专利名称：一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置和方法
技术领域：
本发明涉及烷基化催化剂再生周期的装置及方法，具体是指一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置及方法。
背景技术：
目前，国内诸如茂名石化、扬巴、赛科、齐鲁等多家石化企业中的苯乙烯装置均以苯和乙烯作为进料原料，使用LUMMUS/UN0CAL/U0P乙苯生产工艺来生产乙苯。
现有技术中乙苯工艺中烷基化催化剂生产装置如图1所示，该装置包括乙烯进料器1、苯进料器5和主反应器3，乙烯进料器1和苯进料器5的出料口分别和主反应器3的进料口通过管道2、4连接，主反应器3内盛装有催化剂，其中主反应器3包括一段主反应器和二段主反应器，二段主反应器位于一段主反应器的上方，两者自下而上相串联，一段主反应器和二段主反应器均包括一个底部床层和一个顶部床层，合计共四个反应床层，每个反应床层均装有烷基化催化剂，苯进料在两个主反应器间串联流动，即苯先进入一段主反应器的底部床层，然后依次经过一段主反应器顶部床层、二段主反应器底部床层、二段主反应器顶部床层后出料，乙烯则分四路等流量进入主反应器3的四个床层进行反应。
采用上述装置生产乙苯时，作为主要原料之一的苯中含有大量使得主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性的毒性物质，该毒性物质使得主反应器3中位于下方的一段主反应器底部的底部床层的催化剂率先失活，当底部床层中的催化剂发生失活时，如果系统要维持正常的操作负荷，那势必要加大主反应器3其他三个反应床层的运行负荷， 这将会促使这三个床层的催化剂结焦失活速率加快，另外还会加剧生成多乙苯的副反应， 导致乙苯收率降低。
国内烷基化催化剂设计再生周期均不超过三年，根据国内多套装置的生产经验， 烷基化催化剂经过再生后，投用初期活性会得到很大提高，但是失活速度很快，催化剂再生后运行周期不长，因此国内装置在催化剂到达再生周期后大多数都选择直接进行更换。发明内容
本发明的目的之一是提供一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置，该装置能够达到延长烷基化催化剂的再生周期的目的，从而延长生产装置的运行周期，提高生产装置的创效能力。
本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置，该装置包括乙烯进料器、苯进料器和主反应器，所述乙烯进料器和苯进料器的出料口分别和主反应器的进料口通过管道连接，所述主反应器内盛装有催化剂， 其特征在于该装置还增设有预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂， 所述乙烯进料器的出料口处增设有一分支管道，该分支管道与预反应器的进料口连接，所述苯进料器的出料口处增设有一旁支管道，该旁支管道与预反应器的进料口连接，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口通过管道连接，所述预反应器中的催化剂能够吸附苯进料中的绝大部分毒物，从而避免主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器中的催化剂的再生周期。
本发明通过增加一个烷基化预反应器，预反应器内装填与主反应器相同型号的催化剂，并且通过苯进料线改造在原有苯进料线上增加一旁支路线至预反应器，使得苯进料线可以进行切换，选择苯进料是否先经预反应器再进入主反应器以及乙烯进料线改造在主反应器的底部乙烯进料线分支一路至预反应器，同时对工艺操作改造将苯进料改从预反应器进料，将主反应器的底部乙烯占总乙烯进料的10 %的进料进入烷基化预反应器反应，使得苯进料中的毒物绝大部分会在烷基化预反应器中被吸附去除，无法到达主反应器， 避免主发反应器催化剂发生永久性中毒失活，从而延长烷基化催化剂的再生周期。
本发明中，所述的各个管道上均设有控制阀，通过控制阀控制管道是否导通以及控制管道流量。
本发明的目的之二是提供一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，该方法操作简单，能够达到延长烷基化催化剂的再生周期。
本发明的这一目的是通过如下技术方案来实现的一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，该方法包括通过乙烯进料器和苯进料器的出料口分别将原料输入主反应器的进料口，主反应器内盛装有催化剂，该方法还包括如下步骤
(1)增加一个预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口连通；
(2)改进乙烯进料线在乙烯进料线上增设一分支线路，该分支线路与预反应器的进料口连通，部分乙烯进料直接进入主反应器，部分乙烯进料通过分支线路进入预反应器；
(3)改进苯进料线在苯进料线上增加一旁支线路，该旁支线路与预反应器的进料口连通，使得苯进料线能够进行切换，选择苯进料是先经过预反应器再进入主反应器还是直接进入主反应器；
苯进料中的绝大部分毒物会在预反应器中被吸附去除，无法到达主反应器，从而避免主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器中的催化剂的再生周期。
该工艺中，所述步骤O)中经过分支线路进入预反应器中的乙烯进料量占总的乙烯进料量的10%，进入预反应器的乙烯进料量根据主反应器和预反应器中所装载的催化剂的量和工艺要求来定。
该方法可以做如下改进该方法还包括步骤(4)预反应器的催化剂更换对预反应器进行监控，一旦发现预反应器中的催化剂已经完全失活，通过停止预反应器的乙烯进料以及切换苯进料直接进入主反应器，将预反应器切换出来，对预反应器中的催化剂进行更换，更换完毕后预反应器继续投入使用，再切换苯进料先经过预反应器再进入主反应器。
本发明通过对现有乙苯工艺原设备、流程进行局部改造，同时改变部分乙烯和苯原料的进料方式，达到延长烷基化催化剂的再生周期的目的，从而延长生产装置的运行周期，提高装置的创效能力。
与现有技术中相比，本发明具有如下显著效果
(1)本发明通过增设预反应器，使得苯进料中的毒物绝大部分会在烷基化预反应器中被吸附去除，催化剂的失活会由主反应器的底部床层转移至烷基化预反应器中，烷基化预反应器分担一部分乙苯烷基化反应，可降低主反应器中其他床层乙烯进料量，降低主反应器催化剂结焦失活的机率，从而延长主反应器中催化剂的再生周期，以延长生产装置的运行周期。
(2)本发明烷基化预反应器中的催化剂可以直接进行在线更换，一旦发现预反应器中的催化剂已经完全失活，通过停止预反应器的乙烯进料以及切换苯进料直接进入主反应器，将预反应器切换出来，对预反应器中的催化剂进行更换，对整个装置运行不会造成任何影响，不会影响乙苯生产的工艺，保证乙苯生产的连续性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。
图1是现有技术中乙苯工艺中烷基化催化剂生产装置的整体结构示意图2是本发明乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置的整体结构示意图。
附图标记说明
1、乙烯进料器，2、管道，3、主反应器，4、管道，
5、苯进料器，6、分支管道，7、预反应器，8、旁支管道，
9、管道具体实施方式
如图2 —种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置，该装置包括乙烯进料器1、苯进料器5和主反应器3，乙烯进料器1和苯进料器5的出料口分别和主反应器3的进料口通过管道2、4连接，主反应器3内盛装有催化剂，该装置还增设有预反应器7，预反应器7中盛装与主反应器3中同样的催化剂，乙烯进料器1的出料口处增设有一分支管道 6，该分支管道6与预反应器7的进料口连接，苯进料器5的出料口处增设有一旁支管道8， 该旁支管道8与预反应器7的进料口连接，预反应器7的出料口与主反应器3的进料口通过管道9连接，预反应器7中的催化剂能够吸附苯进料中的绝大部分毒物，从而避免主反应器3中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器3中的催化剂的再生周期。本实施例中各个管道上均设有控制阀。
该装置中主反应器中的催化剂量为11. 5吨，预反应器中的催化剂为1. 2吨，部分乙烯进料直接进入主反应器，部分乙烯进料通过分支线路进入预反应器，经过分支线路进入预反应器中的乙烯进料量占总的乙烯进料量的10%。
本发明还提供了一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，该方法包括通过乙烯进料器和苯进料器的出料口分别将原料输入主反应器的进料口，主反应器内盛装有催化剂，该方法还包括如下步骤
(1)增加一个预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂，主反应器中的催化剂量为11. 5吨，预反应器中的催化剂为1. 2吨，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口连通；
(2)改进乙烯进料线在乙烯进料线上增设一分支线路，该分支线路与预反应器的进料口连通，部分乙烯进料直接进入主反应器，部分乙烯进料通过分支线路进入预反应器，经过分支线路进入预反应器中的乙烯进料量占总的乙烯进料量的10%，进入预反应器的乙烯进料量根据主反应器和预反应器中所装载的催化剂的量和工艺要求来定；
(3)改进苯进料线在苯进料线上增加一旁支线路，该旁支线路与预反应器的进料口连通，使得苯进料线能够进行切换，选择苯进料是先经过预反应器再进入主反应器还是直接进入主反应器；
苯进料中的绝大部分毒物会在预反应器中被吸附去除，无法到达主反应器，从而避免主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器中的催化剂的再生周期；
(4)预反应器的催化剂更换对预反应器进行监控，一旦发现预反应器中的催化剂已经完全失活，通过停止预反应器的乙烯进料以及切换苯进料直接进入主反应器，将预反应器切换出来，对预反应器中的催化剂进行更换，更换完毕后预反应器继续投入使用，再切换苯进料先经过预反应器再进入主反应器。
权利要求
1.一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置，该装置包括乙烯进料器、苯进料器和主反应器，所述乙烯进料器和苯进料器的出料口分别和主反应器的进料口通过管道连接，所述主反应器内盛装有催化剂，其特征在于该装置还增设有预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂，所述乙烯进料器的出料口处增设有一分支管道，该分支管道与预反应器的进料口连接，所述苯进料器的出料口处增设有一旁支管道，该旁支管道与预反应器的进料口连接，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口通过管道连接，所述预反应器中的催化剂能够吸附苯进料中的绝大部分毒物，从而避免主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器中的催化剂的再生周期。
2.根据权利要去1中所述的延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置，其特征在于所述的各个管道上均设有控制阀。
3.一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，该方法包括通过乙烯进料器和苯进料器的出料口分别将原料输入主反应器的进料口，主反应器内盛装有催化剂，该方法还包括如下步骤(1)增加一个预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口连通；(2)改进乙烯进料线在乙烯进料线上增设一分支线路，该分支线路与预反应器的进料口连通，部分乙烯进料直接进入主反应器，部分乙烯进料通过分支线路进入预反应器；(3)改进苯进料线在苯进料线上增加一旁支线路，该旁支线路与预反应器的进料口连通，使得苯进料线能够进行切换，选择苯进料是先经过预反应器再进入主反应器还是直接进入主反应器；苯进料中的绝大部分毒物会在预反应器中被吸附去除，无法到达主反应器，从而避免主反应器中的催化剂发生永久性中毒而失去活性，延长主反应器中的催化剂的再生周期。
4.根据权利要求3所示的延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，其特征在于所述步骤O)中经过分支线路进入预反应器中的乙烯进料量占总的乙烯进料量的 10%。
5.根据权利要求3或4所示的延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法，其特征在于该方法还包括步骤(4)预反应器的催化剂更换对预反应器进行监控，一旦发现预反应器中的催化剂已经完全失活，通过停止预反应器的乙烯进料以及切换苯进料直接进入主反应器，将预反应器切换出来，对预反应器中的催化剂进行更换，更换完毕后预反应器继续投入使用，再切换苯进料先经过预反应器再进入主反应器。
全文摘要
本发明公开了一种延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的装置和方法，该装置包括乙烯进料器、苯进料器和主反应器，所述乙烯进料器和苯进料器的出料口分别和主反应器的进料口通过管道连接，所述主反应器内盛装有催化剂，其特征在于该装置还增设有预反应器，所述预反应器中盛装与主反应器中同样的催化剂，所述乙烯进料器的出料口处增设有一分支管道，该分支管道与预反应器的进料口连接，所述苯进料器的出料口处增设有一旁支管道，该旁支管道与预反应器的进料口连接，所述预反应器的出料口与主反应器的进料口通过管道连接。该装置能够达到延长烷基化催化剂的再生周期。本发明同时公开了延长乙苯工艺中烷基化催化剂再生周期的方法。
文档编号C07C2/66GK102503760SQ20111030680
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者任福新, 傅成智, 王少谦, 陈锦培 申请人:中国石油化工股份有限公司