备轻质芳烃，不仅成本高、催化剂制备过程复杂，且在反应过程中催化剂还容易失活，需要不断再生，增加了工艺生产的难度及成本。因此，采用乙炔制备轻质芳烃的方法还有待进一步研究。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出制备乙烯和BTX的系统。本实用新型提出的制备乙烯和BTX的系统结构简单、运行稳定，且采用该系统不仅可以利用热反应制备乙烯和BTX，还能使乙炔等原料气均匀混合并在反应过程中具有较高的热传导效率以及较好的热稳定性和反应稳定性，进而能够显著提高制备乙烯和BTX的反应效率以及乙烯和BTX的收率。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种制备乙烯和BTX的系统，包括：

预热混合器，所述预热混合器具有气体入口和预热混合气出口，所述预热混合器内的上部设置有多个气体分散管，所述气体入口分别与乙炔供给装置、二氧化碳供给装置、氢气供给装置、甲烷供给装置和乙烷供给装置相连；

固定床反应器，所述固定床反应器包括：

加热炉，

反应管，所述反应管竖直贯穿设置在所述加热炉内，所述反应管包括陶瓷反应管、填充在所述陶瓷反应管内的蓄热球和套设在所述陶瓷反应管外的不锈钢管套，所述陶瓷反应管的顶端具有预热混合气入口，底端具有反应产物出口，所述预热混合气入口与所述预热混合气出口相连，所述陶瓷反应管内由上至下依次限定有预热区、热反应区和低温区，且所述陶瓷反应管的内壁具有硅烷化涂层；

冷凝分离系统，所述冷凝分离系统具有反应产物入口、乙烯出口、BTX出口和焦炭出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连。