三甲苯並行分離裝置及方法
2023-06-25 06:38:21 1
專利名稱：三甲苯並行分離裝置及方法
技術領域：
本發明涉及精細化工分離技術領域，具體是三甲苯並行分離裝置及方法。
背景技術：
三甲苯等碳九重芳烴主要源於煉廠重整裝置，其中偏三甲苯和均三甲苯是重要的精細化工產品，具有很高的附加值。其中偏三甲苯作為基本有機化工原料用途廣泛，主要用來異構化生產均三甲苯、合成偏苯三酸酐。以富集均三甲苯為原料，進行催化烷基化反應，可以獲得高純度均三甲苯，均三甲苯可以用於生產均三甲苯胺，也可作染料中間體等。
國內三甲苯分離流程大多採用常壓雙塔流程，只生產偏三甲苯，大量寶貴的均三甲苯用於作汽油添加劑。在常壓下採用三塔流程，能耗較大，影響經濟效益。這是由於進料中的C9芳烴各組分為一系列同分異構體，相互間沸點差小，要分離的均三甲苯很偏三甲苯之間存在組分鄰甲乙苯，其中偏三甲苯和鄰甲乙苯沸點差4.2℃，均三甲苯和鄰甲乙苯沸點差0.5℃，分離難度大，所需各塔理論板數較多，因此裝置的投資和操作費用都較高。
發明內容
本發明的目的，是提供一種降低能耗的三甲苯分離方法，它採用原料經預分塔後，均三甲苯塔和偏三甲苯塔並行的分離工藝，預分塔採用負壓操作，均三甲苯塔採用常壓或加壓操作，在生產高純度偏三甲苯的同時，聯產富集均三甲苯。三塔均採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器，可以降低精餾塔高度，增加操作彈性。
本發明的技術如下本發明的三甲苯並行分離裝置，包括經預分塔1、均三甲苯塔2和偏三甲苯塔3；其特徵是預分塔上設置有真空裝置8，預分塔頂出口依次連接冷凝器6、回流罐7，與均三甲苯塔進料口經管線連接；預分塔底物料出口與偏三甲苯塔3進料口連接，預分塔底再沸器9兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進口連接；偏三甲苯塔設置有冷凝器、再沸器。
本發明的的預分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器。
本發明的三甲苯並行分離裝置的操作方法是採用三甲苯並行分離方法碳九芳烴原料4經換熱器5換熱後，進入預分塔1，其預分塔採用負壓操作，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經冷凝器6後進入回流罐7，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔2進料，塔底物料進入偏三甲苯塔3，均三甲苯塔的塔頂大部分氣相作為預分塔底再沸器9的熱源，實現熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A採出，塔底採出富集均三甲苯產品B，其偏三甲苯塔頂氣相經冷凝器12，進入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產品C採出，塔底採出重溶劑油D。
所述的預分塔壓力控制在30～70KPa，塔頂溫度控制在100～180℃。
所述的均三甲苯塔壓力控制在100～200KPa，塔頂溫度控制在120～200℃。
本發明的優點是(1)採用原料經預分塔後，均三甲苯塔和偏三甲苯塔並行的分離流程，在生產純度99％以上的偏三甲苯的同時聯產35％以上的富集均三甲苯，其中偏三甲苯的收率都在90％以上，均三甲苯的收率都在85％以上。
(2)採用差壓操作，均三甲苯塔採用常壓或加壓，預分塔採用減壓，以達到均甲苯塔的塔頂氣相作為預分塔底再沸器的熱源，實現熱耦合。
(3)與常壓流程相比，單位能耗可降低30％～40％。
(4)三塔均採用金屬波紋網填料，塔內設多排孔全連通分布器。
圖1是本發明的流程圖其中1為預分塔，2為均三甲苯塔，3為偏三甲苯塔，4為C9芳烴進料，5為換熱器，6為預分塔頂冷凝器，7為回流罐，8為真空裝置，9為預分塔底再沸器，10為偏三甲苯塔進料泵，11為均三甲苯塔底再沸器，12為偏三甲苯塔頂冷凝器，13為偏三甲苯塔頂回流罐，14為偏三甲苯塔底再沸器，A為輕溶劑油，B為富集均三甲苯，C為偏三甲苯，D為重油。
具體實施例方式
實施例1預分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經換熱器5換熱後，進入預分塔1，其預分塔採用30KPa操作，塔頂溫度控制在100℃以上，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經冷凝器6後進入回流罐7，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔2進料，塔底物料進入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在100KPa左右，塔頂溫度控制在120℃以上，使塔頂大部分氣相作為預分塔底再沸器9的熱源，實現熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A採出，塔底採出富集均三甲苯產品B。偏三甲苯塔頂氣相經冷凝器12，進入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產品C採出，塔底採出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達到85％。
實施例2預分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經換熱器5換熱後，進入預分塔1，其預分塔採用50KPa操作，塔頂溫度控制在140℃左右，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經冷凝器6後進入回流罐7，其中冷凝液部分回流，，部分作為均三甲苯塔2進料，塔底物料進入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在150KPa左右，塔頂溫度控制在170℃左右，使塔頂大部分氣相作為預分塔底再沸器9的熱源，實現熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A採出，塔底採出富集均三甲苯產品B。偏三甲苯塔頂氣相經冷凝器12，進入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產品C採出，塔底採出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達到85％。
實施例3預分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經換熱器5換熱後，進入預分塔1，其預分塔採用80KPa操作，塔頂溫度控制在180℃以下，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經冷凝器6後進入回流罐7，其中冷凝液部分回流，，部分作為均三甲苯塔2進料，塔底物料進入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在200KPa左右，塔頂溫度控制在200℃以內，使塔頂大部分氣相作為預分塔底再沸器9的熱源，實現熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A採出，塔底採出富集均三甲苯產品B。偏三甲苯塔頂氣相經冷凝器12，進入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產品C採出，塔底採出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達到85％。
本發明提出的三甲苯並行分離裝置及方法，已通過實施例進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發明的內容、精神和範圍內對本文所述的內容進行改動或適當變更與組合，來實現本發明。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本實用新型精神、範圍和內容中。
權利要求
1.一種三甲苯並行分離裝置，包括預分塔(1)、均三甲苯塔(2)和偏三甲苯塔(3)；其特徵是預分塔上設置有真空裝置(8)，預分塔頂出口依次連接冷凝器(6)、回流罐(7)，與均三甲苯塔進料口經管線連接；預分塔底物料出口與偏三甲苯塔(3)進料口連接，預分塔底再沸器(9)兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進口連接；偏三甲苯塔設置有冷凝器、再沸器。
2.如權利要求1所述的三甲苯並行分離裝置，其特徵是所述的預分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔內採用金屬網波紋填料，塔內設多排孔全連通分布器。
3.如權利要求1所述的三甲苯並行分離裝置的操作方法，其特徵是碳九芳烴原料4經換熱器(5)換熱後，進入預分塔(1)，其預分塔採用負壓操作，塔頂接真空裝置(8)，塔頂氣相經冷凝器(6)後進入回流罐(7)，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔(2)進料，塔底物料進入偏三甲苯塔(3)，均三甲苯塔的塔頂大部分氣相作為預分塔底再沸器(9)的熱源，實現熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A採出，塔底採出富集均三甲苯產品B，其偏三甲苯塔頂氣相經冷凝器(12)，進入回流罐(13)，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產品C採出，塔底採出重溶劑油D。
4.如權利要求3所述的三甲苯並行分離裝置的操作方法，其特徵是所述的預分塔壓力控制在30～70KPa，塔頂溫度控制在100～180℃。
5.如權利要求3所述的三甲苯並行分離裝置的操作方法，其特徵是所述的均三甲苯塔壓力控制在100～200KPa，塔頂溫度控制在120～200℃。
全文摘要
本發明是三甲苯並行分離裝置及方法。本發明的技術是經預分塔1、均三甲苯塔2和偏三甲苯塔3；其特徵是預分塔上設置有真空裝置8，預分塔頂出口依次連接冷凝器6、回流罐7，與均三甲苯塔進料口經管線連接；預分塔底物料出口與偏三甲苯塔3進料口連接，預分塔底再沸器9兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進口連接；偏三甲苯塔設置有冷凝器、再沸器。採用原料經預分塔後，均三甲苯塔和偏三甲苯塔並行的分離流程，在生產純度99％以上的偏三甲苯的同時聯產35％以上的富集均三甲苯，其中偏三甲苯的收率都在90％以上，均三甲苯的收率都在85％以上。與常壓流程相比，單位能耗可降低30％～40％。三塔均採用金屬波紋網填料，塔內設多排孔全連通分布器。
文檔編號C07C15/00GK1974501SQ20061013041
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月20日 優先權日2006年12月20日
發明者李鑫鋼, 辛江, 孫津生, 幹愛華, 黃國強 申請人:天津大學