接方式加熱兩相混合物。兩相混合物優(yōu)選在熱交換器16的操作壓力 下加熱至大于單質溴的沸點的溫度，其氣化兩相烴溴混合物中的基本上所有單質溴。
[0044] 包含部分再循環(huán)氣體混合物和溴蒸氣的混合物的所得溴化反應器進料離開熱交 換器16并且經(jīng)由烷烴溴化反應器入口管線18被引入烷烴溴化反應器14中。溴化反應器 進料在烷烴溴化反應器14中反應以形成溴化反應產(chǎn)物，其包括氣態(tài)烷基溴和溴化氫蒸氣。 來自烷烴溴化反應器14的含有溴化反應產(chǎn)物的流出物被輸送至烷基溴轉化反應器20并且 氣態(tài)烷基溴在其中反應以形成較高分子量烴和額外的溴化氫蒸氣。
[0045] 來自烷基溴轉化反應器20的包括較高分子量烴和溴化氫蒸氣的流出物被進料到 溴化氫洗滌器22,其中流出物與同樣進料到溴化氫洗滌器22的再循環(huán)水溶液逆流接觸。溴 化氫蒸氣溶解于再循環(huán)水溶液，將其與流出物的剩余物分離。含有溴化氫蒸氣的所得溶液 作為第一溴化氫洗滌器流出物從溴化氫洗滌器22的底部排出并且連續(xù)地進料到烴汽提器 24,溴洗滌器26和溴化氫氧化反應器28。
[0046] 取決于再循環(huán)水溶液在溴化氫洗滌器22中是否中已和氫溴酸，第一溴化氫洗滌 器流出物中溶解的溴化氫蒸氣為氫溴酸或金屬溴化物鹽形式。無論如何，如果氫溴酸在溴 化氫洗滌器22中未被中和為金屬溴化物鹽，則其在進入溴化氫氧化反應器28之前在下游 被中和以形成溶液中的金屬溴化物鹽。第一溴化氫洗滌器流出物在其通過烴汽提器24和 溴洗滌器26時被改性，之后將流出物中的該金屬溴化物鹽溶液引入到溴化氫氧化反應器 28中。在氧或空氣進料已通過溴汽提器30之后，通過與從外部源（未示出）供應至溴化氫 氧化反應器28的新鮮氧或空氣進料接觸，金屬溴化物鹽在其中氧化以形成單質溴。
[0047] 含有單質溴的蒸氣相混合物從溴化氫氧化反應器28的頂部取出，而再循環(huán)水溶 液從溴化氫氧化反應器28的底部取出。來自溴化氫氧化反應器28的頂部的蒸氣料流冷卻 并且部分冷凝，產(chǎn)生多相混合物，其在液體溴分離器32中被分離成三個料流。三個料流為 液體單質溴流、殘余氣流和殘余水流。液體單質溴從液體溴分離器32中排出并且再循環(huán)到 液體返回線12中以在氣體-至-液體轉化方法的新循環(huán)中重復上述溴功能。殘余水逆流 于新鮮氧或空氣通過溴汽提器30并且作為殘余廢水流從系統(tǒng)中排出。殘余氣體逆流通過 溴洗滌器26以便移除任何殘余溴并隨后從系統(tǒng)中排放。來自溴化氫氧化反應器28的相對 不含單質溴或其他溴成分的再循環(huán)水溶液從中排出并且再循環(huán)回到溴化氫洗滌器22,如上 所述。
[0048] 經(jīng)由烴汽提器24將優(yōu)選為富甲烷烴氣體的新鮮氣體進料引入該系統(tǒng)，其中新鮮 氣體進料逆流接觸第一溴化氫洗滌器流出物。新鮮氣體進料在烴汽提器24中從第一溴化 氫洗滌器流出物中汽提任何殘余較高分子量烴，并且所得的汽提的第一溴化氫洗滌器流出 物從烴汽提器24的底部取出并且輸送到溴洗滌器26。新鮮氣體進料和殘余較高分子量烴 的所得混合物從烴汽提器24的頂部取出并且與來自烷基溴轉化反應器20的流出物合并。 合并料流與來自如上所述的溴化氫氧化反應器28的再循環(huán)水溶液一同輸送至溴化氫洗滌 器22。
[0049] 使合并料流通過溴化氫洗滌器22產(chǎn)生除上述第一烴溴化物洗滌器流出物之外的 第二烴溴化物洗滌器流出物。第二烴溴化物洗滌器流出物（其包括新鮮氣體進料、水以及 較高分子量烴的本體）從溴化氫洗滌器22的頂部排出并且輸送至產(chǎn)物脫水機34,其中水與 第二溴化氫洗滌器流出物分離。分離的水從系統(tǒng)中作為具有殘余廢水的廢物排出。剩余的 脫水流出物從產(chǎn)物脫水機34輸送至產(chǎn)物分離器36,其中脫水流出物通過氣體-液體分離被 分為分離氣流和液體產(chǎn)物流。液體產(chǎn)物流基本上包含液體較高分子量烴，其優(yōu)選為具有高 辛烷值的烷基芳族化合物。液體較高分子量烴在從產(chǎn)物分離器36排出時從系統(tǒng)中作為系 統(tǒng)的理想主要最終產(chǎn)物（即烴液體產(chǎn)物）回收。另外，在離開溴化氫洗滌器22的第一或第 二溴化氫洗滌器流出物中未夾帶的任何較高分子量烴從溴化氫洗滌器22單獨地取回并且 與從產(chǎn)物分離器36中排出的液體產(chǎn)物流組合，作為補充烴液體產(chǎn)物。
[0050] 來自產(chǎn)物分離器36的分離的氣流為上文參照氣體返回線10所述的部分再循環(huán)氣 體混合物，其包含新鮮氣體進料和再循環(huán)氣體。再循環(huán)氣體基本上為分離的氣流中除新鮮 氣體進料以外的任何氣體。如此，再循環(huán)氣體通常為來自氣體-至_液體轉化方法的殘余 副產(chǎn)物氣體。將部分再循環(huán)氣體混合物經(jīng)由氣體返回線10輸送回到烷烴溴化階段，從而完 成該氣體-至-液體轉化方法的循環(huán)。
[0051] 如下文參照圖2所述，上述和圖1所示的現(xiàn)有技術氣體-至-液體轉化方法和 系統(tǒng)容易修改以將本發(fā)明的氣化方法和系統(tǒng)并入。具體來說，通過用單階段液體氣化單 元40(例如上述實施方案之一）替換圖1的溴氣化熱交換器16,修改圖1的現(xiàn)有技術氣 體-至-液體轉化系統(tǒng)。更具體地講，在烷烴溴化反應器14上游的液體返回線12中，液體 氣化單元40替代溴氣化熱交換器16。
[0052] 通過在液體氣化單元40上游的氣體返回線10中安裝氣體預熱單元42 (例如上述 實施方案之一）來進一步修改現(xiàn)有技術氣體_至-液體轉化系統(tǒng)。根據(jù)圖2的氣體-至-液 體轉化方法和系統(tǒng)，用于氣化方法和與其集成的系統(tǒng)的加熱氣體為部分再循環(huán)氣體混合 物，即，與新鮮氣體進料和再循環(huán)氣體組合，其經(jīng)由氣體返回線10輸送至氣體預熱單元42。 用于氣化方法和系統(tǒng)的液體鹵素為液體單質溴，其經(jīng)由液體返回線12輸送至液體氣化單 元40。
[0053] 通過將部分再循環(huán)氣體混合物經(jīng)由氣體返回線10進料至氣體預熱單元42并且在 其中將部分再循環(huán)氣體混合物預熱至合適溫度和壓力條件，實施圖2的氣體-至-液體轉 化方法和系統(tǒng)。來自氣體預熱單元42的熱的預熱的部分再循環(huán)氣體混合物以及液體返回 線12中的液體單質溴均直接并且優(yōu)選單獨地進料到液體氣化單元40中。通過與熱的預熱 氣體接觸，液體單質溴在液體氣化單元40中氣化。溴蒸氣與部分再循環(huán)氣體混合物混合并 且所得氣體混合物（即溴化反應器進料）構成烷烴溴化反應器14的整個進料。經(jīng)由烷烴 溴化反應器入口管線18,從液體氣化單元40輸送溴化反應器進料并且將其進料至烷烴溴 化反應器14。
[0054] 烷烴溴化反應器14使溴蒸氣和部分再循環(huán)氣體混合物在溴化反應器進料中催化 反應以使部分再循環(huán)氣體混合物中的某些烴成分（優(yōu)選甲烷）溴化，從而形成甲基溴和溴 化氫。下游烷基溴轉化反應器20將甲基溴催化轉化為液體較高分子量烴，其作為烴液體產(chǎn) 物回收。將烷基溴轉化反應器20的流出物中含有的溴成分分離并加工以回收液體單質溴 以便如上所述經(jīng)由液體返回線12再循環(huán)至液體氣化單元40。將烷基溴轉化反應器20的流 出物中含有的氣體的本體分離并且與新鮮氣體進料組合，其共同地形成部分再循環(huán)氣體混 合物。部分再循環(huán)氣體混合物按上述方式經(jīng)由氣體返回線10返回到氣體預熱單元42。
[0055] 參照圖3,示出氣化方法和系統(tǒng)的多階段實施方案，其能夠替代集成到圖2的氣 體-至_液體轉化方法和系統(tǒng)中的單階段氣化方法和系統(tǒng)。多階段氣化方法和系統(tǒng)包含三 個階段，各自包括成對的氣體預熱步驟和液體氣化步驟。第一階段氣體預熱步驟利用優(yōu)選 為熱交換器的第一階段氣體預熱單元50。與第一階段氣體預熱步驟成對的第一階段液體氣 化步驟利用定位于第一階段氣體預熱單元50下游的第一階段液體氣化單元52。第一階段 液體氣化單元52優(yōu)選為具有逆流氣體/液體流動的填充塔。
[0056] 第二階段氣體預熱步驟利用第二階段氣體預熱單元54,其同樣優(yōu)選為基本上與第 一階段氣體預熱步驟的熱交換器相同或類似的熱交換器。第二階段氣體預熱單元54定位 于第一階段液體氣化單元52的下游。與第二階段氣體預熱步驟成對的第二階段液體氣化 步驟利用第二階段液體氣化單元56,其定位于第二階段氣體預熱單元54的下游。第二階段 液體氣化單元56優(yōu)選為基本上與第一階段液體氣化步驟的填充塔相同或類似的填充塔。
[0057] 第三階段氣體預熱步驟利用第三階段氣體預熱單元58,其同樣優(yōu)選為熱交換器， 其基本上與第一階段和第二階段氣體預熱步驟的熱交換器相同或類似。第三階段氣體預熱 單元58定位于第二階段液體氣化單元56的下游。與第三階段氣體預熱步驟成對的第三階 段液體氣化步驟利用定位于第三階段氣體預熱單元58下游的第三階段液體氣化單元60。 第三階段液體氣化單元60優(yōu)選為基本上與第一階段和第二階段液體氣化步驟的填充塔相 同或類似的填充塔。
[0058] 多階段氣化方法和系統(tǒng)還包含液體溴穩(wěn)壓罐62 (surge tank)，其可在圖3的氣體 預熱和液體氣化階段的上游插入到圖2的系統(tǒng)中的液體返回線12中。液體溴穩(wěn)壓罐62接 收并且儲存從圖2的液體溴分離器32排出的液體單質溴。如此，液體溴穩(wěn)壓罐62用于分 別調節(jié)進到第一階段、第二階段和第三階段液體氣化單元52、56和60的液體單質溴進料。
[0059] 當圖3的多相氣化方法和系統(tǒng)被替換到圖2的氣體-至-液體轉化方法和系統(tǒng)中 時，通過將氣體返回線10從產(chǎn)物分離器（圖2中所示36)導引至第一階段氣體預熱單元 50,實現(xiàn)連續(xù)操作。繼續(xù)參照圖3,部分再循環(huán)氣體混合物經(jīng)由氣體返回線10和第一階段預 熱單元氣體入口管線64引入第一階段氣體預熱單元50。部分再循環(huán)氣體混合物在第一階 段氣體預熱單元50中被預熱至第一階段氣體預熱溫度并且輸送至第一階段液體氣化單元 52,其中將其引入單元52的底部。
[0060] 將液體返回線12從液體溴分離器（圖2所示32)導引至液體溴穩(wěn)壓罐62并且從 液體溴穩(wěn)壓罐62導引至第一階段、第二階段和第三階段液體氣化單元52、56、60的各自液 體入口管線66、68、70。將得自液體溴穩(wěn)壓罐62的第一階段干燥液體單質溴經(jīng)由第一階段 氣化單元液體入口管線66引入第一階段液體氣化單元52的頂部。第一階段干燥液體單質 溴的一部分通過引入第一階段液體氣化單元52的底部的預熱的部分再循環(huán)氣體混合物來 氣化，產(chǎn)生包含溴蒸氣和部分再循環(huán)氣體混合物的第一階段氣體混合物。第一階段氣體混 合物的特征在于第一階段溴濃度。
[0061] 第一階段氣體混合物從第一階段液體氣化單元52的頂部取出并且經(jīng)由第一階段 /第二階段氣體轉移線72輸送至第二階段氣體預熱單元54。第一階段殘余液體單質溴剩 余在第一階段液體氣化單元52中，其從單元52的底部取出并且經(jīng)由第一階段氣化單元液 體出口管線74和通用穩(wěn)壓罐液體入口管線76返回到液體溴穩(wěn)壓罐62。
[0062] 將第一階段氣體混合物引入第二階段氣體預熱單元54,其中其被預熱至第二階段 氣體預熱溫度并且輸送至第二階段液體