用于乙炔制轻质芳烃的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了用于乙炔制轻质芳烃的系统，包括：预热炉、提升管反应器、沉降罐、气液分离罐和分馏塔，预热炉具有乙炔入口和低温乙炔出口；提升管反应器由上下布置的反应段和预热段组成，提升管反应器的外周壁设置有夹套，夹套内设置有加热盘管，预热段的底部具有低温乙炔入口、氮气入口和催化剂粉末入口，反应段的顶部具有反应产物出口；沉降罐具有反应产物入口、积炭催化剂出口和混合产物出口；气液分离罐具有混合产物入口、气相产物出口和液相产物出口；分馏塔具有液相产物入口、重质芳烃出口和轻质芳烃出口。采用该系统可实现乙炔制轻质芳烃反应过程的连续操作，并能显著提高乙炔的转化率和轻质芳烃的收率。

A system for the preparation of light aromatic hydrocarbons from acetylene

The utility model discloses a system for acetylene light aromatics including preheating furnace, riser reactor and sedimentation tank, gas-liquid separation tank and fractionating tower, preheating furnace with acetylene and acetylene cryogenic entrance exit; riser reactor comprising a reaction zone and a preheating section on the layout of the composition of riser reactor the peripheral wall is provided with a jacket, the jacket is arranged inside the heating coil, the bottom of the preheating section has a low temperature, nitrogen and acetylene entrance entrance entrance at the top of the catalyst powder, the reaction section has a reaction product outlet; sedimentation tank with reaction products, coke export entrance and mixed product outlet; gas-liquid separation tank with mixed product of entrance, the gas phase product export and liquid product export; fractionator with liquid phase products, entrance of heavy aromatic export and export light aromatics. The system can be used to achieve continuous operation of acetylene light aromatic hydrocarbon reaction process, and can significantly improve the conversion of acetylene and the yield of light aromatic hydrocarbons.

【技术实现步骤摘要】
用于乙炔制轻质芳烃的系统
本技术属于材料化工领域，具体而言，本技术涉及用于乙炔制轻质芳烃的系统。
技术介绍
苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃为最重要的化工基础原料之一，广泛应用于生产橡胶、纤维、塑料和染料等化工产品。目前，芳烃主要来源于石油化工中的催化重整和烃类热解，但是目前石油资源越来越匮乏，因此，开发其他路径生产轻质芳烃势在必行。
技术实现思路
本技术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，本技术的一个目的在于提出用于乙炔制轻质芳烃的系统。采用本技术提出的用于乙炔制轻质芳烃的系统，不仅可以实现乙炔制芳烃反应过程的连续操作，使反应具有较高的活性，还能够显著提高乙炔的转化率和轻质芳烃的收率。本技术是基于以下发现完成的：乙炔具有很高的反应活性，易深度反应聚合生成链状聚合物或稠环芳烃，产生积炭，导致轻质芳烃收率低。采用固定床方式进行催化反应，催化剂会由于积炭过多而快速失活，造成反应活性过低，并需停工卸载催化剂进行烧炭再生，无法长周期连续操作，经济效益较差。为此，根据本技术的一个方面，本技术提出了一种用于乙炔制轻质芳烃的系统，包括：预热炉，所述预热炉具有乙炔入口和低温乙炔出口；提升管反应器，所述提升管反应器由上下布置的反应段和预热段组成，所述提升管反应器的外周壁设置有夹套，所述夹套内设置有加热盘管，所述预热段的底部具有低温乙炔入口、氮气入口和催化剂粉末入口，所述反应段的顶部具有反应产物出口，所述低温乙炔入口与所述低温乙炔出口相连；沉降罐，所述沉降罐具有反应产物入口、积炭催化剂出口和混合产物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；气液分离罐，所述气液分离罐具有混合产物入口、气相产物出口和液相产物出口，所述混合产物入口与所述混合产物出口相连；分馏塔，所述分馏塔具有液相产物入口、重质芳烃出口和轻质芳烃出口，所述液相产物入口与所述液相产物出口相连。根据本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统，可以利用预热炉对乙炔进行预热得到低温乙炔，并将催化剂、氮气和低温乙炔通入提升管反应器的预热段进行预热后进入反应段发生聚合反应，将得到的含有芳烃的反应产物同催化剂通入沉降罐内使催化剂沉降，得到积炭催化剂和混合产物，再将分离积炭催化剂后得到的混合产物通入气液分离罐进行分离处理，得到气相产物和液相产物，然后进一步利用分馏塔对液相产物进行分离，得到重质芳烃和轻质芳烃。由此，通过采用本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统，可以有效解决催化剂积炭过快易失活带来的反应活性过低问题，以及频繁停开工带来的经济损失问题，实现乙炔制芳烃反应过程的连续操作，并使乙炔制芳烃反应具有较高的活性，进而显著提高乙炔的转化率和轻质芳烃的收率。另外，根据本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本技术中，乙炔制轻质芳烃的系统进一步包括：再生器，所述再生器具有积炭催化剂入口、空气入口、烟气出口和氧化催化剂出口，所述积炭催化剂入口与所述积炭催化剂出口相连；还原罐，所述还原罐具有氧化催化剂入口、氢气入口、尾气出口和再生催化剂出口，所述氧化催化剂入口与所述氧化催化剂出口相连，所述再生催化剂出口与所述提升管反应器的催化剂粉末入口相连。由此，可以有效实现催化剂的再生以及再生过程的连续操作，进而实现催化剂的循环利用，并降低生产成本。在本技术中，所述反应段的横截面由下至上逐渐变小，所述反应段的高度与所述反应段的内径比为(150-800)：1。由此，可以使反应段中混合气体的流速保持在一个适宜的范围，实现对催化剂的输送，显著提高乙炔制轻质芳烃的效率。在本技术中，所述反应段底端与顶端内径比为(1.25-2)：1。由此，可以有效避免催化剂在反应段发生沉降。在本技术中，所述预热段的横截面积恒定，所述预热段与所述反应段的高度比为1：(3-8)。在本技术中，所述提升管反应器、所述沉降罐和所述气液分离罐的内壁上均具有陶瓷涂层。由此，可以有效避免在200℃以上时乙炔与不锈钢等金属发生副反应。附图说明图1是根据本技术一个实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统结构示意图。图2是据本技术又一个实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统结构示意图。图3是根据本技术一个实施例的乙炔制轻质芳烃的方法流程图。图4是根据本技术又一个实施例的乙炔制轻质芳烃的方法流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种用于乙炔制轻质芳烃的系统，如图1所示，包括：预热炉100、提升管反应器200、沉降罐300、气液分离罐400和分馏塔500。其中，预热炉100具有乙炔入口110和低温乙炔出口120；提升管反应器200由上下布置的反应段210和预热段220组成，提升管反应器200的外周壁设置有夹套，夹套内设置有加热盘管，预热段220的底部具有低温乙炔入口221、氮气入口222和催化剂粉末入口223，反应段210的顶部具有反应产物出口211，低温乙炔入口221与低温乙炔出口120相连；沉降罐300具有反应产物入口310、积炭催化剂出口320和混合产物出口330，反应产物入口310与反应产物出口211相连；气液分离罐400具有混合产物入口410、气相产物出口420和液相产物出口430，混合产物入口410与混合产物出口330相连；分馏塔500具有液相产物入口510、重质芳烃出口520和轻质芳烃出口530，液相产物入口510与液相产物出口430相连。根据本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统，可以利用预热炉100对乙炔进行预热得到低温乙炔，并将催化剂、氮气和低温乙炔通入提升管反应器200的预热段220进行预热后进入反应段210发生聚合反应，将得到的含有芳烃的反应产物和催化剂通入沉降罐300内分离出积炭催化剂后，再将分离积炭催化剂后得到的混合产物通入气液分离罐400进行分离处理，得到气相产物和液相产物，然后进一步利用分馏塔500对液相产物进行分离，得到重质芳烃和轻质芳烃。由此，通过采用本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统，可以有效解决催化剂积炭过快易失活带来的反应活性过低问题，以及频繁停开工带来的经济损失问题，实现乙炔制芳烃反应过程的连续操作，并使乙炔制芳烃反应具有较高的活性，进而显著提高乙炔的转化率和轻质芳烃的收率。下面参考图1-2对本技术上述实施例的用于乙炔制轻质芳烃的系统进行详细描述。预热炉100根据本技术的实施例，预热炉100具有乙炔入口110和低温乙炔出口120。预热炉100适于对乙炔进行预热，以便得到低温乙炔。根据本技术的具体实施例，可以将乙炔在预热炉100内预热至150-200℃。由此，不仅可以有效降低提升管反应器200中预热段220的高度，从而降低提升管反应器200的高度，还能有效避免在200℃以上时乙炔与接触不锈钢等金属发生副反应。提升管反应器200根据本技术的实施例，提升管反应器200由上下布置的反应段21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于乙炔制轻质芳烃的系统，其特征在于，包括：预热炉，所述预热炉具有乙炔入口和低温乙炔出口；提升管反应器，所述提升管反应器由上下布置的反应段和预热段组成，所述提升管反应器的外周壁设置有夹套，所述夹套内设置有加热盘管，所述预热段的底部具有低温乙炔入口、氮气入口和催化剂粉末入口，所述反应段的顶部具有反应产物出口，所述低温乙炔入口与所述低温乙炔出口相连；沉降罐，所述沉降罐具有反应产物入口、积炭催化剂出口和混合产物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；气液分离罐，所述气液分离罐具有混合产物入口、气相产物出口和液相产物出口，所述混合产物入口与所述混合产物出口相连；分馏塔，所述分馏塔具有液相产物入口、重质芳烃出口和轻质芳烃出口，所述液相产物入口与所述液相产物出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于乙炔制轻质芳烃的系统，其特征在于，包括：预热炉，所述预热炉具有乙炔入口和低温乙炔出口；提升管反应器，所述提升管反应器由上下布置的反应段和预热段组成，所述提升管反应器的外周壁设置有夹套，所述夹套内设置有加热盘管，所述预热段的底部具有低温乙炔入口、氮气入口和催化剂粉末入口，所述反应段的顶部具有反应产物出口，所述低温乙炔入口与所述低温乙炔出口相连；沉降罐，所述沉降罐具有反应产物入口、积炭催化剂出口和混合产物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；气液分离罐，所述气液分离罐具有混合产物入口、气相产物出口和液相产物出口，所述混合产物入口与所述混合产物出口相连；分馏塔，所述分馏塔具有液相产物入口、重质芳烃出口和轻质芳烃出口，所述液相产物入口与所述液相产物出口相连。2.根据权利要求1所述的用于乙炔制轻质芳烃的系统，其特征在于，进一步包括：再生器，所述再生器具有积炭催化剂入口、空...

【专利技术属性】
技术研发人员：许梅梅，闫琛洋，史学君，吴道洪，
申请(专利权)人：北京华福工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11