二乙苯產品的開發與流程優化

隋春磊

(海南實華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

二乙苯產品的開發與流程優化

隋春磊

(海南實華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

分析了二乙苯產品開發的難點和問題，介紹了高附加值二乙苯產品的開發和產品流程改造，通過丙苯塔、多乙苯塔的優化操作，實現了二乙苯的高效優質回收，降低了裝置物耗、能耗，避免了二乙苯產品被污染的風險。二乙苯產品的開發可為公司增加經濟收入642萬元，經濟效益可觀。

二乙苯 ；丙苯塔； 多乙苯塔； 流程優化

稀乙烯制乙苯裝置以苯和催化干氣作為原料，經過烷基化反應生成中間產品乙苯及副產品二乙苯、丙苯等，二乙苯經過烷基轉移反應生成乙苯。在烷基化反應中產生的二乙苯可以脫氫生成二乙烯基苯，該產品有在制藥、塑料制品方面用途較廣。由于二乙苯的附加值較高，海南實華嘉盛化工有限公司(下簡稱“公司”)在保證正常苯乙烯裝置生產的情況下，通過流程改造與操作優化，開發了二乙苯新產品。

1 二乙苯產品開發的難點和問題

1.1 丙苯塔的操作影響二乙苯的質量與產量

自裝置開工以來，丙苯塔一直在超負荷的狀態下運行，按照設計要求的塔頂壓力0.15MPa，塔頂溫度197.5℃進行操作時，塔底再沸器熱負荷無法滿足生產的要求，導致丙苯塔塔底組分中丙苯含量高于0.02%，嚴重影響二乙苯產品的質量。為使丙苯塔塔底物料中不含丙苯，必須降低塔壓，減少熱量的消耗，使部分二乙苯等較重組分進入塔頂物料中。

在實際運行中該塔的操作壓力無法控制在設計范圍之內，只能夠在20-35kPa之間進行操作且無法自動控制，為了盡量降低塔頂物料中二乙苯的含量，在實際操作中塔頂溫度一般控制在165-167℃之間，降低丙苯塔塔頂中二乙苯的攜帶，塔底溫度控制在200℃左右，可以有效控制塔底組分中不帶丙苯，為提高二乙苯產品質量提供了保證[1]。

1.2 丙苯塔底泵流量低

丙苯塔在沒有進行改造之前，即使該塔滿負荷生產，塔底采出量不會超過2000kg/h,丙苯塔經過塔盤改造、優化操作參數之后，在實際操作中，塔底采出量明顯增大，塔底采出流量表超流量顯示(流量表最大值為2040kg/h)，在塔底泵單獨運行時，調節閥閥位100%、副線閥全開時，丙苯塔塔底不能及時采出，易造成滿塔或淹塔。為了避免出現滿塔或淹塔現象發生，一般采取開兩臺塔底泵的方式，才可以維持正常生產。

通過計算，丙苯塔塔底管線流量可以滿足現在的操作條件，只需要將塔底兩臺機泵更換為大流量、高揚程的機泵即可滿足生產需要。

1.3 多乙苯塔的操作影響產品質量

在實際生產過程中，多乙苯塔一直滿負荷操作，影響二乙苯產品質量的因素很多，主要受進料組成、回流比、塔溫和塔壓等的影響。控制多乙苯塔進料組分中丙苯、丁苯含量，避免其被帶入二乙苯產品中，影響產品質量。穩定多乙苯塔操作，避免塔底組分中的三乙苯、高沸物等帶入塔頂二乙苯產品中。

2 二乙苯產品的開發

2.1 丙苯塔的操作優化

在設計中，丙苯塔塔頂組分中二乙苯的含量約為8%，在實際操作中為了保證塔底組分中不帶丙苯，丙苯塔頂組分中二乙苯的含量約為20%，導致大量二乙苯損失。通過將該塔由條形浮閥塔板改為固閥塔板，增大開孔率，塔頂物料組成中二乙苯的含量可以控制在以內10%，大大減少了二乙苯的損失[1]。優化丙苯塔操作，減少塔底組分中丙苯、丁苯的攜帶量，為多乙苯塔提供優質進料，避免進料中輕組分過多影響二乙苯的純度。

2.2 多乙苯塔的操作優化

按設計要求，多乙苯塔塔頂回流罐設計壓力為20kPaA，塔底溫度為233.1℃，而在實際操作中，為保證烷基轉移反應所需原料中二乙苯的含量，將該塔塔頂回流罐壓力控制32KPaA，塔底溫度控制在170℃，保證塔頂組分中二乙苯組分含量在95%以上，而塔底中二乙苯含量約10%。而二乙苯下游市場所需求的原料二乙苯純度為97%以上，因此需要對多乙苯塔進行操作優化。

調整該塔操作將回流罐的操作壓力控制在30kPaA，塔底溫度控制在175℃，回流量控制在8.5-9.5t/h,經過化驗分析，塔頂組分中的二乙苯含量大于97%，塔底二乙苯含量降至5%以下，通過優化操作在保證二乙苯產品純度的前提下，實現了二乙苯的有效回收，減少了二乙苯損失。多乙苯塔優化前后參數對比見表1。

表1 多乙苯塔優化前后參數對比

2.3 二乙苯流程的開發

設計中，二乙苯作為烷基轉移反應的原料全部用以生產乙苯，但在實際生產中為了充分利用干氣中的乙烯，在保證裝置滿負荷的前提下，烷基轉移所需要的二乙苯原料過剩，而市場上對二乙苯的需求量正在不斷增加。為適應市場需求，追逐效益最大化，增加了二乙苯產品的臨時流程，實現了對二乙苯產品的開發。

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優化前二乙苯產品流程簡圖如下：

圖1 優化前二乙苯產品流程簡圖

此流程圖是在原有工藝流程的基礎上進行了改造，利用不合格冷卻器，對多乙苯塔頂二乙苯產品進行冷卻，并在其出口增設單獨管線去二乙苯產品罐，實現了二乙苯產品的回收。

3 二乙苯流程優化

3.1 優化后的二乙苯產品流程

優化后二乙苯產品流程見圖2。

圖2 優化后二乙苯產品流程簡圖

優化后的二乙苯產品流程，多乙苯塔塔頂采出二乙苯經過專門的產品冷卻器冷卻，并增加了調節閥和質量流量計，操作更加簡單便捷，且計量準確。

3.2 原流程與優化后的新流程比較

兩種流程都可以將二乙苯產品送至成品罐，但工藝流程存在較大差別。

3.2.1 新流程可有效避免產品污染

原流程中的不合格冷卻器只用于乙苯單元開停工過程、事故處理過程中產生的不合格物料的冷卻，經冷卻后的不合格物料退至不合格物料罐。在出現開停工或事故處理時，必須將經過不合格冷卻器的二乙苯采出線切出，如果沒有及時切出或在進行不合格流程改動時將會污染二乙苯產品。另外，在不合格冷卻器的置換過程中需要浪費大量的二乙苯產品，物耗、能耗都會增加。經改造后，二乙苯產品專線專用，避免了產品污染事故發生。

3.2.2 新流程降低了勞動強度

優化后的新的流程新流程增設了調節閥、流量計、二乙苯產品冷卻器，可以降低勞動強度。通過增加調節閥，操作人員可以及時調整操作，將塔頂回流罐液位控制在要求范圍之內，避免了操作人員頻繁手動調節二乙苯產品采出閥門。

3.2.3 新流程二乙苯產品計量準確

原流程由于是臨時流程，沒有流量計，無法實現二乙苯產品的準確計量，需要通過物料平衡計算。新流程增加了質量流量計，可以準確計量二乙苯產量，避免了因沒有流量計時造成的計量誤差。

3.2.4 新流程可節約循環水用量正常生產中二乙苯產品最大采出不會超出2t/h，循環水量用量較小，由于不合格冷卻器的循環冷卻水管徑較大，循環水閥門的開度不易控制，導致循環水量增大，能耗增加。通過計算二乙苯產品和循環水使用量，增設單獨的二乙苯產品冷卻器，可明顯降低循環水使用量。

4 效益分析

根據當前市場中催化干氣的價格約為3500元/噸，苯的價格約為5000元/噸，通過計算生成一噸二乙苯產品的成本約為4325元/噸，而當前市場二乙苯成品的價格約為7000元/噸，差價約為2675元/噸，經濟效益相當可觀。

5 小結

二乙苯產品的開發和流程的優化，是適應市場需求的結果。該流程的開發不但可以提高公司的經濟效益，而且可以使公司的運作更加靈活，更加避免了在烷基轉移反應換劑時大量的二乙苯被送到不合格物料中造成重復加工。在保證乙苯產品滿足苯乙烯裝置需求的情況下，應充分利用干氣中的乙烯，增加二乙苯產品產量，提高公司的市場競爭力。

[1] 王建建.丙苯塔存在的問題分析與對策[J].化工技術與開發,2014(5):64-65.

(本文文獻格式：隋春磊.二乙苯產品的開發與流程優化[J].山東化工，2016，45(04)：79-80，82.)

2015-11-25

隋春磊(1984—)，山東煙臺人，工程師，從事苯乙烯工藝操作。

TQ241.14

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1008-021X(2016)04-0079-02