本发明专利技术公开一种油田伴生气芳构化一体化转化系统，包括依次相连的原料气瓶、第一加热炉、第一气液冷凝器、第二加热炉、第二气液冷凝器、第三加热炉、第三气液冷凝器和气相色谱仪；还包括冷却循环泵；所述第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉内均设置催化剂床层；所述第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器的仓壁均为夹层结构，所述夹层内设置有冷却介质；所述第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器的仓壁与冷却循环泵依次相连并形成循环回路。同时，本发明专利技术还公开采用所述系统进行油田伴生气芳构化一体化转化的方法。本发明专利技术可使伴生气中的不同组分在三段不同温度、不同催化剂下依次进行反应，得到芳构化产物，收率高。率高。率高。
【技术实现步骤摘要】
一种油田伴生气芳构化一体化转化系统及方法
[0001]本专利技术属于伴生气芳构化
，具体涉及一种油田伴生气芳构化一体化转化系统。
技术介绍
[0002]芳烃是重要的化工产品之一，在国民经济中占有极其重要的地位。芳烃也是我国石油化工行业主营业务之一，是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料。芳烃衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品。芳烃装置的主要产品为苯、对二甲苯和邻二甲苯。近年来，随着苯乙烯、苯酚、苯胺、环己酮等生产装置的大量建设，我国苯下游产品生产能力增长很快，苯的市场需求量大增。
[0003]伴生气是天然气资源的一种，是在油藏范围内与油藏分布有密切关系的气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上下方的气顶气，通常是原油中的挥发性部分。伴生气的组成中以烃类气体为主，主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。伴生气作为一种具有广泛用途的资源，以往由于受技术条件和回收气体出路的限制，有些油田的伴生气处于常年放空燃烧状态，造成了极大的资源浪费和环境污染。
[0004]液化气芳构化的Cyclar工艺，是由UOP公司与BP公司联合开发的世界上最早实现工业化的芳构化工艺技术。该工艺是用一步法将液化石油气(丙烷和丁烷)选择性地转化为轻质芳烃(BTX)，并联产大量氢气。第一套40万吨/年工业化装置于1990年1月在爱尔兰投产。日本三菱石油和千代田公司联合开发了由LPG和轻石脑油生产BTX芳烃和氢气的Z-Forming新技术，产品为芳烃、高纯度氢气和燃料气。80年代中期美国Mobil公司开发出M2-Forming工艺。该工艺在固定床上，以ZSM-5单功能催化剂，将单一低碳烃或工业原料如石脑油、C5馏份油、轻质裂解汽油等芳构化用于生产芳烃。该工艺过程催化剂在线操作时间短，再生频繁。
[0005]由伴生气合成芳烃，无论在开辟芳烃生产新原料还是合理利用资源、提高轻烃价值方面都具有十分重要的意义。芳构化催化剂的研究至今大多集中在HZSM
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5及其金属改性催化剂上，尤以采用Pt、Zn、Ga进行改性研究的最多，此外还有采用Ni、Ag作为改性组分。在这些改性金属中，Pt的应用较早，但价格贵，易于发生硫中毒；Ga在丙烷芳构化中具有高活性，但在C4+烃类芳构化中，催化活性较弱；Zn由于具有高的脱氢活性，在C2～C9烃类的芳构化反应中呈现很高的催化活性，而且价格较低，因而近年来，Zn对HZSM
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5改性进行低碳烃芳构化的研究报道，明显多于其他金属改性催化剂。现有技术中，伴生气直接芳构化的系统存在收率低的缺陷。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种油田伴生气芳构化一体化转化系统及方法，芳烃收率高。
[0007]一种油田伴生气芳构化一体化转化系统，包括依次相连的原料气瓶、第一加热炉、
第一气液冷凝器、第二加热炉、第二气液冷凝器、第三加热炉、第三气液冷凝器和气相色谱仪；还包括冷却循环泵；所述第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉内均设置催化剂床层；所述第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器的仓壁均为夹层结构，所述夹层内设置有冷却介质；所述第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器的仓壁与冷却循环泵依次相连并形成循环回路。
[0008]优选地，所述第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉均为立式加热炉。
[0009]优选地，所述催化剂床层的高径比为（2-5）：1。
[0010]优选地，所述第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器为立式或者卧式。
[0011]优选地，所述冷却循环泵为离心泵、旋涡泵或柱塞泵。
[0012]采用所述系统进行油田伴生气芳构化一体化转化的方法，包括以下步骤：（1）调节第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉的温度分别调节至250-360℃、450-500℃、620-650℃，反应压力均调节至0.1-0.3MPa；（2）开启冷却循环泵，伴生气从原料气瓶流出，依次经过第一加热炉、第一气液冷凝器、第二加热炉、第二气液冷凝器、第三加热炉、第三气液冷凝器，然后通过气相色谱仪进行在线分析；（3）将第一气液冷凝器、第二气液冷凝器、第三气液冷凝器的产物收集，得到芳构化产物；其中，所述催化剂床层中的催化剂均包括改性组分和载体，第一加热炉、第二加热炉中的催化剂的改性组分分别为Zn、Ga，第三加热炉中的催化剂的改性组分为质量比为1:1的Zn和Ga，所述载体均为空壳型小晶粒ZSM-5分子筛，所述改性组分的负载量均为1-2wt%。
[0013]优选地，所述伴生气的空速为1600-2000 mL/h.g。
[0014]优选地，所述催化剂均是通过以下方法制备得到的：将载体空壳型小晶粒ZSM-5分子筛进行氨交换，得到H型分子筛，然后采用浸渍法将改性组分分别负载在所述H型分子筛上。
[0015]本专利技术的优点：通过本专利技术提供的转化系统，使伴生气中的不同组分在三段不同温度、不同催化剂下依次进行反应，得到芳构化产物，收率高，过程简单快速、适应性广，提高了伴生气的有效利用，为减少直接燃烧伴生气带来的温室气体排放提供了新的方向和思路。
附图说明
[0016]图1 本专利技术提供的转化系统的结构示意图；其中，1-原料气瓶，2-第一加热炉，3-第二加热炉，4-第三加热炉，5-气相色谱仪，6-第一气液冷凝器， 7-第二气液冷凝器， 8-第三气液冷凝器， 9-冷却循环泵。
具体实施方式
[0017]本专利技术中用到的催化剂制备方法如下：将空壳型小晶粒ZSM-5分子筛进行氨交换，
得到H型分子筛，配置改性组分的盐溶液，然后采用浸渍法将改性组分分别负载在所述H型分子筛上；其中，所述载体空壳型小晶粒ZSM-5分子筛采用专利CN104150507A实施例1制备的分子筛。
[0018]本专利技术实施例中，伴生气的具体组分如下表：。
[0019]实施例1一种油田伴生气芳构化一体化转化系统，包括依次相连的原料气瓶1、第一加热炉2、第一气液冷凝器6、第二加热炉3、第二气液冷凝器7、第三加热炉4、第三气液冷凝器8和气相色谱仪5；还包括冷却循环泵9；所述第一加热炉2、第二加热炉3、第三加热炉4内均设置催化剂床层；所述第一气液冷凝器6、第二气液冷凝器7、第三气液冷凝器8的仓壁均为夹层结构，所述夹层内设置有冷却介质；所述第一气液冷凝器6、第二气液冷凝器7、第三气液冷凝器8的仓壁与冷却循环泵9依次相连并形成循环回路。
[0020]实施例2在实施例1的基础上，所述第一加热炉2、第二加热炉3、第三加热炉均4为立式加热炉；所述催化剂床层的高径比为（2-5）：1；所述第一气液冷凝器6、第二气液冷凝器7、第三气液冷凝器8为立式或者卧式。
[0021]所述冷却循环泵9为离心泵、旋涡泵或柱塞泵实施例3采用实施例2所述系统进行油田伴生气芳构化一体化转化的方法，包括以下步骤：（1）调节第一加热炉2、第二加热炉3、第三加热炉4的温度分别调节至360℃、470℃、640℃，反应压力均调节至0.1MPa；（2）开启冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油田伴生气芳构化一体化转化系统，其特征在于：包括依次相连的原料气瓶（1）、第一加热炉（2）、第一气液冷凝器（6）、第二加热炉（3）、第二气液冷凝器（7）、第三加热炉（4）、第三气液冷凝器（8）和气相色谱仪（5）；还包括冷却循环泵（9）；所述第一加热炉（2）、第二加热炉（3）、第三加热炉（4）内均设置催化剂床层；所述第一气液冷凝器（6）、第二气液冷凝器（7）、第三气液冷凝器（8）的仓壁均为夹层结构，所述夹层内设置有冷却介质；所述第一气液冷凝器（6）、第二气液冷凝器（7）、第三气液冷凝器（8）的仓壁与冷却循环泵（9）依次相连并形成循环回路。2.根据权利要求1所述油田伴生气芳构化一体化转化系统，其特征在于：所述第一加热炉（2）、第二加热炉（3）、第三加热炉（4）均为立式加热炉。3.根据权利要求2所述油田伴生气芳构化一体化转化系统，其特征在于：所述催化剂床层的高径比为（2-5）：1。4.根据权利要求1所述油田伴生气芳构化一体化转化系统，其特征在于：所述第一气液冷凝器（6）、第二气液冷凝器（7）、第三气液冷凝器（8）为立式或者卧式。5.根据权利要求1所述油田伴生气芳构化一体化转化系统，其特征在于：所述冷却循环泵（9）为离心泵、旋涡泵或柱塞泵。6.采用权利要求1所述系统进行油田伴生气芳构化一体化转化的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张媛，张亮，张新庄，张妮娜，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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