重整碳九分離系統(tǒng)的節(jié)能流程研究

王　哲

（北洋國家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司天津300072）

重整碳九分離系統(tǒng)的節(jié)能流程研究

王哲

（北洋國家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司天津300072）

采用差壓熱耦合精餾法從重整碳九原料中分離偏三甲苯，產(chǎn)品純度可達(dá)99%；經(jīng)過能量匹配，實(shí)現(xiàn)能量的綜合利用，節(jié)約能耗。

差壓熱耦合精餾法；偏三甲苯；均三甲苯

1　前言

重整碳九主要來自煉油廠重整裝置二甲苯塔底油，含有大量偏三甲苯，均三甲苯，連三甲苯等，這些組分是發(fā)展精細(xì)化工的寶貴資源，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值[1]。工業(yè)上多采用精餾技術(shù)從C9芳烴中直接分離得到高純度的偏三甲苯。目前采用精餾方法直接得到均三甲苯、連三甲苯的相關(guān)技術(shù)報道較少。對于均三甲苯、連三甲苯多采用萃取蒸餾，反應(yīng)蒸餾，反應(yīng)-分離復(fù)合法[2]等方法得到。近年來隨著石油化工工業(yè)不斷發(fā)展，我國乙烯生產(chǎn)能力逐年增長，碳九產(chǎn)量不斷增加，如何對其合理利用，成為值得關(guān)注的問題。

國內(nèi)大多采用傳統(tǒng)的分離設(shè)備和工藝，利用雙塔連續(xù)精餾的工藝流程，分離到的偏三甲苯的純度可達(dá)到98%；本文采用的三塔連續(xù)精餾的工藝流程，生產(chǎn)的偏三甲苯的純度在99%以上，同時增加了富集均三甲苯工序，在產(chǎn)品質(zhì)量上具有一定的優(yōu)勢。

熱耦合精餾[3-5]是一種有效的節(jié)能精餾技術(shù)。本文中采用了差壓熱耦合精餾工藝，該工藝能充分利用塔頂蒸汽潛熱，以達(dá)到大幅度節(jié)能的目的。該工藝還具有工藝簡單、操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，通過過程模擬與參數(shù)優(yōu)化，以期得到相關(guān)的工藝操作參數(shù)，為從重整碳九中分離偏三甲苯提供一條新的節(jié)能工藝路線。

2　差壓熱耦合精餾法工藝流程圖

該工藝裝置工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1　差壓熱耦合精餾法工藝流程圖

將重整C9芳烴送入預(yù)分餾塔（T1），進(jìn)行預(yù)分餾，預(yù)分餾塔目的是通過預(yù)分餾塔在塔頂去除比偏三甲苯輕的組分，塔頂抽出物作為富集均三甲苯塔的原料，塔底富集偏三甲苯及重組分。偏三甲苯塔（T2）目的是在塔頂?shù)玫礁呒兌鹊钠妆疆a(chǎn)品，在塔底獲得重溶劑油。偏三甲苯塔（T2）塔頂油氣作為預(yù)分餾塔再沸器的熱源，采用差壓熱耦合節(jié)能方式，既減少了再沸器熱源的消耗，也降低了冷凝器循環(huán)水的消耗。均三甲苯塔（T3）目的是通過對預(yù)分餾塔塔頂產(chǎn)品進(jìn)行處理，在塔釜富集均三甲苯。

3　工藝流程說明

來自C9芳烴原料進(jìn)入預(yù)分餾塔（T1）。預(yù)分餾塔是在減壓下操作，塔頂油氣經(jīng)冷卻后，一部分返回預(yù)分餾塔作為回流液體，其余部分送入均三甲苯塔T3，富集均三甲苯。

預(yù)分餾塔頂油中控制偏三甲苯的含量，以保證精制后的偏三甲苯產(chǎn)品的回收率。預(yù)分餾塔底為偏三甲苯富集液，可通過控制比偏三甲苯沸點(diǎn)低的組分總含量，以保證精制后的偏三甲苯產(chǎn)品的純度。

預(yù)分餾塔底液進(jìn)入偏三甲苯塔（T2）。偏三甲苯塔是在加壓下操作，偏三甲苯塔頂油氣作為預(yù)分餾塔再沸器的熱源，通過換熱冷凝后的偏三甲苯液體，一部分返回偏三甲苯塔作為回流液體，其余部分作為偏三甲苯產(chǎn)品出售。塔釜比偏三甲苯重的組分可作為重溶劑油產(chǎn)品形式出售。偏三甲苯塔中控制偏三甲苯產(chǎn)品的純度可達(dá)到99%以上，收率達(dá)到95%以上。

預(yù)分餾塔頂液進(jìn)入均三甲苯塔（T3），均三甲苯塔是在減壓下操作，塔頂油氣經(jīng)冷卻后，一部分返回均三甲苯塔作為回流液體，其余部分可作為輕溶劑油產(chǎn)品出售。塔釜得到富集均三甲苯產(chǎn)品。均三甲苯塔中控制富集均三甲苯產(chǎn)品中均三甲苯的純度達(dá)到35%以上。

4　流程優(yōu)點(diǎn)

采用差壓熱耦合精餾技術(shù)，預(yù)分餾塔和均三甲苯塔減壓操作，偏三甲苯塔加壓操作，經(jīng)工藝優(yōu)化，對能量進(jìn)行有效匹配，可以節(jié)約能耗，在同樣的分離要求下，塔內(nèi)負(fù)荷降低，生產(chǎn)成本可大幅度降低。

預(yù)分餾塔底為偏三甲苯富集液，通過調(diào)節(jié)優(yōu)化，可以極大降低塔頂偏三甲苯的含量，進(jìn)入均三甲苯塔精制后，與常壓下的三塔流程相比，均三甲苯的純度有所提高。偏三甲苯塔通過優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)偏三甲苯產(chǎn)品純度不小于99%(wt)，塔底偏三甲苯的純度相對常壓流程會大幅度降低，可將收率提高至95%以上。

5　結(jié)語

通過采用差壓熱耦合精餾技術(shù)，通過調(diào)節(jié)預(yù)分餾塔和偏三甲苯塔的操作參數(shù)，偏三甲苯的純度能夠達(dá)到99%，收率達(dá)到95%以上。此外經(jīng)過能量有效匹配，可以節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本，極大地利于生產(chǎn)的進(jìn)行。

[1]盧暄.從催化重整副產(chǎn)C9芳烴制取分離偏三甲苯、均三甲苯技術(shù)[J].化學(xué)工業(yè),2010,(12):30-33.

[2]趙永祥.重整碳九高效分離技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用[D].天津大學(xué), 2003.

[3]李洪,李鑫鋼,羅銘芳.差壓熱耦合蒸餾節(jié)能技術(shù)[J].化工進(jìn)展, 2008,27(7):1125-1128.

王哲（1984—），女，河北省石家莊市，碩士，中級工程師，工作方向：化工分離技術(shù)。