分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，主要解決現(xiàn)有傳統(tǒng)乙苯裝置中存在的苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系分離流程復(fù)雜，分離純度不高，投資大，能耗高的問題。本發(fā)明通過采用含苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的原料從第一分壁段一側(cè)進(jìn)入雙側(cè)線分壁精餾塔，經(jīng)分離，在第一分壁段另一側(cè)得乙苯物流，在第二分壁段側(cè)線得多乙苯物流，在第一分壁段以上精餾段得苯物流，在第二分壁段以下提餾段得重組分物流的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的工業(yè)生產(chǎn)中。
【專利說明】分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的乙苯裝置分離技術(shù)路線中，含有苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的物料進(jìn)入苯塔進(jìn)行初步分離，塔頂脫除苯和輕組分，塔釜出料主要由乙苯、多乙苯和重組分組成。苯塔塔釜出來的物料進(jìn)入乙苯塔做進(jìn)一步分離，乙苯塔塔頂分離出以重量計(jì)為99.95%以上的乙苯組分，而塔釜出料為多乙苯和重組分。乙苯塔塔釜物料再去多乙苯塔進(jìn)行下一步的分離。多乙苯塔塔頂主要分離出多乙苯組分，塔釜出料主要是重組分。
[0003]分壁精餾塔是通過在精餾塔中部設(shè)一垂直壁，將塔分成上段、下段、由隔板分開的精餾進(jìn)料段和精餾采出段四部分的新型結(jié)構(gòu)的完全熱集成塔的一種。用分壁精餾塔將三組份混合物分離為純凈產(chǎn)品只需要一個(gè)塔、一個(gè)重沸器、一個(gè)冷凝器及一個(gè)回流分配器，能耗和設(shè)備投資都可以得以降低。1985年以來，BASF公司、Kel1gg公司、Kyowa Yuka公司、Sumitomo重工等幾大公司已開始使用分壁精餾塔。世界上已有40臺(tái)以上分壁精餾塔進(jìn)行了商業(yè)運(yùn)行，大部分屬于德國的BASF公司。
[0004]采用分壁精餾塔分離各類物系的研究也在不斷深入。Kellogg公司開發(fā)了抽提蒸餾與分壁式塔器技術(shù)相結(jié)合的工藝，從重整生成油或加氫熱解汽油回收苯。它取消了汽提塔，精餾、汽提和溶劑回收均在一臺(tái)分壁精餾塔中進(jìn)行，投資比常規(guī)抽提蒸餾裝置節(jié)減20%。此外，還可采用分壁精餾塔從C4餾分中分離提純1，3_ 丁二烯，從C5以上的餾分中提純含量較高的C6?CS組分。此外，國外的分壁精餾塔還用于四氫呋喃、丁酮與丁二醇、丙烯與丁烯、丙烯與己烯、環(huán)戍燒、環(huán)戍烯等物質(zhì)合成過程的分離。在US6540907中，Towler等人還提出了 FCC的石腦油用分壁精餾塔直接脫硫工藝。經(jīng)查閱得:1976?2001年內(nèi)，已公開的分壁精餾塔美國專利僅有33篇；而2001?2004年半中已申請(qǐng)的分壁精餾塔美國專利就已有31篇；其中近一年中申請(qǐng)的美國專利就占21篇。分壁精餾塔的發(fā)展勢頭越來越猛，應(yīng)用面越來越廣。雙側(cè)線分壁精餾塔是在精餾塔內(nèi)部設(shè)兩段垂直隔板，將精餾塔從上往下依次分成第一分壁段以上精餾段、第一分壁段、中間段、第二分壁段及第二分壁段以下提餾段共五部分。由于分壁精餾塔與熱耦精餾分離的原理及計(jì)算方法是一致的，分壁精餾塔是熱力學(xué)上等同于一臺(tái)Petlyuk塔目前，尚未見將雙側(cè)線分壁精餾塔用于苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系分離的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有傳統(tǒng)乙苯裝置中存在的苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系分離流程復(fù)雜，分離純度不高，投資大，能耗高的問題，提供一種新的分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法。該方法具有流程簡單，分離效果好，能耗低，投資降低顯著的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，包括以下步驟:
[0007]a)提供雙側(cè)線分壁精餾塔；所述雙側(cè)線分壁精餾塔從上往下依次為第一分壁段以上精餾段、第一分壁段、中間段、第二分壁段及第二分壁段以下提餾段；
[0008]b)含苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的原料從第一分壁段一側(cè)進(jìn)入雙側(cè)線分壁精餾塔，經(jīng)分離，在第一分壁段另一側(cè)得乙苯物流，在第二分壁段側(cè)線得多乙苯物流，在第一分壁段以上精餾段得苯物流，在第二分壁段以下提餾段得重組分物流。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，以重量百分比計(jì),原料物流中苯的含量為50?90%，乙苯的含量為10?40%，多乙苯的含量為I?10%，重組份的含量為0.1?1%。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔共有90?130塊理論板；其中，第一分壁段以上精餾段有15?35塊理論板，第一分壁段有20?50塊理論板，中間段有5?20塊理論板，第二分壁段有15?40塊理論板，第二分壁段以下提餾段有5?15塊理論板。更優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔共有95?125塊理論板；其中，第一分壁段以上精餾段有20?30塊理論板，第一分壁段有25?45塊理論板，中間段有10?15塊理論板，第二分壁段有20?35塊理論板，第二分壁段以下提餾段有7?13塊理論板。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂操作壓力為430?550kPa。更優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂操作壓力為480?500kPa。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂以重量計(jì)的回流比為
0.8?1.1。更優(yōu)選地，所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂以重量計(jì)的回流比為0.85?1.05。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，乙苯物流的側(cè)線出口位置為從雙側(cè)線分壁精餾塔的頂部向下數(shù)第35?45塊塔板處。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，多乙苯物流的側(cè)線出口位置為從雙側(cè)線分壁精餾塔的頂部向下數(shù)第85?95塊塔板處。
[0015]本發(fā)明方法中所述的壓力是指表壓。
[0016]本發(fā)明方法中，所述重組份主要包括三乙苯、乙苯焦油。其中，以重量百分比計(jì)，三乙苯為重組份的50?80%，乙苯焦油為重組份20?50%。
[0017]本發(fā)明方法所用的雙側(cè)線分壁精餾塔，從上往下依次為第一分壁段以上精餾段、第一分壁段、中間段、第二分壁段及第二分壁段以下提餾段。第一分壁段和第二分壁段各設(shè)置一塊隔板，沿軸向?qū)⒏髯缘姆直诙胃舫芍辽賰蓚€(gè)區(qū)，這兩個(gè)區(qū)內(nèi)部都設(shè)有塔板。隔板可以沿著塔中心線安裝，也可以偏心安裝。物料進(jìn)口位于第一分壁段一側(cè)，第一分壁段另一側(cè)設(shè)乙苯組份物料出口，第二分壁段側(cè)線設(shè)多乙苯組份物料出口 ；第一分壁段以上精餾段設(shè)有苯組份的物料出口，第二分壁段以下提餾段設(shè)有重組份的物料出口。
[0018]當(dāng)采用精餾的方法分離三種以上的物質(zhì)組成的混合物且中間餾份的濃度較大時(shí)，無論采用常規(guī)的順序分離流程還是逆序分離流程，都不可避免中間餾份沿塔軸向產(chǎn)生再混合，這在熱力學(xué)上來講是不利的，相當(dāng)于一部分分離功的浪費(fèi)。分壁精餾塔在熱力學(xué)上等效于一臺(tái)完全熱集成的精餾塔，不同的是分壁精餾塔只用一個(gè)塔殼，通過中間設(shè)置絕熱隔板來實(shí)現(xiàn)精餾過程的完全熱集成。進(jìn)料在隔板段的一側(cè)，進(jìn)料中的中間餾份一部分隨輕組份由隔板的上端進(jìn)入隔板的另一側(cè)，另一部分則隨重組分由隔板的下端進(jìn)入隔板的另一側(cè)，從而使中間餾份在隔板的另一側(cè)得到富集，避免了中間餾份在塔中的再混合，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高中間產(chǎn)品純度的效果。同時(shí)，由于雙側(cè)線分壁精餾塔只采用一臺(tái)塔而實(shí)現(xiàn)三臺(tái)普含濟(jì)效果。
苯、重組分混合物系精餾工藝典型流程示
I分的混合物系的進(jìn)料；2為苯塔的塔頂出要為乙苯、多乙苯和重組分；4為乙苯塔的:5料，主要為多乙苯和重組分；6為多乙苯的8為苯塔；9為乙苯塔；10為多乙苯塔。
組分的混合物系的進(jìn)料，與圖1中的物流1包料；13為第一分壁段側(cè)線乙苯組分出料；釜重組分出料，16為雙側(cè)線分壁精餾塔；八7中間段為第二分壁段出為第二分壁段線多乙苯組分出料，物流15是塔釜重組分出料。由于物流13和物流14中溫位很高，分別為220°C和270°C，因此通過換熱器發(fā)生低壓蒸氣來回收其中的熱量。
[0027]雙側(cè)線分壁精餾塔共90~130塊理論板，優(yōu)選的有95~125塊理論板，第一分壁段以上精餾段有15~35塊理論板，優(yōu)選的有20~30塊理論板，第一分壁段有20~50塊理論板，優(yōu)選的有25~45塊理論板，中間段有5~20塊理論板，優(yōu)選的有10~15塊理論板，第二分壁段有15~40塊理論板，優(yōu)選的有20~35塊理論板，第二分壁段以下提餾段有5~15塊理論板，優(yōu)選的有7~13塊理論板。雙側(cè)線分壁精餾塔操作壓力設(shè)定為塔頂430~550千帕，優(yōu)選的操作壓力為480~500千帕。分壁精餾塔的回流為0.8~1.1，優(yōu)選的操作回流比為0.85~1.05。分壁精餾塔頂采出苯組分，其組分濃度以重量計(jì)可達(dá)
99.18%;第一分壁段側(cè)線采出乙苯組分，其濃度以重量計(jì)可達(dá)99.95%;第二分壁段側(cè)線采出多乙苯組分，其濃度以重量計(jì)可達(dá)92.33%;塔釜采出重組分，其中組分濃度以重量計(jì)可達(dá) 99.59%ο
[0028]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。在所有比較例和實(shí)施例中所用的原料組成如表1所示。
[0029]表1
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，包括以下步驟: a)提供雙側(cè)線分壁精餾塔；所述雙側(cè)線分壁精餾塔從上往下依次為第一分壁段以上精餾段、第一分壁段、中間段、第二分壁段及第二分壁段以下提餾段； b)含苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的原料從第一分壁段一側(cè)進(jìn)入雙側(cè)線分壁精餾塔，經(jīng)分離，在第一分壁段另一側(cè)得乙苯物流，在第二分壁段側(cè)線得多乙苯物流，在第一分壁段以上精餾段得苯物流，在第二分壁段以下提餾段得重組分物流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于以重量百分比計(jì)，原料物流中苯的含量為50?90%，乙苯的含量為10?40%，多乙苯的含量為I?10%，重組份的含量為0.1?1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔共有90?130塊理論板；其中，第一分壁段以上精餾段有15?35塊理論板，第一分壁段有20?50塊理論板，中間段有5?20塊理論板，第二分壁段有15?40塊理論板，第二分壁段以下提餾段有5?15塊理論板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔共有95?125塊理論板；其中，第一分壁段以上精餾段有20?30塊理論板，第一分壁段有25?45塊理論板，中間段有10?15塊理論板，第二分壁段有20?35塊理論板，第二分壁段以下提餾段有7?13塊理論板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂操作壓力為430?550kPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂操作壓力為480?500kPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂以重量計(jì)的回流比為0.8?1.1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于所述雙側(cè)線分壁精餾塔塔頂以重量計(jì)的回流比為0.85?1.05。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于乙苯物流的側(cè)線出口位置為從雙側(cè)線分壁精餾塔的頂部向下數(shù)第35?45塊塔板處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離苯、乙苯、多乙苯、重組分混合物系的方法，其特征在于多乙苯物流的側(cè)線出口位置為從雙側(cè)線分壁精餾塔的頂部向下數(shù)第85?95塊塔板處。
【文檔編號(hào)】C07C15/073GK104027995SQ201310210802
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】張永生, 陳益 申請(qǐng)人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司