一種烯烴催化裂解反應系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及碳四及W上重帰姪催化裂解制丙帰、己帰技術領域，進一步地說，是涉 及一種帰姪催化裂解反應系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[000引帰姪催化裂解技術是利用己帰裝置、MTO裝置或煉油裝置副產(chǎn)的碳四及更重組分 作為原料，在催化劑作用下，催化裂解原料中所含的帰姪，獲得輕分子帰姪丙帰和己帰的一 種方法。為避免原料中夾帶的二帰姪、快姪等在催化裂解反應器內(nèi)積碳，造成催化劑失 活，反應周期縮短，及副反應增多，反應選擇性下降，通?？稍O置反應進料預加氨反應器，去 除二帰姪、快姪等有害組分。
[0003] 注1 ;本發(fā)明文字、圖表所述原料指進入預加氨反應器的物料，包含裝置新鮮進料 和循環(huán)物料。
[0004] 該技術的典型工藝如圖1所示。原料經(jīng)預加氨單元，去除二帰姪、快姪等有害組分 后，經(jīng)減壓閥減壓，再經(jīng)汽化單元被加熱汽化后，進入催化裂解反應單元，原料中的碳四及 更重帰姪轉(zhuǎn)化為丙帰己帰。
[0005] 更具體地，該技術的典型流程如圖2所示。自上游來的原料（F-I)在預加氨進出 料換熱器1與加氨反應出料換熱冷卻，再經(jīng)預加氨冷卻器2冷卻至加氨反應溫度后，與氨氣 F-2混合進入預加氨反應器3。預加氨反應器出口物料，一部分經(jīng)預加氨循環(huán)泉4升壓，返回 至預加氨冷卻器2,作為預加氨循環(huán)物料；一部分經(jīng)預加氨進出料換熱器1與原料F-I換熱 升溫，作為預加氨反應出料F-3送至下游催化裂解單元。由于帰姪催化裂解反應是分子數(shù) 增多的反應，因此操作壓力越低，越有利于反應；而加氨反應一般需在較高壓力下進行，故 預加氨反應出料F-3需經(jīng)減壓閥5減壓后再進入下游。此外，帰姪催化裂解反應又是氣相 反應，因此進料進入催化裂解反應器前需先汽化。故減壓后的預加氨反應出料F-4,送至催 化裂解進料汽化罐6,在進料汽化器7被加熱汽化后，氣相再經(jīng)進料過熱器8加熱至104C。 過熱的預加氨反應出料F-5,在催化裂解反應進出料換熱器10,與催化裂解反應器出料換 熱升溫后，再經(jīng)進料加熱器11，被加熱至反應溫度后，進入催化裂解反應器12。催化裂解反 應器出料與預加氨反應出料F-5換熱后，作為帰姪催化裂解反應出料F-6送至下游分離單 THO
[0006] 送種典型流程較不節(jié)能，操作費用較高，原因是；預加氨反應操作壓力較高，而帰 姪催化裂解反應操作壓力較低，此流程用減壓閥減壓，沒有充分利用物料的壓力勢能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了一種帰姪催化裂解反應系統(tǒng)及方 法。采取先將預加氨反應出料加熱汽化，再用作膨脹機工質(zhì)驅(qū)動機泉的方法，代替?zhèn)鹘y(tǒng)流程 先減壓，再汽化的方法，利用預加氨反應出料的壓力勢能做功，達到降低能耗，節(jié)省操作費 用的目的。
[0008] 本發(fā)明的目的之一是提供一種帰姪催化裂解反應系統(tǒng)。
[0009] 包括：進料預加氨單元、進料汽化單元和催化裂解反應單元；進料預加氨單元包 括；預加氨進出料換熱器、預加氨冷卻器、預加氨反應器和預加氨循環(huán)泉；進料汽化單元包 括：催化裂解進料汽化罐和進料汽化器；催化裂解反應單元包括：催化裂解反應進出料換 熱器、進料加熱器、催化裂解反應器和催化裂解反應出料冷卻器；
[0010] 所述系統(tǒng)包括膨脹機單元；膨脹機單元設置在進料汽化單元和催化裂解反應單元 之間；膨脹機單元包括膨脹機；
[0011] 預加氨反應器出口管線分成兩支，一支連接預加氨循環(huán)泉后連接預加氨冷卻器； 另一支連接預加氨進出料換熱器后連接催化裂解進料汽化罐；催化裂解進料汽化罐頂部連 接膨脹機，膨脹機出口依次連接催化裂解反應進出料換熱器和進料加熱器后連接催化裂解 反應器。
[0012] 本發(fā)明的目的之二是提供一種帰姪催化裂解反應方法。
[0013] 包括；預加氨反應出料不減壓直接被加熱汽化，汽化后經(jīng)膨脹機減壓至催化裂解 反應所需壓力。
[0014] 包括W下步驟：
[0015] (1)原料經(jīng)換熱和冷卻后，與氨氣混合進入預加氨反應器；
[0016] (2)預加氨反應器出口物料，一部分經(jīng)升壓后返回至預加氨冷卻器，作為預加氨循 環(huán)物料；一部分經(jīng)預加氨進出料換熱器與原料換熱升溫后送入催化裂解進料汽化罐；
[0017] (3)在進料汽化器被加熱汽化后，催化裂解進料汽化罐氣相進入膨脹機，膨脹做功 減壓后，在催化裂解反應進出料換熱器，與催化裂解反應器出料換熱升溫，再經(jīng)進料加熱器 加熱，進入催化裂解反應器；
[0018] (4)催化裂解反應器出料與預加氨反應出料換熱后，再經(jīng)催化裂解反應出料冷卻 器冷卻，作為帰姪催化裂解反應出料送至下游分離單元。
[001引 其中，優(yōu)選：
[0020] 所述原料先后經(jīng)預加氨進出料換熱器、預加氨冷卻器，冷卻至36-60°C，送入預加 氨反應器。
[0021] 所述預加氨反應出料在膨脹機做功減壓后壓力為0. 05-0.6MpaG。
[0022] 所述催化裂解反應器出料先經(jīng)催化裂解反應進出料換熱器與預加氨反應出料換 熱，再經(jīng)催化裂解反應出料冷卻器，冷卻至36-6(TC，送入下游分離單元。
[0023] 本發(fā)明的工藝條件可采用現(xiàn)有技術中通常的工藝條件，本發(fā)明中，可優(yōu)選：
[0024]所述預加氨反應器的操作壓力為0. 9-7.OMPaG,反應溫度為36-6(TC，反應溫升為 1-50°C；
[00巧]所述催化裂解進料汽化罐的操作壓力為0.6-6. 95MPaG，操作溫度為40-20(TC;
[0026] 所述進料加熱器操作壓力0. 05-0. 6MPaG，物料側(cè)出口溫度為400-60(TC;
[0027] 所述催化裂解反應器操作壓力0. 03-0. 6MPaG，反應溫度為400-60(TC。
[0028] 具體技術方案如下：
[0029] 系統(tǒng)包括；進料汽化單元和膨脹機單元，所述進料汽化單元包括；催化裂解進料 汽化罐和進料汽化器；所述膨脹機單元包括膨脹機、膨脹機驅(qū)動機泉及配套開工電機或透 平。系統(tǒng)上下游分別連接進料預加氨單元和催化裂解反應單元；所述進料預加氨單元包括： 預加氨進出料換熱器、預加氨冷卻器、預加氨反應器和預加氨循環(huán)泉；所述催化裂解反應單 元包括；催化裂解反應進出料換熱器、進料加熱器、催化裂解反應器和催化裂解反應出料冷 卻器。
[0030]方法包括；預加氨反應出料不減壓直接被加熱汽化，汽化后作為工質(zhì)驅(qū)動透平做 功，并減壓至催化裂解反應所需壓力。
[0031]具體流程如下：自上游來的原料（F-I)在預加氨進出料換熱器1與加氨反應出料 換熱冷卻，再經(jīng)預加氨冷卻器2冷卻至加氨反應溫度后，與氨氣混合進入預加氨反應器。預 加氨反應器出口物料，一部分經(jīng)預加氨循環(huán)泉4升壓，返回至預加氨冷卻器2,作為預加氨 循環(huán)物料；一部分經(jīng)預加氨進出料換熱器1與原料F-I換熱升溫，作為預加氨反應出料F-3 送至進料汽化單元催化裂解進料汽化罐6。在進料汽化器7被加熱汽化后，氣相F-4'進入 膨脹機9作為工質(zhì)做功，驅(qū)動機泉。膨脹做功后的預加氨反應出料F-5,先在催化裂解反應 進出料換熱器10,與催化裂解反應器出料換熱升溫，再經(jīng)進料加熱器11，被加熱至反應溫 度后，進入催化裂解反應器12。催化裂解反應器出料與預加氨反應出料F-5換熱后，再經(jīng)催 化裂解反應出料冷卻器冷卻，作為帰姪催化裂解反應出料F-6送至下游分離單元。
[0032]所述膨脹機W汽化后的預加氨反應出料為工質(zhì)，預加氨反應出料在膨脹機內(nèi)做功 減壓，膨脹機通過軸承與機泉相連，軸承還連接電機或透平。膨脹機輸出功率與機泉需要功 率相比，不足部分由電機或透平提供，此電機或透平在膨脹機無工質(zhì)時，還充當開工動力來 源。
[0033]所述各物料可與裝置內(nèi)其他物料換熱，W降低公用工程物料（如蒸汽、循環(huán)水等） 消耗。
[0034]由于本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)裝置中存在的預加氨反應出料壓力勢能未得到有效利 用的問題，將多個現(xiàn)有技術進行優(yōu)化組合，提出適合充分利用此壓力勢能且不影響上下游 單元操作的組合工藝，因此，本發(fā)明中所使用的反應技術、催化劑等都可W采用現(xiàn)有技術， 本發(fā)明的實施不受本發(fā)明中公開的或未公開的技術要點限定，本領域的技術人員可W根據(jù) 情況合適地選定，但是本發(fā)明絕不是送些現(xiàn)有技術的簡單羅列組合，而是解決了目前工業(yè) 生產(chǎn)確實存在的問題，具有相當顯著的工業(yè)價值。
[0035]本發(fā)明帰姪催化裂解反應系統(tǒng)及方法具有如下優(yōu)點和效果：
[003引1.降低裝置能耗
[0037]本發(fā)明通過將預加氨反應出料在較高壓力下汽化，用作膨脹機工質(zhì)驅(qū)動機泉，回 收利用物料的壓力勢能，全部或部分替代機泉所需蒸汽或電，從而降低裝置能耗。
[003引2.減少操作費用
[0039]本發(fā)明方法與傳統(tǒng)方法相比，由于總體公用工程消耗量降低，裝置操作費用可明 顯減少；新增膨脹機及催化裂解進料汽化罐等部分設備設計條件提高所增加的投資，可在 較短時間內(nèi)回收，本發(fā)明經(jīng)濟效益明顯。
[0040] 3.不影響預加氨反應和催化裂解反應
[0041]本發(fā)明方法，不需改變預加氨反應和催化裂解反應操作條件，對兩者無影響。
【附圖說明】
[0042] 圖1現(xiàn)有技術組合工藝示意圖
[0043] 圖2現(xiàn)有技術的帰姪催化裂解系統(tǒng)示意圖
[0044] 圖3本發(fā)明組合工藝示意圖
[0045] 圖4本發(fā)明帰姪催化裂解系統(tǒng)示意圖 [004引附圖標記說明：
[0047]F-I原料，1預加氨進出料換熱器，2預加氨冷卻器，3預加氨反應器，4預加氨循環(huán) 泉，F(xiàn)-3預加氨反應出料，5減壓閥，F(xiàn)-4減壓后的預加氨反應出料，F(xiàn)-4'未減壓先汽化的預 加氨反應出料，6催化裂解進料汽化罐，7進料汽化器，8進料過熱器，9膨脹機，F(xiàn)-5減壓并 汽化后的預加氨反應出料，10催化裂解反應進出料換熱器，11進料加熱器，12催化裂解反 應器，13催化裂解反應出料冷卻器，F(xiàn)-6催化裂解反應產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[004引下面結合實施例，進一步說明本發(fā)明。
[004引 實施例：
[0050] 如圖4所示，一種帰姪催化裂解反應系統(tǒng)。
[0051] 包括：進料預加氨單元、進料汽化單元和催化裂解反應單元；進料預加氨單元包 括；預加氨進出料換熱器1、預加氨冷卻器2、預加氨反應器3和預加氨循環(huán)泉4 ;進料汽化 單元包括；催化裂解進料汽化罐6和進料汽化器7 ;催化裂解反應單元包括；催化裂解反應 進出料換熱器10、進料加熱器11、催化裂解反應器12和催化裂解反應出料冷卻器13 ;
[0052] 所述系統(tǒng)包括膨脹機單元；膨脹機單元包括膨脹機9 ;
[0053] 預加氨反應器3出口管線分成兩支，一支連接預加氨循環(huán)泉4后連接預加氨冷卻 器2;另一支連接預加氨進出料換熱器1后連接催化裂解進料汽化罐6;催化裂解進料汽化 罐6頂部連接膨脹機9,膨脹機9出口依次連接催化裂解反應進出