本實用新型涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

苯、甲苯和二甲苯等輕質(zhì)芳烴為最重要的化工基礎(chǔ)原料之一，廣泛應用于生產(chǎn)橡膠、纖維、塑料和染料等化工產(chǎn)品。芳烴主要來源于石油化工中的催化重整和烴類熱解，僅有約10％來源于煤炭化工。目前石油資源越來越匱乏，而我國又是一個煤炭大國，富煤少油。因此，開發(fā)新的有煤炭生產(chǎn)苯等輕質(zhì)芳烴的技術(shù)勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)利用煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實現(xiàn)從低價值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟性高的優(yōu)點。

根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

煤破碎裝置，所述煤破碎裝置具有煤入口和煤粉末出口；

石灰窯，所述石灰窯內(nèi)具有預熱區(qū)和燒制區(qū)，所述預熱區(qū)具有石灰石入口，所述燒制區(qū)具有生石灰出口和二氧化碳出口；

生石灰破碎裝置，所述生石灰破碎裝置具有生石灰入口和生石灰粉末出口，所述生石灰入口與所述生石灰出口相連；

混料壓球裝置，所述混料壓球裝置具有生石灰粉末入口、煤粉末入口和物料球團出口，所述生石灰粉末入口與所述生石灰粉末出口相連，所述煤粉末入口與所述煤粉末出口相連；

電石爐，所述電石爐具有物料球團入口、電石出口和一氧化碳出口，所述物料球團入口與所述物料球團出口相連；

電石破碎裝置，所述電石破碎裝置具有電石入口和電石碎料出口，所述電石入口與所述電石出口相連；

乙炔發(fā)生器，所述乙炔發(fā)生器具有電石碎料入口、水入口和乙炔出口，所述電石碎料入口與所述電石碎料出口相連；

乙炔制苯反應器，所述制苯反應器具有乙炔入口，二氧化碳入口、一氧化碳入口、氫氣入口、甲烷入口和苯產(chǎn)物出口，所述乙炔入口與所述乙炔出口相連，所述二氧化碳入口與所述二氧化碳出口相連，所述一氧化碳入口與所述一氧化碳出口相連；

分離裝置，所述分離裝置具有苯產(chǎn)物入口、乙烯出口和苯出口，所述苯產(chǎn)物入口與所述苯產(chǎn)物出口相連。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)通過將煤進行粉末碎處理得到煤粉末，將石灰石經(jīng)燒制后破碎得到生石灰粉末，將煤粉末與生石灰粉末混合制球團，并將物料球團經(jīng)電石反應得到電石和一氧化碳，進一步將電石與水反應，得到乙炔，最后將乙炔與氫氣、甲烷、前面反應產(chǎn)生的二氧化碳和一氧化碳混合通入乙炔制苯反應器進行反應，以便獲得目標產(chǎn)物苯并副產(chǎn)乙烯。采用本實用新型的由煤制備苯和乙烯的方法制備苯能夠?qū)崿F(xiàn)利用煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實現(xiàn)從低價值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟性高的優(yōu)點。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實用新型另一個實施例的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是利用本實用新型一個實施例的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)制備苯和乙烯方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種由煤制備苯的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，參考圖1-2，該系統(tǒng)包括：煤破碎裝置100、石灰窯200、生石灰破碎裝置300、混料壓球裝置400、電石爐500、電石破碎裝置600乙炔發(fā)生器700、乙炔制苯反應器800和分離裝置900。

根據(jù)本實用新型的實施例，煤破碎裝置100具有煤入口101和煤出口102，且適于對煤進行破碎處理，以便得到煤粉末，其中，煤是揮發(fā)分不高于10wt％的高品質(zhì)煤或蘭炭。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將煤進行破碎處理，可以使煤與后續(xù)步驟中的其他物料充分混合，從而提高反應效率和產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的實施例，煤的揮發(fā)分不高于10wt％。煤炭中揮發(fā)分較高時，煤炭與生石灰直接進入電石爐，電石爐中產(chǎn)生的氣體過多，容易造成塌料，并提高了電石爐的電耗。

根據(jù)本實用新型的實施例，煤粉末的平均粒徑可以不高于20微米，優(yōu)選不高于10微米。發(fā)明人通過大量實驗意外地發(fā)現(xiàn)，通過將煤細磨至微米級別，具體可以磨成不高于20微米的煤粉末，由此可以使得煤粉末與生石灰粉末的接觸面積顯著增大，進而顯著降低二者的反應能，提高二者的反應效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰窯200具有預熱區(qū)210和燒制區(qū)220，預熱區(qū)210具有石灰石入口201，燒制區(qū)220具有生石灰出口202和二氧化碳出口203，石灰窯200適于對石灰石碎料進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳。具體的，先將石灰石運輸至石灰窯預熱區(qū)進行預熱，預熱后，再將石灰石運輸至燒制區(qū)進行燒制，得到的二氧化碳可以在后續(xù)制備苯反應中作為稀釋劑，降低反應氣的分壓，減少積炭。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰石是碳酸鈣含量較高(一般在97％以上)，雜質(zhì)較少的石灰石。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰窯預熱區(qū)的溫度為800～850攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預熱區(qū)溫度過低，則無法達到預熱效果，導致后續(xù)燒制反應效率降低；而預熱區(qū)溫度過高，則容易造成石灰石的損耗。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰窯燒制區(qū)的溫度為900～1100攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果燒制區(qū)的溫度過低，則無法使石灰石充分轉(zhuǎn)化為生石灰和二氧化碳；而如果燒制區(qū)溫度過高，則會使能耗升高并發(fā)生副反應，導致生石灰和二氧化碳的產(chǎn)率降低。

根據(jù)本實用新型的實施例，生石灰破碎裝置300具有生石灰入口301和生石灰粉末出口302，且適于將生石灰進行破碎處理，以便得到生石灰粉末。

根據(jù)本實用新型的實施例，經(jīng)破碎得到的生石灰粉末的平均粒徑不高于20微米，優(yōu)選不高于10微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將生石灰細磨成微米級別，具體可以磨成不高于20微米的生石灰粉末，由此可以使得煤粉末與生石灰粉末的接觸面積顯著增大，進而顯著降低二者的反應能，提高二者的反應效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，混料壓球裝置400具有生石灰粉末入口401、煤粉末入口402和物料球團出口403，生石灰粉末入口401與生石灰粉末出口302相連，煤粉末入口402與煤粉末出口102相連，混料壓球裝置400適于將生石灰與煤粉末進行混合處理，以便得到物料球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，煤粉末與生石灰的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，煤粉末與生石灰可以按照質(zhì)量比(0.6～0.8)：1進行混合處理，煤粉末配比過高時，電石爐出料中殘?zhí)枯^高，過低時生石灰過剩，影響所產(chǎn)電石質(zhì)量。

根據(jù)本實用新型的實施例，電石爐500具有物料球團入口501、電石出口502和一氧化碳出口503，物料球團入口501與物料球團出口403相連，電石爐500適于將混料壓球裝置400中制備得到的物料球團進行電石反應，以便得到電石和一氧化碳。其中，得到的一氧化碳可以作為后續(xù)乙炔制苯熱反應的燃料氣，由此可以進一步降低本實用新型的由煤制備苯和乙烯的方法的成本和能耗。

根據(jù)本實用新型的實施例，電石破碎裝置600具有電石入口601和電石碎料出口602，電石入口601與電石出口502相連，電石破碎裝置600適于將將電石破碎為電石碎料。

根據(jù)本實用新型的實施例，可以將電石破碎至粒徑不高于80mm，優(yōu)選將電石破碎至粒徑為50～80mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果電石的粒徑過大，則無法與水充分反應制備得到乙炔，且會使所需能耗升高；而如果將電石破碎至更小粒徑，則會顯著提高破碎處理的成本。發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，將電石破碎至粒徑為50～80mm，可以在保證破碎處理成本較低的同時，使制備乙炔的反應效率、能耗和產(chǎn)率最佳。

根據(jù)本實用新型的實施例，乙炔發(fā)生器700具有電石碎料入口701、水入口702和乙炔出口703，電石碎料入口701與電石碎料出口602相連，乙炔發(fā)生器700適于將電石破碎裝置600中制備得到的電石碎料與水反應，以便得到乙炔。

根據(jù)本實用新型的實施例，乙炔制苯反應器800具有乙炔入口801、二氧化碳入口802、一氧化碳入口803、氫氣入口804、甲烷入口805和苯產(chǎn)物出口806，乙炔入口801與乙炔出口703相連，二氧化碳入口802與二氧化碳出口203相連，一氧化碳入口803與一氧化碳出口503相連，乙炔制苯反應器800適于將乙炔發(fā)生器700中制備得到的乙炔發(fā)生熱反應，以便獲得苯并副產(chǎn)乙烯。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，乙炔制苯反應器由加熱爐和至少一個石英管組成，且加熱爐內(nèi)具有恒溫區(qū)，上述混合氣體由石英管入口進入加熱爐恒溫區(qū)，通過熱反應得到苯并副產(chǎn)乙烯，得到的苯和乙烯從石英管出口流出。

根據(jù)本實用新型的實施例，石英管內(nèi)徑與恒溫區(qū)長度比例為1：(50～100)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，石英管內(nèi)徑與恒溫區(qū)長度的比例會影響反應管內(nèi)部的熱場，從而改變熱反應的轉(zhuǎn)化率和選擇性。

根據(jù)本實用新型的實施例，石英管入口和出口的溫度可以不高于200攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當金屬管路中的溫度超過200攝氏度時，管路中的金屬會催化反應氣生成大量氫氣和一氧化碳，苯和乙烯等其他產(chǎn)物的產(chǎn)率幾乎降為0。

根據(jù)本實用新型的實施例，上述熱反應可以在600～1000攝氏度下進行。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，反應溫度過低時，乙炔轉(zhuǎn)化率大大降低；當反應溫度過高時，乙烯熱聚反應加劇，降低了苯等輕質(zhì)產(chǎn)物的收率并增加了焦炭產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，上述熱反應可以在850～950攝氏度下進行。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該溫度下進行熱反應，可以使熱反應的效率、能耗和產(chǎn)率最佳。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的體積比可以為(1～2)：(1～4)：(1～2)：(1～3)：(0.5～1)。發(fā)明人通過大量實驗意外地發(fā)現(xiàn)，乙炔比例的改變會影響乙炔的轉(zhuǎn)化率和焦炭的產(chǎn)率；氫氣比例改變會影響焦炭和乙烯、乙烷等加氫產(chǎn)物的產(chǎn)率；甲烷和一氧化碳比例改變會影響焦炭產(chǎn)率；二氧化碳比例改變會影響反應氣的分壓，從而影響反應深度。由此通過采用上述配比可以進一步提高乙炔產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的實施例，分離裝置900具有苯產(chǎn)物入口901、乙烯出口902和苯出口903，苯產(chǎn)物入口901與苯產(chǎn)物與出口806相連，分離裝置900適于將乙炔制苯反應器800中獲得的苯和副產(chǎn)的乙烯分離。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)通過分別將石灰石和煤進行粉末碎處理得到石灰石碎料和煤粉末，進而將石灰石碎料進行燒制處理，得到生石灰和二氧化碳，生石灰粉末和煤粉末混合成型后，得到的物料球團經(jīng)電石反應得到電石和一氧化碳，進一步將電石與水反應，得到乙炔，最后將乙炔與氫氣、甲烷、前面反應產(chǎn)生的二氧化碳和一氧化碳混合通入乙炔制苯反應器進行反應，以便獲得目標產(chǎn)物苯并副產(chǎn)乙烯，進而通過分離裝置將二者分離。采用本實用新型的由煤制備苯和乙烯的系統(tǒng)實施制備由煤制備苯和乙烯的方法制備苯能夠?qū)崿F(xiàn)利用煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實現(xiàn)從低價值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟性高的優(yōu)點。

為了方便理解本實用新型上述實施例的由煤制備苯的系統(tǒng)，下面參考圖3對利用該系統(tǒng)制備苯的方法進行描述。

S100：將煤進行破碎處理，

根據(jù)本實用新型的實施例，將煤進行破碎處理，以便得到煤粉末。由此可以進一步提高煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，煤可以為揮發(fā)分不高于10wt％的高品質(zhì)煤。煤炭中揮發(fā)分較高時，煤炭與生石灰直接進入電石爐，電石爐中產(chǎn)生的氣體過多，容易造成塌料，并提高了電石爐的電耗。根據(jù)本實用新型的具體示例，煤可以優(yōu)選蘭炭。

根據(jù)本實用新型的實施例，煤粉末的平均粒徑可以不高于20微米，優(yōu)選不高于10微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將煤細磨成微米級別，具體可以磨成不高于20微米的煤粉末，由此可以使得煤粉末與生石灰粉末的接觸面積顯著增大，進而顯著降低二者的反應能，提高二者的反應效率。

S200：將石灰石進行燒制處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將石灰石在石灰窯內(nèi)進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳。具體的，石灰石是碳酸鈣含量較高(一般在97％以上)，雜質(zhì)較少的石灰石。

該步驟中，將石灰石在石灰窯內(nèi)進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳。具體的，先將石灰石運輸至石灰窯預熱區(qū)進行預熱，預熱后，再將石灰石運輸至燒制區(qū)進行燒制，得到的二氧化碳可以在后續(xù)制備苯反應中作為稀釋劑，降低反應氣的分壓，減少積炭。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰窯預熱區(qū)的溫度為800～850攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預熱區(qū)溫度過低，則無法達到預熱效果，導致后續(xù)燒制反應效率降低；而預熱區(qū)溫度過高，則容易造成石灰石的損耗。

根據(jù)本實用新型的實施例，石灰窯燒制區(qū)的溫度為900～1100攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果燒制區(qū)的溫度過低，則無法使石灰石充分轉(zhuǎn)化為生石灰和二氧化碳；而如果燒制區(qū)溫度過高，則會使能耗升高并發(fā)生副反應，導致生石灰和二氧化碳的產(chǎn)率降低。

S300：將生石灰進行破碎處理

該步驟中，將生石灰進行破碎處理，以便得到生石灰粉末。由此可以進一步提高生石灰粉末與煤粉末的接觸面積。

根據(jù)本實用新型的實施例，生石灰粉末的平均粒徑不高于20微米，優(yōu)選不高于10微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將生石灰細磨成微米級別，具體可以磨成不高于10微米的生石灰粉末，由此可以使得煤粉末與生石灰粉末的接觸面積顯著增大，進而顯著降低二者的反應能，提高二者的反應效率。

S400：混合和壓球處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將煤粉末與生石灰粉末進行混合和壓球處理，以便得到物料球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，煤粉末與生石灰粉末的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，煤粉末與生石灰粉末可以按照質(zhì)量比(0.6～0.8)：1進行混合處理，煤粉末配比過高時，電石爐出料中殘?zhí)枯^高，過低時生石灰過剩，影響所產(chǎn)電石質(zhì)量。

S500：進行電石反應

該步驟中，將S400中制備得到的物料球團供給至電石爐進行電石反應，以便得到電石和一氧化碳。其中，得到的一氧化碳可以作為后續(xù)乙炔制苯熱反應的燃料氣，由此可以進一步降低本實用新型的由煤制備苯和乙烯的方法的成本和能耗。

S600：將電石制備乙炔

該步驟中，將S500中制備得到的電石經(jīng)破碎后在乙炔發(fā)生器內(nèi)與水反應，以便得到乙炔。

根據(jù)本實用新型的實施例，可以將電石破碎至粒徑不高于80mm，優(yōu)選將電石破碎至粒徑為50～80mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果電石的粒徑過大，則無法與水充分反應制備得到乙炔，且會使所需能耗升高；而如果將電石破碎至更小粒徑，則會顯著提高破碎處理的成本。發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，將電石破碎至粒徑為50～80mm，可以在保證破碎處理成本較低的同時，使制備乙炔的反應效率、能耗和產(chǎn)率最佳。

S700：將乙炔制備苯并副產(chǎn)乙烯

該步驟中，將步驟S600中制備得到的乙炔與氫氣、甲烷、S200中制備得到的二氧化碳以及S400中制備得到的一氧化碳通入乙炔制苯反應器中并發(fā)生熱反應，以便獲得苯并副產(chǎn)乙烯。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，乙炔制苯反應器由加熱爐和至少一個石英管組成，且加熱爐內(nèi)具有恒溫區(qū)，上述混合氣體由石英管入口進入加熱爐恒溫區(qū)，通過熱反應得到苯并副產(chǎn)乙烯，得到的苯和乙烯從石英管出口流出。

根據(jù)本實用新型的實施例，石英管內(nèi)徑與恒溫區(qū)長度比例為1：(50～100)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，石英管內(nèi)徑與恒溫區(qū)長度的比例會影響反應管內(nèi)部的熱場，從而改變熱反應的轉(zhuǎn)化率和選擇性。

根據(jù)本實用新型的實施例，石英管入口和出口的溫度可以不高于200攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當金屬管路中的溫度超過200攝氏度時，管路中的金屬會催化反應氣生成大量氫氣和一氧化碳，苯和乙烯等其他產(chǎn)物的產(chǎn)率幾乎降為0。

根據(jù)本實用新型的實施例，上述熱反應可以在600～1000攝氏度下進行。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，反應溫度過低時，乙炔轉(zhuǎn)化率大大降低；當反應溫度過高時，乙烯熱聚反應加劇，降低了苯等輕質(zhì)產(chǎn)物的收率并增加了焦炭產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，上述熱反應可以在850～950攝氏度下進行。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該溫度下進行熱反應，可以使熱反應的效率、能耗和產(chǎn)率最佳。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的體積比可以為(1～2)：(1～4)：(1～2)：(1～3)：(0.5～1)。發(fā)明人通過大量實驗意外地發(fā)現(xiàn)，乙炔比例的改變會影響乙炔的轉(zhuǎn)化率和焦炭的產(chǎn)率；氫氣比例改變會影響焦炭和乙烯、乙烷等加氫產(chǎn)物的產(chǎn)率；甲烷和一氧化碳比例改變會影響焦炭產(chǎn)率；二氧化碳比例改變會影響反應氣的分壓，從而影響反應深度。由此通過采用上述配比可以進一步提高乙炔產(chǎn)率。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的由煤制備苯和乙烯的方法通過將煤進行粉末碎處理得到煤粉末，將石灰石經(jīng)燒制后破碎得到生石灰粉末，將煤粉末與生石灰粉末混合制球團，并將物料球團經(jīng)電石反應得到電石和一氧化碳，進一步將電石與水反應，得到乙炔，最后將乙炔與氫氣、甲烷、前面反應產(chǎn)生的二氧化碳和一氧化碳混合通入乙炔制苯反應器進行反應，以便獲得目標產(chǎn)物苯并副產(chǎn)乙烯。采用本實用新型的由煤制備苯和乙烯的方法制備苯能夠?qū)崿F(xiàn)利用煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實現(xiàn)從低價值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟性高的優(yōu)點。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例

將石灰石運輸至石灰窯進行燒制，石灰窯預熱區(qū)溫度控制在850℃以下，燒制溫度控制在1000℃左右。將無煙煤和生石灰粉碎至20μm以下，按煤與生石灰質(zhì)量比2:3混合，混合后的物料進入壓球裝置進行壓球，成型的球團裝入電石生產(chǎn)系統(tǒng)的高位料槽中，再裝入電石爐生產(chǎn)電石。所生產(chǎn)的電石冷卻粉碎，將電石的粒徑控制在50～80mm之間，進入乙炔發(fā)生器中反應得到乙炔。電石爐爐氣經(jīng)過凈化后得到一氧化碳和少量氫氣作為乙炔制苯反應系統(tǒng)的燃料氣。經(jīng)過本系統(tǒng)，以630kg無煙煤和1700kg石灰石為原料，石灰窯可得到904kg生石灰和703kg二氧化碳，電石爐可得到980kg左右的電石、425kg一氧化碳和少量氫氣，最終生產(chǎn)350kg左右的乙炔。所得的乙炔、二氧化碳、一氧化碳和氫氣、甲烷混合后通入乙炔制苯反應器中進行反應，氣體體積比乙炔：甲烷：氫氣：二氧化碳：一氧化碳為1:1:3:1.2:0.5，混合氣的反應停留時間為10s，反應溫度為900℃，反應器使用由內(nèi)徑為4mm的石英管組成的管束，反應器恒溫區(qū)為300mm。生產(chǎn)得到174kg苯和100kg乙烯。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。