專利名稱：用于對離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流進(jìn)行冷卻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流進(jìn)行冷卻的方法。通常在約540 660°C范圍內(nèi)的溫度下和在接近大氣壓或者甚至低于大氣壓的條件下進(jìn)行乙苯的催化脫 氫以制造苯乙烯。通常，在絕熱脫氫反應(yīng)器中，具有可能為6、7或8或者甚至更高的蒸汽 與乙苯摩爾比的乙苯蒸汽進(jìn)料在例如氧化鐵的脫氫催化劑上面通過。采用大量的蒸汽以 將顯熱的一部分提供給脫氫反應(yīng)(吸熱反應(yīng))，從而降低乙苯的分壓以促進(jìn)脫氫反應(yīng)，和 使催化劑保持不含焦炭和碳沉積物。離開所述乙苯脫氫反應(yīng)器的物流(也稱作流出氣體 (effIuentgas))主要含有苯乙烯、氫氣、未反應(yīng)的乙苯、苯、甲苯和少量的二乙烯基苯、甲 烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳、各種聚合物型物質(zhì)和焦油以及含水組分。
背景技術(shù)：
US 3256355涉及乙苯脫氫以制造苯乙烯。在所述現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于離開乙苯脫氫 反應(yīng)器的物流，所含蒸汽的冷凝潛熱用于在整個過程中加熱蒸餾塔的再沸器。所述物流首 先用熱水洗滌以除去焦油，然后壓縮和送至再沸器。US 4288234描述了乙苯脫氫，其中將離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流引入含有壓縮步 驟和一個或多個冷卻步驟的冷卻區(qū)中?；旧蠟闅錃獾臍埩魵怏w用乙苯洗滌，然后用聚乙 基苯洗滌以除去芳族化合物。US 4628136描述了乙苯脫氫，其中將離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流引入常規(guī)的冷卻 區(qū)中，在該冷卻區(qū)中獲得⑴氣相(基本上為氫氣)、(ii)有機(jī)相(乙苯和苯乙烯)和(iii) 水相。所述水相進(jìn)一步與新鮮乙苯混合，然后其在對乙苯/苯乙烯蒸餾塔的回流液進(jìn)行冷 凝的同時被汽化，然后將其送至脫氫催化劑。US 6388155涉及由乙苯制造苯乙烯單體的方法，包括如下步驟a)在蒸汽的存在下使所述乙苯催化脫氫，從而催化產(chǎn)生含有未反應(yīng)的乙苯和輕質(zhì) 組分、以及苯乙烯單體和重質(zhì)組分的脫氫流出氣體；b)用回流液洗滌所述流出氣體以從所述流出氣體除去所述苯乙烯單體和重質(zhì)組 分的至少一部分；c)使所述經(jīng)洗滌的流出氣體冷凝，從而產(chǎn)生液體有機(jī)脫氫混合物、水相和氣相； 禾口d)使用所述液體有機(jī)脫氫混合物的一部分作為用于所述洗滌步驟b)的所述回流液。在所述步驟b)的洗滌器底部獲得水相和有機(jī)相，將所述水相與步驟C)處獲得的 水相混合并且將所述有機(jī)相進(jìn)料到用于分離乙苯和苯乙烯單體的蒸餾塔中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的新方法，其中步驟a)的脫氫流出物用水相驟冷和在驟冷塔的底 部回收乙苯脫氫流出物流中存在的基本上所有的蒸汽。一個優(yōu)點在于容易除去所述脫氫流出物中所含的二乙烯基苯和聚合物型物質(zhì)的 大部分。所述除去消除了苯乙烯回收過程中冷凝器和其它裝置中的結(jié)垢和堵塞問題。
US 3 515 764,GB 2 092 018,US 3 515 764,US 3 515 765,US 3 515 766 和 US 3 515 767已經(jīng)描述了用于回收乙苯脫氫流出物流中苯乙烯的方法。在所述現(xiàn)有技術(shù)中，驟 冷裝置僅具有塔頂流出物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是由乙苯制造苯乙烯單體的方法，包括如下步驟a)在蒸汽的存在下使所述 乙苯催化脫氫，從而催化產(chǎn)生基本上含有未反應(yīng)的乙 苯、苯乙烯單體、氫氣、蒸汽和二乙烯基苯的脫氫流出氣體；b)在至少一個驟冷塔中用含水回流液使所述流出氣體驟冷以冷卻所述流出氣體， 從而在塔頂?shù)玫綒怏w并且在塔底得到比所述含水回流液熱的液流；c)使所述塔頂氣體冷凝，從而產(chǎn)生液體有機(jī)相、水相和氣相；d)使用步驟C)的所述水相的一部分或全部作為所述驟冷步驟b)的回流液；e)將在步驟b)處獲得的液流送至油水分離器以獲得水相和有機(jī)相。通過已知設(shè)備從步驟C)和e)的有機(jī)相回收苯乙烯。一個優(yōu)點在于除去所述脫氫流出物中所含的大部分二乙烯基苯和聚合物型物質(zhì)。 所述除去消除了步驟c)中冷凝器中的結(jié)垢和堵塞問題。根據(jù)一個具體實施方式
，在所述驟冷塔和步驟e)的油水分離器之間的液流上插 入混合罐。在所述混合罐中引入有效量的芳族組分(有利地為不能聚合的芳族組分)，所 述芳族組分有利地為乙苯或苯或甲苯或它們的混合物。所述引入的目的是使有機(jī)重質(zhì)組分 在所述油水分離器中遷移至有機(jī)相，這導(dǎo)致離開所述油水分離器的清潔的水相?！扒鍧嵉乃?相”是指離開所述油水分離器的所述水相不會在容器、管道和設(shè)備的任何部件中引起結(jié)垢 或隨機(jī)發(fā)生聚合。根據(jù)另一具體實施方式
，離開步驟e)的油水分離器的水相通過汽提塔以除去任 何殘留有機(jī)組分(其主要是乙苯和苯或甲苯)的大部分。有利地，除去盡可能多的殘留的 有機(jī)組分。然后所述水相有利地用于制造蒸汽。根據(jù)涉及步驟b)的驟冷塔的另一具體實施方式
，將來自步驟C)的水相送至所述 驟冷塔的頂部并且將來自步驟a)的脫氫流出物送至所述驟冷塔的下端。根據(jù)另一具體實 施方式，來自步驟c)的所述水相通過噴霧嘴分散在所述驟冷塔中。根據(jù)另一具體實施方式
，所述驟冷塔在底部沒有液位以減少停留時間從而防止結(jié) 垢和隨機(jī)發(fā)生的聚合。
具體實施例方式

圖1說明根據(jù)本發(fā)明的方法。10是步驟b)的驟冷塔，20是步驟c)的冷凝器，30 是油水分離器(分離器)和40是步驟e)的油水分離器。離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流在約 120 150°C下冷卻并且通過管線1送至驟冷塔10。經(jīng)由管線5向所述驟冷塔進(jìn)料約40°C 的水相。離開所述驟冷塔的液流6為約65°C，驟冷塔塔頂氣體為約70°C并且經(jīng)由管線2送 至冷凝器20。約40°C下離開冷凝器20的冷凝和未冷凝組分經(jīng)由管線3送至油水分離器 30，從而產(chǎn)生氣態(tài)物流9、液體有機(jī)相4和水相5。離開所述驟冷塔10的物流6送至油水分 離器40以產(chǎn)生液體有機(jī)相8和水相7。任選地，在物流6上插入混合罐(圖1中未示出)。在所述混合罐中引入有效量的芳族組分，所述芳族組分有利地為乙苯或苯或甲苯或它們的 混合物。圖2由圖1在物流6上插入混合罐而得到。物流6離開驟冷塔并且送至其中通過 管線62引入芳族組分的混合罐61，并且經(jīng)由管線63送至步驟c)的油水分離器40。關(guān)于離 開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流(也稱作流出氣體)，其主要含有苯乙烯、氫氣、 未反應(yīng)的乙苯、苯、甲苯和少量的二乙烯基苯、甲烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳、各種聚合物 型物質(zhì)和焦油以及含水組分。有利地，離開乙苯脫氫反應(yīng)器的物流可在減壓下得到并且 所述驟冷塔在所述減壓下運(yùn)行。作為實例，這種減壓為0. 2 0. 7巴絕對壓力，有利地為 0. 3 0. 5巴絕對壓力。關(guān)于步驟b)的驟冷塔，其可為任意類型的液體/氣體接觸器，例如作為實例的填 料塔或具有塔板或塔板和填料組合的塔。有利地，送至所述驟冷塔頂部的水相通過噴霧嘴 分散并且不存在填料。任選地，一個或多個(有利地為兩個)洗滌塔板(washing tray)可 位于所述驟冷塔的頂部、高于所述噴霧嘴，但是它們必須進(jìn)料有送至所述噴霧嘴的水相的 一部分。將在步驟C)處和在步驟e)處中獲得的液體有機(jī)相送至回收段以將苯乙烯和乙苯 與所有雜質(zhì)分離，將乙苯再循環(huán)至脫氫反應(yīng)。根據(jù)一個具體實施方式
，在所述驟冷塔和步驟e)的油水分離器之間的液流上插 入混合罐。在所述混合罐中引入有效量的芳族組分，所述芳族組分有利地為乙苯或苯或甲 苯或它們的混合物。所述引入的目的是使有機(jī)重質(zhì)組分在所述油水分離器中遷移至有機(jī) 相，這導(dǎo)致離開所述油水分離器的清潔的水相。“清潔的水相”是指離開所述油水分離器的 所述水相不會在容器、管道和設(shè)備的任何部件中引起結(jié)垢或隨機(jī)發(fā)生聚合。引入到所述混 合罐中的芳族組分可為任何不能聚合的芳族化合物，有利地其為乙苯或苯或甲苯或它們的 混合物。所引入的所述芳族組分的量為水相的量的0.05 5重量％。將所述混合罐的容 積設(shè)計成有利地具有5 45分鐘的停留時間。根據(jù)另一具體實施方式
，離開步驟e)的油水分離器的水相通過汽提塔以盡可能 除去任何殘留的有機(jī)組分，所述殘留的有機(jī)組分主要是乙苯和苯或甲苯。然后，所述水相 有利地用于制造蒸汽。所述汽提塔本身是已知的并且像任何汽提塔(蒸餾塔的汽提段 (exhausting section))那樣運(yùn)行。有利地，根據(jù)汽提塔的操作壓力，所述汽提塔頂部的溫 度為約95°C 110°C。所述汽提塔的塔頂餾出物包含水、苯、甲苯和其它芳族化合物，將該 塔頂餾出物冷凝并且有利地送至油水分離器，將有機(jī)相送至分離苯乙烯、乙苯、和其它雜質(zhì) 的回收段。本發(fā)明的驟冷塔的優(yōu)點是在加熱待汽提的所述水相時的節(jié)能。
權(quán)利要求
由乙苯制造苯乙烯單體的方法，包括如下步驟a)在蒸汽的存在下使所述乙苯催化脫氫，從而催化產(chǎn)生基本上含有未反應(yīng)的乙苯、苯乙烯單體、氫氣、蒸汽和二乙烯基苯的脫氫流出氣體；b)在至少一個驟冷塔中用含水回流液使所述流出氣體驟冷以冷卻所述流出氣體，從而在塔頂?shù)玫綒怏w并且在塔底得到比所述含水回流液熱的液流；c)使所述塔頂氣體冷凝，從而產(chǎn)生液體有機(jī)相、水相和氣相；d)使用步驟c)的所述水相的一部分或全部作為所述驟冷步驟b)的回流液；e)將在步驟b)處獲得的液流送至油水分離器以獲得水相和有機(jī)相。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在所述驟冷塔和步驟e)的油水分離器之間的液流上插入混 合罐，并且在所述混合罐中引入有效量的芳族組分以使有機(jī)重質(zhì)組分在步驟e)的所述油 水分離器中遷移至所述有機(jī)相。
3.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中離開步驟e)的所述油水分離器的所述水相通 過汽提塔以除去任何殘留有機(jī)組分的大部分。
4.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中將來自步驟c)的水相送至所述驟冷塔的頂部 并且將來自步驟a)的脫氫流出物送至所述驟冷塔的下端。
5.權(quán)利要求4的方法，其中來自步驟c)的所述水相通過噴霧嘴在所述驟冷塔中分散。
6.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中步驟b)的驟冷塔在底部沒有液位。
7.權(quán)利要求5的方法，其中一個或多個洗滌塔板位于所述驟冷塔的頂部、高于所述噴 霧嘴，并且進(jìn)料有送至所述噴霧嘴的水相的一部分。
全文摘要
本發(fā)明是由乙苯制造苯乙烯單體的方法，包括如下步驟a)在蒸汽的存在下使所述乙苯催化脫氫，從而催化產(chǎn)生基本上含有未反應(yīng)的乙苯、苯乙烯單體、氫氣、蒸汽和二乙烯基苯的脫氫流出氣體；b)在至少一個驟冷塔中用含水回流液使所述流出氣體驟冷以冷卻所述流出氣體，從而在塔頂?shù)玫綒怏w并且在塔底得到比所述含水回流液熱的液流；c)使所述塔頂氣體冷凝，從而產(chǎn)生液體有機(jī)相、水相和氣相；d)使用步驟c)的所述水相的一部分或全部作為所述驟冷步驟b)的回流液；e)將步驟b)處獲得的液流送至油水分離器以獲得水相和有機(jī)相。
文檔編號C07C5/333GK101883748SQ200880118587
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者讓-皮埃爾·托雷特鮑切特, 雷諾·德農(nóng)考特 申請人:道達(dá)爾石化法國公司