一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及芳烴生產技術領域，公開了一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統及方法，系統包括依次通過進料管線連接的進料單元、加熱爐、重整反應器和氣液分離器，以及通過注劑管線與進料單元和加熱爐之間的進料管線連接的氣相注劑單元；所述氣相注劑單元包括分別與注劑管線連接的結焦抑制劑加料裝置及氮氣管線，所述注劑管線與進料單元和加熱爐之間的進料管線連通。本發明專利技術在系統內設置氣相注劑單元，在向重整反應器中投料前可以通過氣相注劑單元向系統內注入結焦抑制劑，對重整反應器及加熱爐內的金屬構件表面進行鈍化，可有效避免生產過程中出現金屬催化結焦現象。產過程中出現金屬催化結焦現象。產過程中出現金屬催化結焦現象。

【技術實現步驟摘要】
一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統及方法


[0001]本專利技術涉及芳烴生產
，尤其是涉及一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統及方法。

技術介紹

[0002]石腦油催化重整是芳烴生產的主要方法之一，可將低辛烷值的石腦油轉化為高辛烷值的染料或苯、甲苯、二甲苯等芳烴產品。石腦油催化重整按催化劑的再生方式主要分為半再生和連續再生兩種方式，兩種方式均使用金屬催化劑。現有技術中利用石腦油催化重整生產芳烴的反應系統中，加熱爐爐管、反應器內壁及內構件一般都采用金屬材質，如果其金屬離子的脫氫活性得不到抑制，生產過程中與烴接觸就會發生較強的脫氫碳化反應，造成反應器內大量結焦，嚴重時會損壞反應器內件。
[0003]為了抑制重整裝置金屬催化結焦，目前通行的做法是在進料時加入結焦抑制劑，以鈍化反應器和加熱爐內壁，抑制金屬的催化活性。例如，在中國專利文獻上公開的“一種連續重整裝置初始反應的鈍化方法”，其公告號CN101423774B，包括在連續重整裝置中裝入重整催化劑，氫氣循環下將反應器溫度升至350～420℃，通入原料油，并逐漸將反應器溫度升至460～480℃，進油的同時向原料油中注入硫化物，使重整進料中硫含量在大于0.5μg/g至50μg/g之間。
[0004]上述在進料中加入結焦抑制劑的方法，雖然在裝置平穩運行期間對金屬催化結焦可以很好地抑制，但對于首次開工的裝置或更換新的催化劑時，不足以迅速、充分地鈍化反應器和加熱爐內壁，因此采用上述鈍化方法后，生產過程中仍難以避免的會出現金屬催化結焦現象。

技術實現思路
<br/>[0005]本專利技術是為了克服現有技術中通過在進料中加入結焦抑制劑的方法抑制重整裝置金屬結焦時，對于首次開工的裝置或更換新的催化劑時，不足以迅速、充分地鈍化反應器和加熱爐內壁，生產過程中仍難以避免的會出現金屬催化結焦現象的問題，提供一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統及方法，在系統內設置氣相注劑單元，在向重整反應器中投料前可以通過氣相注劑單元向系統內注入結焦抑制劑，對重整反應器及加熱爐內的金屬構件表面進行鈍化，可有效避免生產過程中出現金屬催化結焦現象。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統，包括依次通過進料管線連接的進料單元、加熱爐、重整反應器和氣液分離器，以及通過注劑管線與進料單元和加熱爐之間的進料管線連接的氣相注劑單元；所述氣相注劑單元包括分別與注劑管線連接的結焦抑制劑加料裝置及氮氣管線，所述注劑管線與進料單元和加熱爐之間的進料管線連通。
[0007]本專利技術在系統內設置了與進料管線連通的氣相注劑單元，在向重整反應器中投料前可以通過氣相注劑單元先向系統內注入結焦抑制劑，通過結焦抑制劑對加熱爐中的加熱
爐管、重整反應器內壁及催化劑等系統中的金屬構件表面進行鈍化，避免生產過程中重整反應器及加熱爐中出現金屬催化結焦現象。
[0008]本專利技術中的系統運行初期，由于重整反應器內的催化劑活性較高且加熱爐和重整反應器內的金屬構件的表面未經鈍化，直接投料后很容易發生金屬催化結焦，因此系統運行時，先將結焦抑制劑加料裝置中液態的結焦抑制劑在氮氣的攜帶和稀釋作用下通過注劑管線注入進料管線中，與通過進料單元進入進料管線中的循環氫混合，使結焦抑制劑和循環氫沿進料管線依次經過加熱爐和重整反應器，對其內的金屬構件表面提前進行鈍化，可避免投料后發生金屬催化結焦；鈍化后的物料進入氣液分離器內進行氣液分離，分離得到的循環氫繼續進入進料單元中循環使用。對系統內的金屬構件鈍化完成后，再通過進料單元向系統內通入石腦油和循環氫的混合物，使石腦油在重整反應器內催化劑的作用下進行催化重整反應，經氣液分離器分離后得到液態的芳烴產物，氣態的循環氫繼續進入進料單元中循環使用。
[0009]作為優選，所述重整反應器包括串聯的重整第一反應器、重整第二反應器、重整第三反應器和重整第四反應器，各重整反應器上分別設有進料口和出料口；所述加熱爐內設有并聯的第一爐膛、第二爐膛、第三爐膛和第四爐膛，各爐膛內分別設有加熱爐管；所述第一爐膛內的加熱爐管兩端分別與進料單元和重整第一反應器的進料口通過進料管線連接；所述第二爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第一反應器的出料口和重整第二反應器的進料口通過進料管線連接；所述第三爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第二反應器的出料口和重整第三反應器的進料口通過進料管線連接；所述第四爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第三反應器的出料口和重整第四反應器的進料口通過進料管線連接；所述重整第四反應器的出料口與氣液分離器通過進料管線連接。
[0010]本專利技術在系統內設置四個串聯的重整反應器，使反應物石腦油依次通過四個重整反應器進行反應，保證了生產得到的芳烴產率。同時，本專利技術在加熱爐內設置四個并聯的爐膛，反應物在進入各重整反應器前先經過各對應爐膛內的加熱爐管，對反應物進行加熱，使反應物溫度滿足反應要求，確保系統的正常運行和產物的產率。
[0011]作為優選，所述結焦抑制劑加料裝置與進料管線之間的注劑管線上設有增壓泵。
[0012]作為優選，所述注劑管線和氮氣管線上分別設有控制閥。
[0013]作為優選，所述催化劑為鉑系催化劑。
[0014]作為優選，所述結焦抑制劑選自含硫化合物、含磷化合物及硫磷化合物中的一種或多種。
[0015]作為優選，所述結焦抑制劑的制備方法包括如下步驟：(1)將馬來酸酐、羥甲基磷酸二甲酯和γ
?
縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入溶劑中，攪拌均勻后加入第一催化劑，140～160℃下反應8～10h，脫除溶劑后得到第一反應產物；(2)將乙二胺溶于溶劑得到乙二胺溶液，0～20℃氮氣保護下向乙二胺溶液中加入二氯甲基硫代膦，攪拌20～30min，升溫至40～45℃保溫反應10～15h，脫除溶劑得到第二反應產物；(3)40～45℃氮氣保護下將第一反應產物與第二反應產物混合，并加入第二催化劑，攪拌20～30min后升溫至60～80℃通氮氣反應20～30h，得到所述結焦抑制劑。
[0016]目前，催化重整反應中使用的結焦抑制劑主要為含硫或含磷化合物，含硫或含磷化合物在高溫下的分解產物可以吸附在金屬表面，形成一層保護膜，從而抑制金屬催化焦的產生和生長，降低結焦速率。但現有的含硫或含磷化合物對金屬表面的鈍化效果有效，抑制結焦效果普遍不佳。為了提高結焦抑制劑對金屬表面的鈍化效果，本專利技術先通過步驟(1)，利用馬來酸酐與羥甲基磷酸二甲酯中的羥基及γ
?
縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的環氧基反應，得到磷酸酯基及硅氧烷基修飾的改性馬來酸酯；然后通過步驟(2)，通過乙二胺和二氯甲基硫代膦反應得到二氨基硫磷中間體；最后再通過步驟(3)，利用二氨基硫磷中間體的氨基與改性馬來酸酯進行邁克爾加成反應，最終得到分子鏈中修飾有硅氧烷基的含硫磷化合物。
[0017]使用本專利技術中制得的分子鏈中修飾有硅氧烷基的含硫磷化合物作為結焦抑制劑時，硫磷組分可以有效在金屬表面形成保護膜，對金屬表面進行鈍化；同時，硅氧烷基團可以有效提高金屬表面的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統，其特征是，包括依次通過進料管線（7）連接的進料單元（1）、加熱爐（2）、重整反應器和氣液分離器（4），以及通過注劑管線（8）與進料單元和加熱爐之間的進料管線連接的氣相注劑單元；所述氣相注劑單元包括分別與注劑管線連接的結焦抑制劑加料裝置（5）及氮氣管線（6），所述注劑管線與進料單元和加熱爐之間的進料管線連通；所述結焦抑制劑加料裝置內設有結焦抑制劑；所述重整反應器內設有催化劑。2.根據權利要求1所述的一種防止金屬催化結焦的芳烴生產系統，其特征是，所述重整反應器包括串聯的重整第一反應器（3
?
1）、重整第二反應器（3
?
2）、重整第三反應器（3
?
3）和重整第四反應器（3
?
4），各重整反應器上分別設有進料口和出料口；所述加熱爐內設有并聯的第一爐膛（2
?
1）、第二爐膛（2
?
2）、第三爐膛（2
?
3）和第四爐膛（2
?
4），各爐膛內分別設有加熱爐管（9）；所述第一爐膛內的加熱爐管兩端分別與進料單元和重整第一反應器的進料口通過進料管線連接；所述第二爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第一反應器的出料口和重整第二反應器的進料口通過進料管線連接；所述第三爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第二反應器的出料口和重整第三反應器的進料口通過進料管線連接；所述第四爐膛內的加熱爐管兩端分別與重整第三反應器的出料口和重整第四反應器的進料口通過進料管線連接；所述重整第四反應器的出料口與氣液分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧大利，仲俊威，王紀龍，王軍偉，
申請(專利權)人：寧波中金石化有限公司，
類型：發明
國別省市：