粗苯加氫產物的精製裝置及方法
2023-09-18 17:45:10 2
粗苯加氫產物的精製裝置及方法
【專利摘要】本發明一種粗苯加氫產物的精製裝置及方法，加氫產物進入苯餾分餾塔C101，在苯餾分餾塔C101塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，C201的上部送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴溶劑油，底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取劑，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201；塔C101塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物進入甲苯脫輕塔C102，塔釜得到甲苯和二甲苯餾分進入甲苯塔C103進一步分離，塔頂為合格的甲苯產品，塔底為混合二甲苯產品。本發明節省能耗，比傳統萃取精餾工藝節省30%以上。溶劑油的苯含量可以降低至3%以下。提高了純苯的收率。
【專利說明】粗苯加氫產物的精製裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬煤化工加工領域，涉及粗苯加氫精制過程，具體涉及粗苯加氫產物的精製過程。
【背景技術】
[0002]目前，粗苯加氫精制已經取代傳統的酸洗工藝，成為粗苯精製的主要手段，該技術的主要特點是過程環保，得到的加氫產物中硫氮雜質的含量均較低，經後續精製後可得到低硫、低氮的純苯、甲苯和混合二甲苯產品。加氫後的加氫產物中以苯、甲苯和二甲苯為主，並含有大量同芳烴沸點接近或者形成共沸的非芳烴。為了除去加氫油中的非芳烴，得到各個芳烴產品，目前加氫產物的分離過程基本採取萃取精餾工藝，傳統工藝的分離過程如下:加氫後的加氫油首先進入主分餾塔，塔釜採出二甲苯以及重組分，去二甲苯塔進一步精製得到二甲苯產品，塔頂採出苯、甲苯以及輕組分經萃取精餾系統除去非芳烴後，再經純苯塔和甲苯塔依次分別得到純苯和甲苯。在該工藝中，苯和甲苯經多次從塔頂出料，蒸發次數分別為三次和兩次，加工能耗較高。中國專利CN101367704公布的粗苯加氫新的精製過程，也是對苯和甲苯餾分進行萃取精餾，採用氣相出料進入下一個塔，目的是為了節約能耗。另外，傳統萃取精餾工藝，生產出的溶劑油產品中夾帶較多的苯產品，一方面使純苯的收率下降，同時也影響了溶劑油的產品質量，進而影響了溶劑油的銷售價格。如中國專利CN10216914A公布的粗苯加氫新精製方法，將萃取精餾分為兩個塔，萃取劑與非芳烴在單獨的提餾塔內進行分離，提餾塔的塔釜產品分相後分別進入萃取精餾塔和提餾塔，該發明的目的也是為了提高苯的收率。目前，由於粗苯加工產能過剩，造成粗苯原料價格不斷上升，產品價格的上升幅度較小，如何降低能耗，降低加工成本、提高經濟效益成為企業非常關注的問題。而整個粗苯加氫裝置的能耗主要在於加氫產物的精製分離，因此，降低加氫產物精製系統的能耗是降低整體裝置能耗的關鍵。
[0003]本發明提出的新的粗苯加氫產物的精製方法，採用僅對苯餾分進行萃取精餾的加工工藝，比傳統工藝的苯和甲苯餾分共同萃取精餾的加工模式可以使整個裝置的能耗降低30%以上，並且提高了溶劑油的產品質量，提高了純苯的收率，大大提高了企業的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種粗苯加氫產物的精製裝置及方法，該工藝對僅苯餾分進行萃取精餾，甲苯以上的餾分採用普通精餾的方法進行精製。這樣可以大大降低裝置能耗，提聞溶劑油廣品的質量，提聞純苯收率。
[0005]為實現上述目的，本發明採用如下的技術方案來實現:
[0006]一種粗苯加氫產物的精製裝置，包括器苯餾分塔、甲苯脫輕塔、甲苯塔以及由萃取精餾塔、萃取劑回收塔組成的萃取精餾系統；其特徵是苯餾分餾塔ClOl上設置有粗苯加氫產物進料口和回流物料進口，苯餾分餾塔ClOl塔頂餾分連接到萃取精餾塔C201入口，塔底排出物進入甲苯脫輕塔C102入口 ；甲苯脫輕塔C102塔頂出口連接到苯餾分餾塔ClOl回流物料進口，塔底連接到甲苯塔C103入口 ；甲苯塔C103塔頂和塔底分別採出產品；萃取精餾塔C201塔頂設有萃取劑入口，塔頂採出產品，塔底出口連接到萃取劑回收塔C202的入口 ；萃取劑回收塔C202塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂萃取劑入口。
[0007]為了達到更好的效果，在萃取劑回收塔C202和萃取劑回收塔C202塔之間設置有溶劑油回收塔C203 ;萃取精餾塔C201塔頂設有萃取劑入口和塔頂進料口，塔頂出口連接到溶劑油氣提塔C203的入口，塔底出口進入萃取劑回收塔C202的入口 ；萃取劑回收塔C202塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂萃取劑入口 ；溶劑油氣提塔C203塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂進料口。
[0008]本發明的粗苯加氫產物的精製方法，加氫產物首先進入苯餾分餾塔C101，在苯餾分餾塔ClOl塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，萃取精餾塔C201的上部送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴溶劑油，底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，在萃取劑回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取劑，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201 ；苯餾分餾塔ClOl塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物進入甲苯脫輕塔C102，該塔的目的是將沸點低於甲苯的輕組分從塔頂分離出去，這部分產品可以返回苯餾分餾塔ClOl塔，也可以作為溶劑油產品出售，塔釜得到甲苯和二甲苯餾分進入甲苯塔C103進一步分離，塔頂為合格的甲苯產品，塔底為混合二甲苯產品。
[0009]本發明在增加了溶劑油回收塔C203後，工藝方法為:加氫產物首先進入苯餾分餾塔C101，在苯餾分餾塔ClOl塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，萃取精餾塔C201的塔頂送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴和少量的萃取劑，以氣相的方式進入溶劑油回收塔C203的塔底，在溶劑油回收塔C203的塔頂採出不含萃取劑的非芳烴，塔釜得到進入該塔的全部萃取劑和少量烷烴與苯的混合物，返回萃取精餾塔C201。萃取精餾塔C201的底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，在萃取劑回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取齊U，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201。苯餾分餾塔ClOl塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物進入二甲苯塔C102，該塔的目的是將甲苯和二甲苯分離，塔釜得到二甲苯餾分，塔頂的粗甲苯進入甲苯精製塔C103進一步精製，塔頂為少量的非芳烴輕組分，這部分產品可以返回苯餾分餾塔CIOI塔，也可以作為產品直接採出，塔底為合格的甲苯產品。
[0010]加氫產物的精製工藝首先以苯和甲苯為切割點，苯餾分餾塔ClOl塔頂得到不含甲苯的苯餾分，塔釜得到C7和C7以上芳烴餾分，苯餾分的進一步精製採用萃取精餾的方法進行精製，而甲苯和二甲苯的精製採用普通精餾的方法。因為是多組分分離，可以有不同的分離順序。甲苯和二甲苯的混合物的分離順序可以是先脫除沸點低於甲苯的烷烴和少量苯，再進行甲苯和二甲苯的分離，也可以是先進行甲苯和二甲苯的分離，然後再進行甲苯中低沸點烷烴、少量苯的脫除。脫除後的輕組分可以返回苯餾分切割塔，也可以作為溶劑油產品出售。
[0011]本發明的塔設備可以是填料塔也可以是板式塔。
[0012]苯餾分萃取蒸餾過程所使用的萃取劑為通常使用的萃取劑，可以是N-甲基吡咯烷酮，N-甲醯嗎啉，N，N 二甲基甲醯胺，N，N 二甲基乙醯胺，環丁碸，二甲基亞碸，乙二醇中的一種或者其中任何兩種及兩種以上的混合物。
[0013]本發明的工藝條件為:苯餾分餾塔ClOl操作壓力為101_200KPa，甲苯脫輕塔C102操作壓力為101-200KPa，甲苯塔C103操作壓力為300_400KPa，萃取精餾塔C201的操作壓力為101-200KPa，萃取劑回收塔C202的操作壓力為20_80KPa，溶劑油氣提塔C203操作壓力為lOHOOKPa。
[0014]所述的新的萃取精餾工藝，萃取精餾系統由萃取精餾塔、萃取劑回收塔和溶劑油氣提塔組成，也可以是由萃取精餾塔和萃取劑回收塔組成。
[0015]實現所述工藝的主要設備包括:苯餾分塔，甲苯精製塔、二甲苯塔以及由萃取精餾塔、萃取劑回收塔和溶劑油氣提塔組成的萃取精餾系統，所採用的分離設備可以是填料塔，也可以是板式塔。
[0016]本發明與傳統加氫油將苯和甲苯餾分進行萃取精餾精製工藝相比，苯餾分和甲苯各被少從塔頂蒸餾出一次，且萃取劑回收時，苯與萃取劑的分離比甲苯與萃取劑的分離需要更低的塔板數和回流比，因此產生了節能效果。本發明的有益成果是:
[0017]a)節省能耗，能耗比傳統萃取精餾工藝節省30%以上。
[0018]b)提高了非芳烴溶劑油的質量，溶劑油的苯含量可以降低至3%以下。
[0019]c)提高了純苯的收率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1:本發明新的萃取精餾工藝流程圖，五塔流程。
[0021]圖2:本發明新的萃取精餾工藝流程圖，六塔流程。
[0022]ClOl苯餾分餾塔、C102甲苯脫輕塔、C103甲苯塔、C201萃取精餾塔、C202萃取劑回收塔、C203溶劑油氣提塔、I加氫產物、2苯餾分、3非芳烴、4萃取劑和苯混合物、5純苯、6萃取劑、7甲苯和二甲苯、8含甲苯非芳烴、9甲苯和二甲苯、10甲苯、11 二甲苯、12粗甲苯、13苯、非芳烴和萃取劑混合物。
【具體實施方式】
[0023]本發明的粗苯加氫產物的精製工藝是首先將加氫脫硫、脫氮和將烯烴全部飽和後的加氫產物以苯和甲苯為切割點，分為苯餾分和甲苯及甲苯以上芳烴餾分，苯餾分採用萃取精餾方式進行精製，甲苯和甲苯以上餾分採用普通精餾方式進行精餾分離。按照萃取精餾塔設計方式的不同，可分為五塔流程和六塔流程。以下結合應用實例對實施方法進行進一步說明。
[0024]應用實例I
[0025]下面結合附圖1及【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0026]粗苯加氫產物的精製裝置，包括器苯餾分塔、甲苯脫輕塔、甲苯塔以及由萃取精餾塔、萃取劑回收塔組成的萃取精餾系統；其特徵是苯餾分餾塔ClOl上設置有粗苯加氫產物進料口和回流物料進口，苯餾分餾塔ClOl塔頂餾分連接到萃取精餾塔C201入口，塔底排出物進入甲苯脫輕塔C102入口 ；甲苯脫輕塔C102塔頂出口連接到苯餾分餾塔ClOl進料口，塔底連接到甲苯塔C103入口 ；甲苯塔C103塔頂和塔底分別採出產品；萃取精餾塔C201塔頂設有萃取劑入口，塔頂採出產品，塔底出口連接到萃取劑回收塔C202的入口 ；萃取劑回收塔C202塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂萃取劑入口。
[0027]加氫產物首先進入苯餾分餾塔C101，在苯餾分餾塔ClOl塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，萃取精餾塔C201的上部送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴溶劑油，底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，在萃取劑回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取劑，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201 ;苯餾分餾塔ClOl塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物進入甲苯脫輕塔C102，該塔的目的是將沸點低於甲苯的輕組分從塔頂分離出去，這部分產品可以返回苯餾分餾塔ClOl塔，也可以作為溶劑油產品出售，塔釜得到甲苯和二甲苯餾分進入甲苯塔C103進一步分離，塔頂為合格的甲苯產品，塔底為混合二甲苯產品O
[0028]ClOl塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物7進入甲苯脫輕塔C102，該塔的目的是將沸點低於甲苯的輕組分8從塔頂分離出去，這部分產品可以返回C601塔，也可以作為溶劑油產品出售，塔釜得到甲苯和二甲苯餾分9進入甲苯塔C103進一步分離，塔頂為合格的甲苯產品10，塔底為混合二甲苯產品11。
[0029]進料量為:6250kg/h,進料組成如下:
[0030]
【權利要求】
1.一種粗苯加氫產物的精製裝置，包括器苯餾分塔、甲苯脫輕塔、甲苯塔以及由萃取精餾塔、萃取劑回收塔組成的萃取精餾系統；其特徵是苯餾分餾塔ClOl上設置有粗苯加氫產物進料口和回流物料進口，苯餾分餾塔ClOl塔頂氣相出口連接到萃取精餾塔C201進料入口，塔底排出物進入甲苯脫輕塔C102進料入口 ；甲苯脫輕塔C102塔頂出口連接到苯餾分餾塔ClOl進料口，塔底連接到甲苯塔C103入口 ；甲苯塔C103塔頂和塔底分別採出產品；萃取精餾塔C201塔頂設有萃取劑入口，塔頂採出產品，塔底出口連接到萃取劑回收塔C202的進料入口 ；萃取劑回收塔C202塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂萃取劑入口。
2.如權利要求1所述的粗苯加氫產物的精製裝置，其特徵是在萃取劑回收塔C202和萃取劑回收塔C202塔之間設置有溶劑油回收塔C203 ;萃取精餾塔C201塔頂設有萃取劑入口和塔頂進料口，塔頂出口連接到溶劑油氣提塔C203的入口，塔底出口進入萃取劑回收塔C202的入口 ；萃取劑回收塔C202塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂萃取劑入口 ；溶劑油氣提塔C203塔頂採出產品，塔底連接到萃取精餾塔C201塔頂進料口。
3.根據權利要求1所述一種粗苯加氫產物的精製系統，其特徵是塔設備是填料塔或是板式塔。
4.權利要求1的粗苯加氫產物的精製方法，其特徵是:加氫產物首先進入苯餾分餾塔ClOl，在苯餾分餾塔ClOl塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，萃取精餾塔C201的上部送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴溶劑油，底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，在萃取劑回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取劑，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201 ;苯餾分餾塔ClOl塔塔釜的甲苯和二甲苯的混合物進入甲苯脫輕塔C102，脫輕塔C102塔釜得到甲苯和二甲苯餾分進入甲苯塔C103進一步分離，塔頂為甲苯產品，塔底為混合二甲苯產品。
5.權利要求2的粗苯加氫產物的精製方法，其特徵是加氫產物首先進入苯餾分餾塔C101，在苯餾分餾塔ClOl塔的塔頂蒸出苯餾分，該餾分送入萃取精餾塔C201的下部，萃取精餾塔C201的塔頂送入來自萃取劑回收塔C202的萃取劑，在萃取精餾塔C201的塔頂蒸出非芳烴和少量的萃取劑，以氣相的方式進入溶劑油回收塔C203的塔底，在溶劑油回收塔C203的塔頂採出不含萃取劑的非芳烴，塔釜得到進入該塔的全部萃取劑和少量烷烴與苯的混合物，返回萃取精餾塔C201。萃取精餾塔C201的底部採出的是萃取劑和苯的混合物，送入負壓操作的萃取劑回收塔C202塔，在萃取劑回收塔C202的塔頂得到純苯，塔釜得到萃取劑，經熱量回收利用後返回萃取精餾塔C201。
6.根據權利要求4所述一種粗苯加氫產物的精製方法，其特徵是所述萃取劑是N-甲基吡咯烷酮、N-甲醯嗎啉、N, N 二甲基甲醯胺、N, N 二甲基乙醯胺、環丁碸、二甲基亞碸或乙二醇中的一種或者其中任何兩種及兩種以上的混合物。
7.根據權利要求4所述的一種粗苯加氫產物的精製方法，其特徵是苯餾分餾塔ClOl操作壓力為101-200KPa，甲苯脫輕塔C102操作壓力為101_200KPa，甲苯塔C103操作壓力為300-400KPa，萃取精餾塔C201的操作壓力為101_200KPa，萃取劑回收塔C202的操作壓力為20-80KPa,溶劑油氣提塔C203操作壓力為101_200KPa。
【文檔編號】B01D3/32GK103520945SQ201210229906
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月4日 優先權日:2012年7月4日
【發明者】許春建, 趙俊彤, 李滙豐 申請人:天津大學, 河南寶舜化工科技有限公司