[发明专利]烃类吸热转化的方法、应用及其实施方法的装置

权利要求书

1.使用至少一个总体上吸热的化学反应进行烃类转化的方法，其中烃类原料相继通过至少两个反应区，每个反应区含有至少一种固体催化剂，在所述两个反应区之间，在没有催化剂的区域内包括一个中间再加热的步骤，用来将来自两个反应区中第一个区的物流(ST)进行再加热，然后将其引入到所述第二反应区，而且其中所述再加热是在换热器中进行的，该换热器使用焦化敏感度指数CS比物流ST小的热流体TF，主要通过对流进行传热，其中所述热流体TF在换热器上游的炉子中被加热，而且换热器入口处流体TF的温度和换热器出口处物流ST的温度之间的温度差ΔT小于250℃。

2.如权利要求1的方法，其中的热流体TF是选自允许仅通过显热进行热传导的气体热流体。

3.如权利要求1或2的方法，其中热流体TF是主要包括压力是大约0.1至大约15MPa而温度高于大约400℃的蒸汽的气体流体。

4.如权利要求1或2的方法，其中的热流体TF选自富氢气体流、循环气物流和含有从进入第一反应区上游的物料的烃类的气体物流。

5.如权利要求1的方法，其中的热流体TF是选自熔融金属和熔盐的无机液体物流。

6.如权利要求1～5中任何一项的方法，其中ΔT是10℃～150℃，含端值，优选10℃～120℃，含端值。

7.如权利要求1～4中任何一项以及权利要求6的方法，其中热流体TF是压力为0.7MPa(绝对压力)或更高的蒸汽流，至少部分在换热器出口处的所述物流TF在涡轮中被降压，以产生能量，特别是电能。

8.如权利要求7的方法，其中所述涡轮驱动使富氢气体循环的压缩机，此气体被加入到烃类中，在氢气压力下进行化学反应。

9.按照权利要求1～8中任何一项的方法在烃类脱氢中的应用，所述烃类选自乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、每个分子含有5～20个碳原子的石蜡烃、每个分子含有4-20个碳原子的单烯烃化合物、乙基苯和这些烃类中至少两种的混合物。

10.按照权利要求9的在每个分子中主要含有10～14个碳原子(含端值)的长链石蜡烃原料脱氢中的方法的应用，用来制造苯烷基化的原料，其中该石蜡烃原料在脱氢催化剂存在下通过至少两个反应区，并在换热器中进行中间再加热，得到石蜡的转化率为大约15wt％～50wt％。

11.如权利要求10的方法的应用，其中反应区的数量为2～6个，这些区的温度为440℃～520℃，在这些区内氢与烃类的摩尔比为1∶1～15∶1。

12.如权利要求10或11的应用，其中热流体TF的物流由压力为大约1.5MPa至大约13MPa(绝对压力)的蒸汽流组成，而且此物流TF的至少一部分在换热器出口处冷凝以用来使精馏塔再沸。

13.如权利要求1～8中任何一项的应用，用于在氢气中进行烃类的重整。

14.如权利要求10或12的方法的应用，包括在过量的苯存在下，使用苯使通过石蜡烃脱氢产生的烯烃烷基化的步骤，和在精馏塔中将从烷基化步骤流出的物料进行精馏以将过量的苯从包括未转化的石蜡烃和烷基苯在内的低挥发性化合物分离的步骤，其中从所述换热器出口处来的至少一部分物流TF被用来使所述精馏塔再沸。

15.实施如权利要求1～13中任何一项方法的装置，其中使用的换热器是平板换热器，特别是具有不锈钢平板的平板换热器。

16.如权利要求1、2和6～15的装置，其中热流体TF是压力为P1的蒸汽，其中在换热器下游通过蒸汽喷射器将其一部分进行降压，该喷射器供有压力为P2(高于P1)的蒸汽流，使至少部分循环到所述换热器的上游。