一種節能高效的芳烴萃取系統的製作方法

2023-07-08 04:10:26 1

本發明創造屬於芳烴萃取精餾技術領域，尤其是涉及一種節能高效的芳烴萃取系統。

背景技術：

在焦化粗苯精製方面，目前國內外普遍採用的方法有酸洗法和加氫法兩大類。為滿足產品質量收率及環境保護等方面要求，粗苯加氫精制已成為將來焦化粗苯價格的主要趨勢。粗苯加氫得到的加氫油含芳烴組分(苯和甲苯)和一些與苯沸點相近及易於苯形成共沸體系的庚烷、環己烷、二甲基戊烷等非芳烴。分離芳烴的方法有液/液萃取法、吸附法、萃取精餾法等，目前溶劑萃取發是國內外工業生產芳烴的主要手段，而萃取精餾法特別適合於芳烴含量高的原料，如裂解汽油或焦爐粗苯。一般現在的萃取精餾工藝流程圖如圖1所示。原料由芳烴和非芳烴組成，經萃取精餾塔1的中上部引入，含少量雜質的貧溶劑由上部引入，塔頂採出非芳烴產品，塔釜得到的溶劑和芳烴混合物送到溶劑再生塔2。溶劑再生塔2塔頂收集芳烴產品，底部排出含少量雜質的貧溶劑，貧溶劑經換熱降溫後送回到萃取精餾塔1上部循環使用。

但現在工業生產工藝中萃取精餾塔頂部非芳烴產品中芳烴含量偏高，降低了芳烴的收率。而非芳烴產品中芳烴的含量與再生貧溶劑的雜質含量相關，若要提高芳烴收率，則須進一步提高再生貧溶劑純度，但再生貧溶劑即便小幅度提純就會極大增加再生塔內汽液負荷，進而增大再生塔塔徑，不僅系統能耗高增大，而且設備投資增大。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明創造旨在提出一種節能高效的芳烴萃取系統，能夠在在不影響原溶劑再生塔負荷的同時，提高萃取精餾塔塔頂的芳烴收率。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種芳烴萃取系統，包括萃取精餾塔，溶劑再生塔和高貧溶劑再生塔，所述萃取精餾塔連接有原料進料管道和補充溶劑進料管道，所述萃取精餾塔塔頂設有非芳烴採出管道，所述萃取精餾塔塔底設有芳烴混合物採出管道，所述芳烴混合物採出管道與所述溶劑再生塔連通，所述溶劑再生塔塔頂設有芳烴一次採出管道，所述溶劑再生塔塔底設有貧溶劑採出管道，所述貧溶劑採出管道與所述高貧溶劑再生塔連通，所述貧溶劑採出管道上還設有回流支路，所述回流支路與所述萃取精餾塔連通，所述高貧溶劑再生塔塔頂設有芳烴二次採出管道，所述高貧溶劑再生塔塔底設有高貧溶劑採出管道，所述高貧溶劑採出管道與所述萃取精餾塔相連通。

其中，所述原料進料管道連接於所述萃取精餾塔的中上部，所述回流支路與所述補充溶劑進料管道連通，所述補充溶劑進料管道連接於所述萃取精餾塔的上部，所述高貧溶劑採出管道連接於所述萃取精餾塔的頂部。

其中，所述回流支路和高貧溶劑採出管道上還分別設有冷卻器。

其中，所述貧溶劑採出管道上設有流量分配閥，用於調節分配自溶劑再生塔底部採出的含少量雜質的貧溶劑分別進入回流支路和高貧溶劑再生塔的量。

相對於現有技術，本發明創具有以下優勢：通過增加一臺相對小直徑的高貧溶劑再生塔，能夠對一小部分再生溶劑進行高度提純，使貧萃取溶劑和高貧萃取溶劑兩種流股形成萃取精餾塔不同的萃取段，不影響原溶劑再生塔負荷，以較小設備投資和較低系統體能耗大大提高芳烴回收率。

附圖說明

構成本發明創造的一部分的附圖用來提供對本發明創造的進一步理解，本發明創造的示意性實施例及其說明用於解釋本發明創造，並不構成對本發明創造的不當限定。在附圖中：

圖1為傳統工藝的系統結構示意圖。

圖2為本發明創造一種實施例的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-萃取精餾塔；2-溶劑再生塔；3-高貧溶劑再生塔；4-原料進料管道；5-補充溶劑進料管道；6-非芳烴採出管道；7-芳烴混合物採出管道；8-芳烴一次採出管道；9-貧溶劑採出管道；10-回流支路；11-芳烴二次採出管道；12-高貧溶劑採出管道；13-冷卻器；14-分配閥。

具體實施方式

下面將參考附圖來詳細說明本發明創造。

本發明創造的結構如圖2所示，包括萃取精餾塔1，溶劑再生塔2和高貧溶劑再生塔3，所述萃取精餾塔1連接有原料進料管道4和補充溶劑進料管道5，所述萃取精餾塔1塔頂設有非芳烴採出管道6，所述萃取精餾塔1塔底設有芳烴混合物採出管道7，所述芳烴混合物採出管道7與所述溶劑再生塔2連通，所述溶劑再生塔2塔頂設有芳烴一次採出管道8，所述溶劑再生塔2塔底設有貧溶劑採出管道9，所述貧溶劑採出管道9與所述高貧溶劑再生塔3連通，所述貧溶劑採出管道9上還設有回流支路10，所述回流支路10與所述萃取精餾塔1連通(包括直接連通或間接連通)，所述高貧溶劑再生塔3塔頂設有芳烴二次採出管道11，所述高貧溶劑再生塔3塔底設有高貧溶劑採出管道12，所述高貧溶劑採出管道12與所述萃取精餾塔1相連通。

經改進後的本發明創造的工藝流程為：原料由芳烴和非芳烴組成，經原料進料管道4引入萃取精餾塔1，含少量雜質的貧溶劑和補充溶劑經補充溶劑進料管道5引入萃取精餾塔1，高貧溶劑經高貧溶劑採出管道12引入萃取精餾塔1，萃取精餾塔1塔頂經非芳烴採出管道6採出高純度非芳烴產品，塔釜得到的溶劑和芳烴混合物經芳烴混合物採出管道7送入溶劑再生塔2。溶劑再生塔2塔頂經芳烴一次採出管道8收集芳烴產品，底部排出的含少量雜質的貧溶劑分為兩股，一大部分流股經回流支路10送回到萃取精餾塔1循環使用，另一小部分流股進入高貧溶劑再生塔3進行溶劑高度提純，高貧溶劑再生塔3塔頂經芳烴二次採出管道11收集芳烴產品，塔釜採出高貧溶劑流股，如前所述由高貧溶劑採出管道12引入萃取精餾塔1循環使用。

其中，所述原料進料管道4連接於所述萃取精餾塔1的中上部，所述回流支路10與所述補充溶劑進料管道5連通(即回流支路10通過補充溶劑進料管道5與萃取精餾塔1間接連通)，所述補充溶劑進料管道5連接於所述萃取精餾塔1的上部，所述高貧溶劑採出管道12連接於所述萃取精餾塔1的頂部(或塔頂)。合適的連接位置的設置使得原料、貧溶劑和高貧溶劑分別以合適的溫度和合適的位置進入萃取精餾塔1內進行萃取，有利於提高生產效率並降低系統能耗。

其中，所述回流支路10和高貧溶劑採出管道12上還分別設有冷卻器13，用於分別將貧溶劑和高貧溶劑冷卻至合適的溫度送入萃取精餾塔1合適的位置進行循環利用。

其中，所述貧溶劑採出管道9上設有流量分配閥14，用於調節分配自溶劑再生塔2底部採出的含少量雜質的貧溶劑分別進入回流支路10和高貧溶劑再生塔3的量。

本案實際應用於某11萬噸/年粗苯加氫精制廠家。原料中含非芳烴9.8％，採用傳統工藝(圖1)進行芳烴分離，萃取精餾塔1塔頂採出的非芳烴產品中，芳烴含量約為6.1％，系統能耗為2.276MMKcal/h，萃取劑溶劑循環量86m3/h。採用本發明創造的改造系統後，萃取精餾塔1塔頂採出的非芳烴產品中，芳烴含量約為2.6％，系統能耗為2.056MMKcal/h，萃取劑溶劑循環量78m3/h。本發明創造的改造系統相較於傳統系統，芳烴回收率增大了57.4％，系統能耗降低了9.7％。

以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，並不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護範圍之內。