連續兩股側線出料精餾法提取裂解C₉芳烴中三甲苯餾分的方法及其設備的製作方法

2023-06-02 13:56:46

專利名稱：：連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法及其設備的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種化工的分離工藝，特別是一種連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法；以及這種工藝方法所使用的設備。
背景技術：
：乙烯裝置副產的C9芳烴餾份(簡稱裂解C9)，是由裂解石腦油經抽提分離出C5餾份、C6C8餾份(經加氫生產BTX)後的剩餘餾份，約佔乙烯總產量的10%20%。隨著中國石油化工的迅速發展，特別是乙烯的生產能力逐年提高，裂解C9的數量也在不斷增加，如何利用這部分資源開發下遊產品越來越引起人們的重視。根據市場預測，到2010年中國乙烯生產能力將超過1000萬噸。目前中國絕大部分乙烯廠用輕柴和石腦油為原料，若裂解C9的收率按乙烯能力的11%計算，則2010年裂解C9芳烴產量可分別達到110萬噸。目前裂解C9的利用主要是生產C9芳烴石油樹脂原料，採用適當工藝合成的C9樹月旨，可用於塗料、油漆、橡膠及輕工行業，殘餘的混合芳烴可作為生產塗料的溶劑。隨著資源的綜合利用，採用有效的方法加工裂解C9將越來越受到重視，程文才等人提供了一種苯與C9芳烴烷基轉移方法，通過採用以苯和C9芳烴為原料，在氣固相固定床反應器中，臨氫條件下，於溫度300600°C，壓力1.06.OMPa,原料芳烴重量空速為0.53.0每小時，氫烴摩爾比為210條件下，反應生成甲苯和二甲苯以及C1C5石蠟烴，甲苯再用作甲苯選擇歧化工藝的原料，生產苯和富含對二甲苯的二甲苯，從而達到多產二甲苯的目的，提高了裂解C9的附加值。裂解C9中，三甲苯的含量大約在68%左右，含有近50種組成，芳香類烯烴含量較高，直接加氫和精餾處理得到高含量的三甲苯餾分，加氫過程的設備投入和費用很高。目前中國國內從混合C9餾分中提出高含量三甲苯餾分，主要採用多次精餾法，首先採用初次精餾去掉反應生產的裂解C9中的輕組分，然後採用精餾方法去掉重組分，最後得到含三甲苯25%以上的C9成份。生產過程採用上述方法分離裂解C9芳烴，採用分離條件見表1所示，分離結果見表2。從表2可見，得到19.07%的三甲苯餾分，能量消耗為5011.9KJ/Kg，三甲苯餾分收率為80.6%。採用上述方法分離裂解C9芳烴，由於兩次精餾和兩次次冷凝需要消耗大量的能量，導致生產成本過高。
發明內容針對現有技術的上述問題，本發明的目的是提供一種連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法，採用側線出料精餾法分離裂解C9芳烴，在同一精餾塔上實現分離輕餾分、三甲苯餾分及重餾分，這樣不僅將兩次精餾和兩次冷凝改進為一次精餾和一次冷凝，減少了能量消耗，降低成本，同時減少了設備的投資和佔用場地。本方法可以得到25%左右的三甲苯餾分，為加氫和歧化生產C8芳烴等提供原料。本申請還將提供以上方法所使用的一種連續兩股側線出料精餾裝置，該裝置可以在一座精餾塔上實現四組分分離；當分離組成發生變化時，可以通過改變精餾裝置不同部分的高度，實現有效分離，且結構簡單、操作方便。完成上述發明任務的方案是一種連續兩股側線出料精餾法提取裂解(9芳烴中三甲苯餾分的方法，其特徵在於，步驟如下(1).將原料打入精餾塔釜中；(2).當液位達到1/3時，打開塔頂與側面冷凝器的冷卻水，開始加熱；(3).當精餾塔頂與底溫度穩定，控制塔頂回流比為71左右，開始出料；所述的出料採用連續兩股側線出料方式，其中裂解C9中的輕組分在精餾裝置塔頂側線出料(經後文所述的第二側線出料裝置出料)；裂解C9中的三甲苯餾分從精餾中部側線出料(經後文所述的第一側線出料裝置出料出料)；裂解C9中的重組分從塔底出料(經後文所述的塔釜側線出料裝置出料出料)；(4).分離後，側線出料中三甲苯含量達到25.6%，收率達到94.1%。以上方案中的(3)步驟，原料處理量為3.0Kg/h，塔頂回流比為781，頂溫彡146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C。與兩次精餾法相比，本發明的能耗可降低45.7%。當分離組成發生變化時，可以通過改變精餾裝置不同部分的高度，實現有效分離，且結構簡單、操作方便。表1兩次精餾工藝條件、IS參數(T-I)(T-2)1荅頂溫度(。C)<147.5165.1168.5一_]塔底溫度(°C)—161.1166.5185.6186.4回流比(R)78810、高(CM)120180進料位置(CM)丨60I50表2二次精餾分離結果tableseeoriginaldocumentpage5完成本申請第二個發明任務的方案是一種連續兩股側線出料精餾裝置，塔釜為盤管式加熱釜，該塔釜上方連接有精餾塔節，其特徵在於，所述的盤管式加熱釜底部設置有塔底側線出料裝置(出料口)；同時，該塔釜從下到上還順序連接有提餾段、第二精餾段、第一精餾段、塔頂封頭及冷凝器，封蓋設有熱電阻；所述提餾段與所述的盤管式加熱釜之間設有第二側線出料裝置(出料口)；第一精餾段與第二精餾段之間設有第一側線出料裝置(出料口)，第二精餾段與提餾段之間設有原料進料口；塔頂與冷凝器連接，冷凝器下方與緩衝罐連接，所述緩衝罐上設有緩衝罐側線出料裝置(出料口)，該緩衝罐部分回流，部分出料；所述的各個側線出料裝置不僅起到導汽和側線出料的作用，同時起到溢流和分布器的作用。所述的「盤管式加熱釜」的具體結構是底部設出料口，內部設盤管，用於蒸汽加熱，盤管上方設鉬電阻測溫口和法蘭片，釜與側線出料口通過法蘭片連接。所述的提餾段和第一精餾段、第二精餾段用於組成分離，內部設規整填料，在填料的表面實現汽液接觸，塔節之間均採用法蘭片連接。所述的各個側線出料口用於不同餾分的出料，側線出料口內部中間隔板上接有導汽管和溢流管，分別用於汽體、液體流動，所述導汽管稍高於溢流管，上、下端採用法蘭片連接接。所述的各個側線出料口同時配置有外回流裝置，該外回流裝置由冷凝器和回流泵構成。所述盤管式加熱釜內部的盤管管間距均勻，該盤管加熱釜上方配有鉬電阻，用於測定塔釜溫度。本發明提出連續兩股側線出料精餾法分離裂解C9,詳細工藝流程及設備見圖2所示，精餾裝置由冷凝器1、回流罐2、回流口3、第一側線出料裝置4、進料口5、第二側線出料裝置6及塔釜7構成，所述的第一、第二兩個側線出料裝置如圖3所示，由側線出料口8和冷凝器9構成，側線出料口結構如圖4和圖5所示，側線出料口由法蘭10、出料口11、導氣管12及溢流管13構成。本工藝流程主要包含了兩方面的改進措施一是兩股側線出料，二是設計了側線出料收集器。在不同塔高情況下，原料組成相同，原料處理量為3.OKg/h，塔頂回流比為781，頂溫≤146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C，分離結果見表3和表4所示。從表3和表4可見，側線出料中三甲苯含量達到25.6%，收率達到94%，處理IKg裂解C9能耗為2720.8KJ/Kg。採用連續兩股側線出料精餾與多次精餾工藝相比，不僅節省了45.7%的能耗，同時簡化了生產工藝。本發明的優點採用連續兩股側線出料精餾方法和工藝，在塔高為1.80m，原料處理量為3.0Kg/h，塔頂回流比為781，頂溫≤146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C，分離結果見表3和表4所示。從表3和表4可見，側線出料中三甲苯含量達到25.6%，收率達到94%，與兩次精餾工藝相比，不僅節省了45.7%的能耗，同時簡化了生產工藝。圖1為本發明連續側線出料精餾法分離裂解C9工藝設備示意圖；圖2為側線出料流程；圖3為側線出料口結構圖；圖4為側線口俯視圖；圖5為裂解C9原料組成譜圖；圖6為側線出料組成譜圖。具體實施例方式實施例1，連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法及其設備，採用圖1所示工藝流程，原料處理量為3.OKg/h，控制塔頂回流比為781，頂溫≤146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C，分離結果見表3和表4所示。從表3和表4可見，在塔高為1.80m時，Hl=1.2m，HO=0.lm，H2=0.3m。其中，所述的Hl為精餾塔第一精餾段的高度；所述的HO為精餾塔第二精餾段的高度；所述的H2為精餾塔提留段的高度。側線出料中三甲苯含量達到25.6%，收率達到94%，與兩次精餾工藝相比，不僅節省了45.7%的能耗，同時簡化了生產工藝。側線出料流程和裝置參照圖2圖4圖中，8為側線出料口，9為冷凝器；10為法蘭片，11為側線出料接管，12為溢流管，13為導氣管。表3高度對三甲苯含量和收率的影響tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8其中，所述的Hl為精餾塔第一精餾段的高度；所述的HO為精餾塔第二精餾段的高度；所述的H2為精餾塔提留段的高度。表4在Hl=1.2m,HO=0.1、H2=0.3m、原料處理量為3.OKg/h，頂回流比為781、頂溫彡146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C的條件下分離結果tableseeoriginaldocumentpage8權利要求一種連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法，其特徵在於，步驟如下(1).將原料打入精餾塔釜中；(2).當液位達到1/3時，打開塔頂與側面冷凝器的冷卻水，開始加熱；(3).當精餾塔頂與底溫度穩定，控制塔頂回流比為7∶1左右，開始出料；所述的出料採用連續兩股側線出料方式，其中裂解C9中的輕組分在精餾裝置塔頂側線出料；裂解C9中的三甲苯餾分從精餾中部側線出料；裂解C9中的重組分從塔底出料；(4).分離後，側線出料中三甲苯含量達到25.6％，收率達到94.1％。2.根據權利要求1所述的連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法，其特徵在於，所述的(3)步驟中，原料處理量為3.OKg/h，塔頂回流比為781，頂溫彡146.3°C、側線出料溫度為160.8165.9°C、底溫185.6186.7°C。3.根據權利要求1或2所述的連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法，其特徵在於，在精餾塔高為1.80m時，HI=1.2m,HO=0.lm,H2=0.3m；其中，所述的HI為精餾塔第一精餾段的高度；所述的H0為精餾塔第二精餾段的高度；所述的H2為精餾塔提留段的高度。4.一種權利要求1所述的連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法所使用的連續兩股側線出料精餾裝置，塔釜為盤管式加熱釜，該塔釜上方連接有精餾塔節，其特徵在於，所述的盤管式加熱釜底部設置有塔底側線出料裝置；同時，該塔釜從下到上還順序連接有提餾段、第二精餾段、第一精餾段、塔頂封頭及冷凝器，封蓋設有熱電阻；所述提餾段與所述的盤管式加熱釜之間設有第二側線出料裝置；第一精餾段與第二精餾段之間設有第一側線出料裝置，第二精餾段與提餾段之間設有原料進料口；塔頂與冷凝器連接，冷凝器下方與緩衝罐連接，所述緩衝罐上設有緩衝罐側線出料裝置，該緩衝罐部分回流，部分出料；所述的各個側線出料裝置不僅起到導汽和側線出料的作用，同時起到溢流和分布器的作用。5.根據權利要求4所述的連續兩股側線出料精餾裝置，其特徵在於，所述的「盤管式加熱釜」的具體結構是底部設出料口，內部設盤管，用於蒸汽加熱，盤管上方設鉬電阻測溫口和法蘭片，釜與側線出料口通過法蘭片連接。6.根據權利要求4所述的連續兩股側線出料精餾裝置，其特徵在於，所述的提餾段和第一精餾段、第二精餾段用於組成分離，內部設規整填料，在填料的表面實現汽液接觸，塔節之間均採用法蘭片連接。7.根據權利要求4所述的連續兩股側線出料精餾裝置，其特徵在於，所述的各個側線出料口用於不同餾分的出料，側線出料口內部中間隔板上接有導汽管和溢流管，分別用於汽體、液體流動，所述導汽管稍高於溢流管，上、下端採用法蘭片連接接。8.根據權利要求4所述的連續兩股側線出料精餾裝置，其特徵在於，所述的各個側線出料口同時配置有外回流裝置，該外回流裝置由冷凝器和回流泵構成。9.根據權利要求48之一所述的連續兩股側線出料精餾裝置，其特徵在於，所述盤管式加熱釜內部的盤管管間距均勻，該盤管加熱釜上方配有鉬電阻，用於測定塔釜溫度。全文摘要連續兩股側線出料精餾法提取裂解C9芳烴中三甲苯餾分的方法及其設備，方法的步驟如下(1)將原料打入精餾塔釜中；(2)當液位達到1/3時，打開塔頂與側面冷凝器的冷卻水，開始加熱；(3)當精餾塔頂與底溫度穩定，控制塔頂回流比為7∶1左右，開始出料；所述的出料採用連續兩股側線出料方式，其中裂解C9中的輕組分在精餾裝置塔頂側線出料；裂解C9中的三甲苯餾分從精餾中部側線出料；裂解C9中的重組分從塔底出料；(4)分離後，側線出料中三甲苯含量達到25.6％，收率達到94.1％。本發明側線出料中三甲苯含量達到25.6％，收率達到94％，與兩次精餾工藝相比，不僅節省了45.7％的能耗，同時簡化了生產工藝。文檔編號C07C15/02GK101830771SQ20091002581公開日2010年9月15日申請日期2009年3月10日優先權日2009年3月10日發明者姚小利,徐駿,柏基業,詹其偉,顧正桂,黃賢平申請人:中國石化揚子石油化工有限公司