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苯和甲醇烷基化生產(chǎn)高純甲苯、二甲苯芳烴的系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):10072058閱讀:1156來(lái)源:國(guó)知局
苯和甲醇烷基化生產(chǎn)高純甲苯、二甲苯芳烴的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芳烴生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種苯和甲醇烷基化生產(chǎn)高純甲苯、二甲苯芳烴的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,煤制乙二醇、甲醇制汽油、烯烴、丙烯、芳烴以及甲醇烷基化制對(duì)二甲苯等研發(fā)工作,已成為催化界的研究熱點(diǎn)之一。
[0003]一方面國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩,目前我國(guó)甲醇市產(chǎn)能約5000萬(wàn)噸,平均開工率不足50%,努力拓展甲醇的利用率,對(duì)于帶動(dòng)我國(guó)占全球45%的低效甲醇產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)資源的高效轉(zhuǎn)化利用,意義重大,并且對(duì)于推動(dòng)富煤地區(qū)的工業(yè)發(fā)展,合理利用我國(guó)煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義。
[0004]另一方面國(guó)內(nèi)苯是表觀產(chǎn)值已經(jīng)大于表觀需求值,產(chǎn)能過(guò)剩,純苯的傳統(tǒng)下游產(chǎn)業(yè)苯乙烯、苯胺、苯酚、環(huán)己酮等需求疲軟,純苯的價(jià)格與成本倒掛,大量過(guò)剩的苯流入市場(chǎng),價(jià)格下滑幅度很大,急需開發(fā)新的產(chǎn)業(yè)鏈,拓展苯的用途。
[0005]研究發(fā)現(xiàn)苯與甲醇燒基化MBA (alkylat1n of benzene with methanol)制甲苯和二甲苯,甲苯和二甲苯通過(guò)甲苯歧化和二甲苯異構(gòu)化得到對(duì)二甲苯PX,與現(xiàn)有的大芳烴廠具有良好的銜接性,不但可以緩解PX生產(chǎn)原料緊缺的問(wèn)題,而且對(duì)苯和甲醇是較好的利用途徑。
[0006]MBA利用過(guò)剩的苯與甲醇,促使社會(huì)資源得到合理化利用,具有較好的應(yīng)用前景。到目前為止,該研發(fā)技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,未見工業(yè)化應(yīng)用報(bào)道。
[0007]國(guó)內(nèi)外主要研究單位包括:BP、DuPont、Exxon Mobil、中石化、中科院大連化物所和大連理工大學(xué)等,都是主要圍繞提高催化劑的選擇性、活性和穩(wěn)定性及壽命等問(wèn)題展開的,從研究的報(bào)道看,屬領(lǐng)先水平,但沒有工業(yè)化放大結(jié)果數(shù)據(jù)。
[0008]寧夏寶塔石化集團(tuán)有限公司的“一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法及裝置”(專利號(hào):201210233169.2),該技術(shù)中,原料苯和甲苯、精餾回收的循環(huán)苯和甲苯一起與甲醇混合,混合后的物料經(jīng)與烷基化反應(yīng)器出口物料換熱,再經(jīng)加熱達(dá)到烷基化反應(yīng)溫度后進(jìn)入烷基化反應(yīng)器,在催化劑存在條件下,進(jìn)行烷基化反應(yīng),得到生成物;生成物進(jìn)入脫甲苯塔進(jìn)行精餾分離,塔頂苯、甲苯和水的混合物經(jīng)降溫后,進(jìn)行油水分離,油相返回烷基化反應(yīng)器循環(huán)反應(yīng),水相經(jīng)處理后回用;塔底油進(jìn)入二甲苯精餾塔進(jìn)行精餾分離,獲得混合二甲苯和重芳烴作為產(chǎn)品。
[0009]寧夏寶塔石化科技實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司的“一種由苯和甲醇烷基化制二甲苯的方法”(專利號(hào):201410248891.2)采用2個(gè)固定床烷基化反應(yīng)器,第一反應(yīng)器以新鮮苯、循環(huán)苯與甲醇作為原料,通過(guò)烷基化反應(yīng)制甲苯和二甲苯,第二反應(yīng)器采用第一反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物中甲苯與甲醇作為原料,通過(guò)烷基化反應(yīng)制二甲苯。兩個(gè)反應(yīng)器通過(guò)1個(gè)苯甲苯分餾塔將苯、甲苯和粗二甲苯進(jìn)行分離,分離出的苯和甲苯循環(huán),分別回到第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器作為原料,粗二甲苯再經(jīng)二甲苯精餾塔分離出產(chǎn)品混合二甲苯和重芳烴。
[0010]上述技術(shù)中所得產(chǎn)物重在二甲苯,技術(shù)路線各有不同。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]為了提高甲苯、二甲苯及三甲苯產(chǎn)物的純度,提高苯及甲醇的轉(zhuǎn)化率,進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)反應(yīng)過(guò)程,本實(shí)用新型提供一種苯和甲醇烷基化生產(chǎn)高純甲苯、二甲苯芳烴的系統(tǒng)。
[0012]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0013]一種苯和甲醇烷基化生產(chǎn)高純甲苯、二甲苯芳烴的系統(tǒng),包括加熱爐,加熱爐進(jìn)口連接苯進(jìn)料管線、甲醇進(jìn)料管線及循環(huán)苯管線,加熱爐出口連接反應(yīng)器頂部進(jìn)口,反應(yīng)器中間側(cè)進(jìn)口連接甲醇進(jìn)料分支管線,反應(yīng)器底部出口連接反應(yīng)液分離罐頂部進(jìn)口,反應(yīng)液分離罐底部出口連接水洗罐側(cè)部進(jìn)口,水洗罐頂部進(jìn)口連接軟化水管線,水洗罐頂部反應(yīng)液出口連接苯塔進(jìn)口,苯塔頂部出口連接苯塔回流罐頂部進(jìn)口,苯塔回流罐底部出口連接循環(huán)苯管線,所述苯塔底部出口連接甲苯塔進(jìn)口,甲苯塔底部出口連接二甲苯塔進(jìn)口。
[0014]所述二甲苯塔頂部出口連接二甲苯輸出管線,輸出二甲苯,二甲苯塔底部出口連接三甲苯輸出管線,輸出三甲苯。
[0015]所述三甲苯輸出管線分支連接吸收塔進(jìn)口,所述吸收塔頂部出口連接干氣輸出管線,吸收塔底部出口連接水洗罐進(jìn)口管線。
[0016]所述反應(yīng)液分離罐底部水包出口管線及苯塔回流罐底部水包出口管線連接汽提塔進(jìn)口,汽提塔頂部出口連接苯塔頂部出口管線,汽提塔底部出口連接水輸出管線。
[0017]水洗罐底部廢水出口連接廢水管線,輸出廢水。
[0018]所述甲苯塔頂部出口連接甲苯輸出管線,輸出甲苯。
[0019]反應(yīng)器內(nèi)裝填有催化劑,在催化劑的作用下進(jìn)行烷基化反應(yīng)。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0021]新鮮苯、來(lái)自苯塔頂?shù)难h(huán)苯及高純甲醇經(jīng)加熱爐加熱,進(jìn)入反應(yīng)器,在苯烷基化催化劑作用下分段發(fā)生烷基化反應(yīng),苯烷基化轉(zhuǎn)化成甲苯,甲苯繼續(xù)烷基化反應(yīng)生成二甲苯,在催化劑作用下反應(yīng)過(guò)程如下,
[0022]C6H6+CH30H 一 C6H6-CH3+H20
[0023]C6H6-CH3+CH30H 一 CH3-C6H6_CH3+H20
[0024]反應(yīng)器側(cè)進(jìn)口的甲醇進(jìn)料促進(jìn)了甲苯、二甲苯生成并控制溫度穩(wěn)定變化。
[0025]反應(yīng)液在反應(yīng)液分離罐內(nèi)進(jìn)行油水分離去除反應(yīng)生成的水,芳烴及非芳烴油相進(jìn)入水洗罐水洗去除有機(jī)雜質(zhì)后,陸續(xù)進(jìn)入苯塔、二甲苯塔、吸收塔進(jìn)行切割苯、甲苯、二甲苯和干氣,切割的苯進(jìn)行循環(huán)進(jìn)料,得到的甲苯、二甲苯主產(chǎn)品及三甲苯、干氣副產(chǎn)品輸出界外。
[0026]反應(yīng)液分離罐水包和苯塔回流罐水包切出的生成水含油化合物,經(jīng)汽提塔汽提回收少量芳烴苯至苯塔塔頂出口后,與軟化水水洗廢水一樣去做進(jìn)一步環(huán)保水處理。
[0027]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為:
[0028]1、使用本實(shí)用新型進(jìn)行反應(yīng),甲苯、二甲苯和三甲苯純度高:甲苯純度98%以上,C8芳烴中乙苯小于5%,二甲苯純度95%以上,C9芳烴中甲乙苯和丙苯小于15%,三甲苯純度85%以上;
[0029]2、使用本實(shí)用新型反應(yīng),甲醇在反應(yīng)器側(cè)進(jìn)口二次進(jìn)料,無(wú)需第二個(gè)反應(yīng)器就能完成烷基化深度進(jìn)行,提高甲苯、二甲苯產(chǎn)率,又有利于反應(yīng)器溫度平穩(wěn)控制,延長(zhǎng)反應(yīng)周期;
[003
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