一種芳烴抽提新工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工和煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體說就是涉及芳烴抽提新工藝的研究和改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]輕質(zhì)芳烴即苯、甲苯、二甲苯(BTX)，既是重要的化工原料，也是三大合成材料及精細(xì)化工的基本原料。世界BTX資源，主要來自石油餾份的重整油、乙烯副產(chǎn)裂解汽油和煤焦油。隨著大型乙烯裝置的建立和發(fā)展，從裂解汽油中回收BTX的比重將持續(xù)上升。不論是從重整油還是從裂解汽油中回收BTX，芳烴抽提技術(shù)都已經(jīng)成為不可缺少的手段。芳烴抽提可提供高收率、高純度的苯、甲苯以及可進(jìn)一步分離二甲苯的各種異構(gòu)體CS芳烴。
[0003]芳烴抽提裝置主要使用大孔篩板塔。這種塔型雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低和處理量較大等優(yōu)點，但在塔徑較大的情況下流體分布不均勻，傳質(zhì)效率低，工業(yè)設(shè)備的板效率僅為15%?17%左右。在長期使用過程中，受塔盤結(jié)垢等因素影響，易造成塔底溫度壓力升高，塔頂溫度壓力降低，塔內(nèi)汽液傳質(zhì)效果變差。當(dāng)篩孔出現(xiàn)堵塞后，容易造成流體分布不均，過孔溶劑液滴變小。當(dāng)上升的抽余液流速較大時，會使得溶劑不能全部淋降至下層塔盤上，反而被夾帶到塔頂造成溶劑損失。一些塔設(shè)備在實際操作中還出現(xiàn)了分離效果差、收率低等問題。
[0004]目前國內(nèi)外開發(fā)的一些新型填料，大多是針對精餾、吸收等氣液分離過程的特點而研制的，用于液液萃取過程效果不理想。液液萃取的兩相密度差小、粘度大，一些攪拌萃取塔如轉(zhuǎn)盤萃取塔等在大型化過程中遇到了軸向混合嚴(yán)重，效率下降和溶劑二次夾帶而污染環(huán)境等問題。因此，開發(fā)新的填料以改進(jìn)芳烴抽提效果顯得尤為迫切。
[0005]目前，芳烴抽提溶劑主要是環(huán)丁砜，其性能對于芳烴收率、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備維護(hù)和操作難度有著重要影響。環(huán)丁砜溶解能力大，選擇性高，穩(wěn)定性好，產(chǎn)品純度和回收率高。與甘醇類和二甲亞砜等溶劑相比，環(huán)丁砜具有明顯的優(yōu)點，可以從芳烴原料油中更經(jīng)濟(jì)的回收芳烴。但是，環(huán)丁砜溶劑在芳烴抽提過程中也存在明顯缺陷。環(huán)丁砜真空系統(tǒng)中如果出現(xiàn)滲入氧或者設(shè)備表面局部過熱等現(xiàn)象，都會造成環(huán)丁砜溶劑的分解，循環(huán)溶劑的PH值下降。而環(huán)丁砜的降解產(chǎn)物在高溫下容易聚合成大分子的酸性物質(zhì)，腐蝕設(shè)備，堵塞管道，使產(chǎn)品質(zhì)量下降，設(shè)備維護(hù)成本和難度上升。因此，必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施來減緩它的劣化分解速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要在于為預(yù)分餾塔、芳烴抽提塔、溶劑回收塔和苯塔安裝新型專利填料，并為預(yù)分餾塔和芳烴抽提塔設(shè)置主副兩個重沸器，使系統(tǒng)中熱量得到了充分的利用。在環(huán)丁砜溶劑中加入磺酸性離子液體助劑，有效抑制了環(huán)丁砜溶劑的分解。本發(fā)明為芳烴抽提工藝的進(jìn)步提供了一種能耗低、溶劑分解少，設(shè)備材質(zhì)要求低、產(chǎn)品質(zhì)量高和運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好的芳烴抽提新工藝。使用該技術(shù)可使芳烴抽提流程所需操作費用降低，運轉(zhuǎn)周期加長，產(chǎn)品產(chǎn)出穩(wěn)定，項目投資大幅降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]原料通過緩沖罐進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料換熱器升溫，經(jīng)過脫戊烷塔C-101在塔頂脫除環(huán)戊烷、塔底料進(jìn)入提純精餾塔C-102和塔頂加入的貧溶劑進(jìn)行萃取精餾，在C-102塔頂脫除非芳烴，塔底含苯富溶劑進(jìn)入溶劑回收塔C-103通過蒸汽汽提進(jìn)行溶劑回收，C-103塔底的貧溶劑再生經(jīng)進(jìn)料換熱器降溫和過濾器凈化后進(jìn)入C-102提純精餾塔繼續(xù)反應(yīng)，溶劑回收塔C-103塔頂蒸出的含苯溶液進(jìn)入苯塔C-104進(jìn)行分離，側(cè)線分餾出苯產(chǎn)品和同時，在塔底采出不合格的甲苯產(chǎn)品。
[0009]本發(fā)明的芳烴抽提工藝，包括脫戊烷塔、抽提精餾塔、溶劑回收塔和苯塔四塔系統(tǒng)，在整個系統(tǒng)中，為脫戊烷塔和抽提精餾塔配置了主副兩種再沸器。主再沸器主要利用高壓蒸汽，副再沸器充分利用塔頂或塔底產(chǎn)品的熱量進(jìn)行熱交換，既實現(xiàn)了產(chǎn)品的降溫，也充分利用了有效熱量。通過這一方式，實現(xiàn)了對全塔熱量負(fù)荷的粗調(diào)和微調(diào)，保證了塔的穩(wěn)定供熱和長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，節(jié)省了蒸汽用量，降低了蒸汽品級，同時還可為裝置下一部的擴(kuò)能提負(fù)增效預(yù)先做好準(zhǔn)備。這一模式，有效減少了投資費用和操作費用，產(chǎn)生了良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。
[0010]本發(fā)明的有益結(jié)果主要是利用新型內(nèi)彎弧形筋片扁環(huán)填料應(yīng)用于脫戊烷塔，抽提精餾塔，溶劑回收塔和苯塔，并配以獨有的液體再分布裝置和填料支撐結(jié)構(gòu)。該填料生產(chǎn)能力大，有效降低了塔的阻力降，壓降比和塔負(fù)荷；由于結(jié)構(gòu)簡單，氣流通道順暢，阻力降、壓降比傳統(tǒng)填料分別低20%和10%左右。用于環(huán)丁礬芳烴抽提過程時與大孔篩板相比，其抽余油芳烴質(zhì)量含量下降了 6%，通量提高10%以上，傳質(zhì)效率提高30%以上。該填料結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，只相當(dāng)傳統(tǒng)填料的80 %，具有良好的市場前景。
[0011]本發(fā)明以磺酸性離子液體作為溶劑的助溶劑?；撬犷愲x子液體性質(zhì)溫和，沸點較低，對環(huán)丁砜具有很好的復(fù)配性。復(fù)配的混合溶劑溶解性能和熱穩(wěn)定性能好，能較好的提高溶劑的選擇性，有效降低酸性物質(zhì)的產(chǎn)生和硫醚，硫醇等伴生性雜質(zhì)，在使用的溫度范圍內(nèi)能有效降低了溶劑的老化分解速度，延長了溶劑的使用壽命，減少了對設(shè)備的腐蝕?；撬犷愲x子催化劑的使用，有效解決了煤化工芳烴含量高和環(huán)烷烴含量高且易與芳烴共沸的問題，可使溶劑的PH值始終保持在6-7之間，減少了因為添加單乙醇胺而造成設(shè)備結(jié)垢的可能性。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合說明附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0013]附圖是采用本發(fā)明的芳烴抽提生產(chǎn)流程示意圖，詳見說明書附圖部分。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖的裝置及實施案例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制。
[0015]所述的芳烴抽提節(jié)能生產(chǎn)工藝，由脫戊烷塔、抽提精餾塔、溶劑回收塔和苯塔四塔系統(tǒng)及其它輔助裝置組成。原料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入脫戊烷塔C-101，在脫戊烷塔頂部脫除環(huán)戊烷，塔底料進(jìn)入抽提精餾塔c-102與C-102側(cè)線進(jìn)料的溶劑進(jìn)行混合萃取，抽提精餾塔頂部脫除非芳烴，塔底料液進(jìn)入溶劑回收塔C-103。溶劑回收塔通過塔底再沸器使芳烴組分從富溶劑中汽提蒸出，塔底生成的貧溶劑經(jīng)脫戊烷塔C-1Ol副再沸器和進(jìn)料換熱器降溫凈化處理后，進(jìn)入抽提精餾塔繼續(xù)使用。同樣，抽提精餾塔的副反應(yīng)器也由苯塔產(chǎn)品進(jìn)行換熱，既降低了產(chǎn)品的溫度，又使熱量獲得了充分利用，降低了蒸汽的使用負(fù)荷，使全塔熱負(fù)荷保持穩(wěn)定，保證了塔的穩(wěn)定和長周期運行。C-103塔頂生成的芳烴組分進(jìn)入苯塔，通過側(cè)線采出本產(chǎn)品，同時，在塔底產(chǎn)出甲苯產(chǎn)品。
[0016]溶劑回收塔側(cè)線進(jìn)料的溶劑中含有磺酸性離子液體作為助溶劑，微量的離子液體助劑就能有效降低酸性物質(zhì)的產(chǎn)生和硫醚，硫醇等伴生性雜質(zhì)，減緩溶劑的老化分解速度，減少溶劑分解對設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕，降低了設(shè)備的制造成本，延長了溶劑的使用壽命?；撬犷愲x子催化劑的使用過程中，可以使溶劑的PH值始終保持在6?7之間，減少了因為添加單乙醇胺而造成設(shè)備結(jié)垢的可能性。同時，離子液體助劑的加入有效解決了煤化工芳烴含量高和環(huán)烷烴含量高且易與芳烴共沸的問題。
[0017]本發(fā)明的有益效果是芳烴抽提節(jié)能工藝設(shè)計合理，新型填料塔和磺酸性離子液體的使用既能滿足芳烴抽提連續(xù)生產(chǎn)的要求，又減少了溶劑分解對設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕，延長了溶劑的使用壽命，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，投資費用和操作費用大大減少。
[0018]本發(fā)明提出的一種改進(jìn)的芳烴抽提新工藝，已通過較佳的實施例子進(jìn)行了描述，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，所有基于本發(fā)明的技術(shù)啟示或類似的替換和改動，都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【主權(quán)項】
1.一種芳烴抽提節(jié)能新工藝，由采用專利填料的脫戊烷塔，抽提精餾塔，溶劑回收塔和苯塔組成，以離子液體作為助溶劑，對塔的熱量補(bǔ)給采取了主副兩種重沸器模式。2.如權(quán)利要求1所述的芳烴抽提節(jié)能新工藝，其特征是脫戊烷塔，抽提精餾塔，溶劑回收塔，苯塔采用了新型的專利填料，該專利填料的抽余油含芳量下降6%左右。通量提高10%以上，傳質(zhì)效率提高30%以上。3.如權(quán)利要求1所述的芳烴抽提節(jié)能新工藝，其特征是在溶劑中添加了離子液體作為助溶劑，減少了溶劑的分解和腐蝕影響，降低了設(shè)備的使用成本，延長了溶劑的壽命，并有效解決了芳烴抽提過程中芳烴含量高和環(huán)烷烴含量高且易于芳烴共沸而難以分離的問題。4.如權(quán)利要求1所述的芳烴抽提節(jié)能新工藝，其特征是對脫戊烷塔和抽提精餾塔設(shè)置了主副兩種重沸器，利用大負(fù)荷重沸器進(jìn)行粗調(diào)，再利用副重沸器進(jìn)行換熱對塔進(jìn)行微調(diào)，有效保證了塔熱量的補(bǔ)給平衡，使塔能夠長周期穩(wěn)定運行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種芳烴抽提新工藝，關(guān)鍵改進(jìn)在于對脫戊烷塔、抽提精餾塔、溶劑回收塔和苯塔采用了新型的內(nèi)彎弧形筋片扁環(huán)填料，并配以獨有的液體分布裝置和填料支撐裝置，有效降低了塔的阻力降，壓降比和塔負(fù)荷，使生產(chǎn)能力大大提高。對脫戊烷塔和抽提精餾塔采用了主副兩種重沸器進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了塔的供熱優(yōu)化，保證了塔的長周期穩(wěn)定運行。同時，利用磺酸性離子液體做助溶劑，減少了溶劑的分解和腐蝕影響，降低了設(shè)備的使用成本，延長了溶劑的壽命，并有效解決了芳烴抽提過程中芳烴含量高和環(huán)烷烴含量高且易于芳烴共沸而難以分離的問題，顯著降低了裝置的投資費用和操作費用，其經(jīng)濟(jì)效益十分的顯著。
【IPC分類】C07C15/06, C07C7/04, C07C15/04, C07C7/00
【公開號】CN105085152
【申請?zhí)枴緾N201410185079
【發(fā)明人】葉小琳, 華超
【申請人】北京華和拓科技開發(fā)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月5日