【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工工艺领域，尤其涉及生产乙苯的方法，具体的，涉及稀乙烯制乙苯的方法。
技术介绍
1、稀乙烯来自炼油化工装置的尾气，如流化催化裂化fcc，，催化裂解dcc。我国每年资源量高达1900万吨，折合纯乙烯200多万吨，因精制分离为纯乙烯的投资高、成本大，大多数企业作为低品位燃料气使用，造成资源严重浪费。稀乙烯气相法制乙苯技术是将稀乙烯中的乙烯与苯烷基化反应直接增值转化为化工产品乙苯，有效利用了废弃资源，减少了碳排放。
2、cn101768043a公开了一种稀乙烯与苯反应制乙苯的方法，使用炼油厂干气中的稀乙烯为原料，经过水洗和选择性脱除丙烯后分段进入烃化反应器，在沸石催化剂存在下和苯进行烷基化反应，烷基化反应过程采用干气和/或低温气相苯取热，减少反应温升；烃化反应产物汽液分离后，尾气经低温吸收排出装置，液体产物经分离系统依次分离出循环苯、乙苯、丙苯、二乙苯和重组分；二乙苯与苯混合进入反烃化反应器在分子筛催化剂上进行反烃化反应进一步转化为乙苯。该专利技术乙烯转化率不低于99％，生成乙苯的总选择性不低于99％，尾气携带苯回收率不低于99.5％，乙苯中二甲苯含量在800ppm以下。但是在该专利技术中，新鲜苯是以较低的温度进入苯塔回流罐，这样增加了苯塔的热负荷，循环苯在与反应产物换热后，一股在气相状态下以相对较低的温度一部分进入加热炉，一股直接注入烷基化反应器来控制反应温升，使得加热炉的负荷增加，这种采用循环苯作为段间冷却介质的工艺的苯烯比(循环苯与乙烯摩尔比)很高，循环苯用量大，这就直接导致苯塔和循环苯泵的热负荷增加
3、此外，在现有技术中，烷基化反应产物在预热来自吸收系统中的冷液后仍具有较高的温度(～140℃)，经气液分离后仍有30～50％的气相，而这部分气相物流直接被冷却到～45℃进入吸收系统，浪费了大量的汽化潜热，进一步造成装置能耗增加。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种稀乙烯制乙苯系统和方法，主要解决现有技术中由于苯烯比高和烷基化反应产物热量回收不充分造成的装置能耗高和设备投资大的问题。本专利技术通过采用了循环苯逐级与烷基化反应产物换热，换热后的反应产物首先发生蒸汽，继而在预热来自吸收系统的冷液后去气液分离，得到的气相去预热新鲜苯的技术方案，可用于稀乙烯制乙苯的工业生产中，具有能耗低、设备投资小、操作稳定的优点。
2、本专利技术采用的技术方案如下：乙烯制乙苯的系统，包括乙烯源、苯源、烷基化反应器、蒸汽发生器、换热器i、换热器ii、气液分离器、反应产物冷却器、吸收系统、苯塔；所述换热器i具有可进行热交换的换热管路i-1、换热管路i-2；所述换热器ii具有可进行热交换的换热管路ii-1、换热管路ii-2；所述乙烯源、烷基化反应器的产物出口、蒸汽发生器、换热器i的换热管路i-1、气液分离器顺次连通；所述气液分离器的气相出口、换热器ii的换热管路ii-1、反应产物冷却器、吸收系统顺次连通；所述气液分离器的液相出口与苯塔连通；所述苯源、换热器ii的换热管路ii-ii、苯塔、烷基化反应器顺次连通；所述吸收系统的液相出口、换热器i的换热管路i-2、苯塔顺次连通。
3、本专利技术所述乙烯源为乙烯进料管或原料罐；本专利技术所述苯源为苯进料管或原料罐。
4、可选地，所述系统还包括加热炉；所述烷基化反应器为n段式反应器，n≥3，包括第1段范反应器至第n段反应器；第n段反应器设有相应的第n段换热器，1≤n≤n；第n段换热器具有可进行热交换的换热管路n1、换热管路n2。
5、可选地，所述乙烯源、第1段反应器、第1段换热器的换热管路11、第2段反应器、第2段换热器的换热管路21……第n-1段反应器、第n-1段换热器的换热管路(n-1)1、第n段反应器、第n段换热器的换热管路n1、蒸汽发生器、换热器i的换热管路i-1、气液分离器顺次连通。
6、可选地，苯塔的循环苯出口、第n段换热器的换热管路n2、第n-1段换热器的换热管路(n-1)2、……第2段换热器的换热管路22、第1段换热器换热管路12、烷基化反应器、加热炉、烷基化反应器顺次连通。
7、可选地，所述系统还包括换热器iii；所述换热器iii具有可进行热交换的换热管路iii-1、换热管路iii-2；蒸汽发生器的出口、换热管路iii-1、气液分离罐的入口顺次连通；所述第2段换热器的换热管路22、换热管路iii-2、第1段换热器换热管路12顺次连通。
8、可选地，所述换热器iii为固定管板式换热器。
9、可选地，所述换热器iii的换热管路iii-2的出口设有温度控制部件。
10、可选地，所述蒸汽发生器与换热管路iii-1连通的管路设有流量控制装置，与所述温度控制部件串级。
11、可选地，所述的烷基化反应器为绝热固定床反应器，第n段反应器的入口设有温度测试部件。
12、可选地，所述第n段换热器为固定管板式换热器。
13、本专利技术还提供上述任一项系统制乙苯的方法，包括：所述乙烯源分n股分段进入所述烷基化反应器的各段催化剂床层，n≥3；来自苯塔的苯进入烷基化反应器与乙烯发生烷基化反应；第n段烷基化反应产物在进入蒸汽发生器发生蒸汽；所述蒸汽预热来自吸收系统的液相后进入气液分离罐实现气液分离i，获得液相i和气相i；所述气相i预热来自苯源的苯后，进入吸收系统实现气液分离ii，得到吸收系统的气相和吸收系统的液相；所述液相i连通苯塔；所述吸收系统的液相经所述蒸汽预热后连通苯塔；经苯塔分离得到循环苯、塔顶气和塔釜液；循环苯返回烷基化反应器；塔顶气和塔釜液经回收得到含有乙苯的产物。
14、本专利技术稀乙烯制乙苯的系统和方法采用的催化剂为乙烯与苯烷基化反应常用的催化剂，例如：sio2/al2o3/mgo/ceo2复合催化剂，优选中国专利技术专利申请公开说明书cn102875316b制备的催化剂。
15、可选地，物料经换热器i换热后的温度为100～160℃；物料经换热器ii换热后的温度为110～150℃；物料经换热器iii换热后的温度为250～450℃。
16、可选地，所述循环苯逐级与每段反应产物换热，换热后的循环苯由加热炉加热后进入烷基化反应器第一段；和/或，所述吸收系统的液相经所述蒸汽预热后与所述液相i混合后，与预热后的新鲜苯在不同位置进入苯塔。
17、可选地，所述乙烯源中乙烯的浓度为5wt％～60wt％。
18、可选地，反应产物冷却器使用的冷却介质是冷却水或空气。
19、可选地，所述烷基化反应器中，苯和乙烯摩尔比为2～7，优选为4～6。
20、本专利技术所述的苯烯比是指：进入烷基化反应器中的苯的总流量与进入烷基化反应器中的乙烯的总流量的比值。
21、可选地，所述乙烯源的乙烯的重量空速为0.3～2.0h-1，优选为0.35～0.55h-1。
22、可选地，所述烷基化反应器中，反应温度为250～450℃，优选为300～400℃。
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【技术保护点】
1.乙烯制乙苯的系统，包括乙烯源、苯源、烷基化反应器、蒸汽发生器、换热器I、换热器II、气液分离器、反应产物冷却器、吸收系统和苯塔；
2.根据权利要求1所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
5.采用权利要求1-4任一项系统制乙苯的方法，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求5或6所述的的方法，其特征在于，
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述吸收系统的条件包括：吸收剂为乙苯，温度10～50℃，压力0.4～1.9MPaG。
【技术特征摘要】
1.乙烯制乙苯的系统，包括乙烯源、苯源、烷基化反应器、蒸汽发生器、换热器i、换热器ii、气液分离器、反应产物冷却器、吸收系统和苯塔；
2.根据权利要求1所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的乙烯制乙苯的系统，其特征在于，
5.采用权利要求1-4任一项系统制乙苯的方法，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，刘文杰，何乐路，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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