粗苯萃取精馏精制工艺

2018年10月07日 公司新闻 429 views

一、产品技术路线

  萃取精馏法粗苯精制技术是继酸洗法和加氢法粗苯精制技术之后的粗苯精制新技术,该技术的特点是采用纯物理的办法对粗苯进行分离,分离过程中不产生任何污染物,属于绿色环保工艺,粗苯中的所有组分都可以得到分离回收,总体理论收率可以达到100%。

萃取精馏粗苯精制技术的成功实施,是粗苯精制的一次重要的技术进步,与酸洗法和加氢法相比,无论在环保、节能和收率,还是在投资和安全方面都有了很大改进,纯苯收率比酸洗法提高了3.5~4%。

  萃取精馏法粗苯精制技术共分四个单元:第一单元是粗苯分离,是将粗苯分离成重质苯、初馏分、含硫苯、含硫甲苯、含苯乙烯的混合二甲苯和C8~C9溶剂油;第二单元是苯萃取精馏,是将苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和噻吩脱除,生产出合格的纯苯和噻吩产品;第三单元是甲苯萃取精馏,是将甲苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和甲基噻吩脱除,生产出合格的甲苯;第四单元是二甲苯萃取精馏,主要是将混合二甲苯中的苯乙烯脱除,生产出合格的二甲苯。下面分别对四个单元的工艺流程进行叙述。

 1、第一单元 粗苯分离

粗苯与来自二单元的萃取剂换热后进入两苯塔,塔底采出重质苯作为副产品进入重质苯储罐,塔顶蒸汽冷凝后,部分回流,部分作为轻苯采出进入初馏塔。

初馏塔顶蒸汽冷凝后,部分回流,部分采出作为副产品进入初馏分储罐,塔底脱除轻组分后的轻苯进入纯苯一塔,初馏塔底采用甲苯塔顶蒸汽和纯苯一塔顶蒸汽加热,不需要外界热量。

  纯苯一塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与初馏塔换热冷凝后,部分回流,部分采出进入纯苯中间产品罐,塔底物料进入纯苯二塔,纯苯一塔底采用纯苯二塔顶蒸汽加热,不需要外界热量。

  纯苯二塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与纯苯一塔底换热冷凝后,部分回流,部分采出进入纯苯中间产品罐,塔底物料进入甲苯塔。

  甲苯塔顶甲苯蒸汽经与初馏塔底换热冷凝后,部分回流,部分采出进入甲苯中间罐,塔底物料进入二甲苯塔。

  二甲苯塔顶混合二甲苯蒸汽冷凝后,部分回流,部分采出进入二甲苯储罐,塔底溶剂油(C8~C9芳烃混合物)作为副产品进入溶剂油储罐。

  第一单元粗苯分离共需六座塔,两苯塔、初馏塔、纯苯一塔、纯苯二塔、甲苯塔和二甲苯塔。其中两苯塔再沸器、纯苯二塔再沸器、甲苯塔再沸器和二甲苯塔再沸器需要外界热量;两苯塔预热器、初馏塔和纯苯一塔不需要外界热量,只需内部热量偶合。一单元共需热量164.81万Kcal/h,需要外界提供热量68.81万Kcal/h,内部偶合热量96万Kcal/h(其中本单元偶合57.31万Kcal/h,与二单元偶合38.68万Kcal/h),通过热量偶合,本单元节能58.2%。

  2、第二单元 苯萃取精馏

  来自第一单元的含噻吩纯苯经与萃取剂换热后从中下部进入苯脱非芳塔,萃取剂从中上部进入苯脱非芳塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出作为副产品进入苯非芳烃储罐,绝大部分非芳烃从塔顶脱除,塔底物料进入苯萃取精馏塔,苯脱非芳塔设中间再沸器与萃取剂再生塔精馏段换热。

  来自苯脱非芳塔底的物料从中下部进入苯萃取精馏塔,萃取剂从中上部进入,苯萃取精馏塔顶纯苯蒸汽冷凝后部分回流,部分进入纯苯产品罐,进入纯苯产品罐的纯苯纯度可以达到99.95%以上,最高可以达到99.98%,噻吩含量在1ppm以下,最低可以到0.2ppm,塔底物料进入萃取剂再生塔,苯萃取精馏塔设中间再沸器与萃取剂再生塔底萃取剂换热。

  来自苯萃取精馏塔底的物料从中部进入苯萃取剂再生塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出进入辅助苯萃取精馏塔,塔底再生的萃取剂经与苯萃取精馏塔中间再沸器、两苯塔进料预热器和苯脱非芳塔进料预热器回收热量后循环使用,精馏段抽出的萃取剂与苯脱非芳塔中间再沸器换热后返回精馏段上部。

  苯萃取剂再生塔顶采出的物料从中下部进入辅助苯萃取精馏塔,萃取剂从中上部进入,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出返回一单元的纯苯中间产品罐,塔底物料进入辅助苯萃取剂再生塔,辅助苯萃取精馏塔设中间再沸器与辅助苯萃取剂回收塔底萃取剂换热。

  来自辅助苯萃取精馏塔底的物料从中部进入辅助苯萃取剂再生塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出进入噻吩精制塔,塔底再生的萃取剂经辅助苯萃取精馏塔中间再沸器回收热量后循环使用。

  噻吩精制塔间歇操作,塔顶采出的低硫苯馏分返回辅助苯萃取精馏塔,苯-噻吩过渡组分返回噻吩精制塔釜,含量在98%以上的噻吩产品去噻吩储罐,噻吩-甲苯过渡组分返回噻吩精制塔釜,甲苯馏分返回粗苯储罐,塔底采出剩余的萃取剂返回辅助苯萃取剂再生塔。

  第二单元苯萃取精馏共需六座塔,脱非芳塔、苯萃取精馏塔、苯萃取剂再生塔、辅助苯萃取精馏塔、辅助苯萃取剂再生塔和噻吩塔。其中六座塔的再沸器需要外界热量;脱非芳塔进料预热器、脱非芳塔中间再沸器、苯萃取精馏塔中间再沸器和辅助苯萃取精馏塔中间再沸器不需要外界热量,只需内部热量偶合。二单元共需热量524.29万Kcal/h,需要外界提供热量332.17万Kcal/h,内部偶合热量192.07万Kcal/h,通过热量偶合,本单元节能36.63%。

 3、第三单元 甲苯萃取精馏

  来自第一单元的含硫甲苯经与本单元萃取剂换热后进入甲苯脱非芳塔,萃取剂从中上部进入甲苯脱非芳塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出作为副产品进入甲苯非芳烃储罐,绝大部分甲苯非芳烃从塔顶脱除,塔底物料进入甲苯萃取精馏塔,甲苯脱非芳塔设中间再沸器与甲苯萃取剂再生塔精馏段换热。

  来自甲苯脱非芳塔底的物料从中下部进入甲苯萃取精馏塔,萃取剂从中上部进入,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分进入甲苯产品罐,进入甲苯产品罐的甲苯纯度可以达到99.5%以上,最高可以达到99.8%,甲基噻吩含量在100ppm以下,最低可以到50ppm,塔底物料进入甲苯萃取剂再生塔,甲苯萃取精馏塔设中间再沸器与甲苯萃取剂再生塔底萃取剂换热。

  来自甲苯萃取精馏塔底的物料从中部进入甲苯萃取剂再生塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出进入罐区富甲基噻吩储罐,待累计一定数量后再返回甲苯萃取精馏系统回收,塔底再生的萃取剂经与甲苯萃取精馏塔中间再沸器和甲苯脱非芳塔进料预热器回收热量后循环使用。

  第三单元甲苯萃取精馏共需三座塔,甲苯脱非芳塔、甲苯萃取精馏塔和甲苯萃取剂再生塔。其中三座塔的再沸器需要外界热量;甲苯脱非芳塔进料预热器、甲苯脱非芳塔中间再沸器和甲苯萃取精馏塔中间再沸器不需要外界热量,只需内部热量偶合。三单元共需热量87.57万Kcal/h,需要外界提供热量60.57万Kcal/h,内部偶合热量27万Kcal/h,通过热量偶合,本单元节能30.8%。

4、第四单元 二甲苯萃取精馏

  来自第一单元含苯乙烯的二甲苯从中下部进入二甲苯萃取精馏塔,萃取剂从中上部进入,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出进入二甲苯产品罐,进入二甲苯产品罐的二甲苯可以达到酸洗二甲苯的标准,塔底物料进入二甲苯萃取剂再生塔,二甲苯萃取精馏塔设中间再沸器与二甲苯萃取剂再生塔底萃取剂换热。

  来自二甲苯萃取精馏塔底的物料从中部进入二甲苯萃取剂再生塔,塔顶蒸汽冷凝后部分回流,部分采出进入罐区粗苯乙烯储罐,粗苯乙烯经加氢后可以生产苯乙烯,塔底再生的萃取剂经二甲苯萃取精馏塔中间再沸器回收热量后循环使用。

  第四单元二甲苯萃取精馏共需二座塔,二甲苯萃取精馏塔和二甲苯萃取剂再生塔。四单元共需热量30万Kcal/h。

二、主产品及副产品名称及质量技术指标

  萃取精馏粗苯精制共生产四种主产品和七种副产品,主产品分别是纯苯、甲苯、二甲苯和噻吩,副产品分别是重质苯、初馏分、C8~C9芳烃溶剂油、苯非芳馏分、甲苯非芳馏分、甲基噻吩馏分和粗苯乙烯。

  主产品质量技术指标如下:

三、产品收率—主副产品收率及总收率

  年处理5.5万吨粗苯,年开工按8000小时计算,每小时进料量为6875kg。粗苯中主要成分含量为苯74.5%,甲苯14%,二甲苯4.1%,噻吩0.6%,苯乙烯1%,初馏分1.45%,苯非芳0.45%,甲苯非芳0.4%,甲基噻吩0.042%,C8~C9溶剂油0.458%,重质苯3%。

四、本工艺的优点

 1、环保:分离过程为纯物理过程,没有化学反应,不产生废料,循环水与物料间壁换热,只起冷却作用,不与物料接触,不产生废水。

 2、收率高:通过普通精馏和萃取精馏将粗苯分离成重芳烃、初馏分、纯苯、甲苯、二甲苯、噻吩、C8-C9溶剂油、苯非芳、甲苯非芳、甲基噻吩馏分和粗苯乙烯十一个产品,粗苯中所有的成分都可以回收,与酸洗和加氢相比,多收了噻吩、粗苯乙烯和甲基噻吩馏分,总收率可达到99.9%。

3、产品纯度高:通过萃取精馏可以使纯苯含量达到99.95%以上,噻吩含量降到1ppm以下;甲苯纯度达到99.8%以上,甲基噻吩含量降到70ppm以下;二甲苯可以达到5度二甲苯标准。

4、投资低:5.5万吨/年萃取法粗苯加工设备、安装、仪表、电器、土建、消防、技术及设计费等投资约6000~8000万元。

 5、节能:通过流程和换热网络优化,使粗苯精制能耗大大减低,5.5万吨/年萃取精馏粗苯精制能耗约为600万kcal/h,比不相互换热节能约40%。

6、效益好:本项目总投资约6000~8000万元,财务费用低;多收了价值高的噻吩、粗苯乙烯和甲基噻吩馏分,比加氢和酸洗销售总收入高。

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