乙苯脫氫反應產物分離方法技術

本發明專利技術涉及一種乙苯脫氫反應產物分離方法，主要解決以往技術中乙苯脫氫反應產物分離裝置能耗高、苯乙烯聚合損失大的問題。本發明專利技術通過采用包括以下步驟：乙苯/苯乙烯分離系統采用一次脫輕組分流程，即脫氫液先經粗苯乙烯塔T101分離，塔頂得到主要含苯、甲苯和乙苯的物流I，物流I經壓縮器C101壓縮后的物流III換熱后進入乙苯塔T102，T102塔頂為苯和甲苯，塔釜液為循環乙苯，T101塔塔釜物流II主要為苯乙烯和高沸物，物流II進入苯乙烯精制塔T103，T103塔頂得到苯乙烯產品，塔釜為高沸物，其中物流III作為T102或T103的再沸器熱源，或分為兩股分別作為T101和T103的再沸器熱源的技術方案，較好地解決了該技術問題，可用于乙苯/苯乙烯分離的工業生產中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種乙苯脫氫反應產物分離方法。
技術介紹
苯乙烯是最重要的基本有機化工原料之一，工業上主要由乙苯通過脫氫法制得，用于自聚制造聚苯乙烯和發泡聚苯乙烯，還能與其他的不飽和化合物共聚制造合成橡膠和樹脂等多種產物，如苯乙烯/丁二烯共聚膠乳、丁苯橡膠和膠乳、不飽和聚酯以及其它如苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯膠乳、離子交換樹脂和藥物等。苯乙烯生產工藝中精餾部分的關鍵在于乙苯和苯乙烯的分離，由于乙苯和苯乙烯的沸點差很小，常壓下相差僅9℃，因此分離塔理論板數通常在80塊以上，回流比＞7，同時苯乙烯具有熱敏性，在100℃以上聚合速率明顯上升，為此工業上乙苯/苯乙烯分離塔采用負壓操作，塔釜溫度限制在120℃以內以減少苯乙烯聚合，塔頂溫度低于100℃，無法發生蒸汽利用其熱量，造成苯乙烯分離塔能耗非常高，據統計，乙苯/苯乙烯分離塔的低壓蒸汽用量占整個苯乙烯單元的30％以上，冷卻水用量也占整個苯乙烯單元的近40％，綜合能耗占苯乙烯單元的30％～40％。針對上述問題，已有一些專利提出了不同的改進方法。中國專利ZL99807390.3提出的乙苯/苯乙烯塔的串聯重沸等。但乙苯/苯乙烯分離塔釜溫度過高，苯乙烯聚合損失較大。中國專利ZL200510083832.5提出將乙苯/苯乙烯分離塔分為高低壓塔操作，可降低苯乙烯分離能耗，但是考慮到苯乙烯易聚合的特點，其高壓塔的操作壓力和溫度受到限制，低壓塔再沸器冷熱端溫差小于10℃，設計難度大，需采用特殊設計再沸器，制造成本高，同時高壓塔塔釜溫度高造成苯乙烯聚合損失仍然較高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是以往技術中乙苯脫氫反應產物分離裝置能耗高、苯乙烯聚合損失大的問題。提供一種新的乙苯脫氫反應產物分離方法。該方法具有苯乙烯分離能耗低、苯乙烯聚合損失少的特點。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下：一種乙苯脫氫反應產物分離方法，包括以下步驟：乙苯/苯乙烯分離系統采用一次脫輕組分流程，即脫氫液先經粗苯乙烯塔T101分離，塔頂得到主要含苯、甲苯和乙苯的物流I，物流I經壓縮器C101壓縮后的物流III換熱后進入乙苯塔T102，T102塔頂為苯和甲苯，塔釜液為循環乙苯，T101塔塔釜物流II主要為苯乙烯和高沸物，物流II進入苯乙烯精制塔T103，T103塔頂得到苯乙烯產品，塔釜為高沸物，其中物流III作為T102或T103的再沸器熱源，或分為兩股，分別作為T101和T103的再沸器熱源。上述技術方案中乙苯/苯乙烯分離塔塔頂操作壓力為4～40kPaA，塔頂操作溫度為45～105℃，塔釜操作壓力為8～50kPaA，操作溫度為60～120℃，操作回流比為5～12；乙苯塔塔釜操作壓力為50～150kPaA，操作溫度為110～150℃，操作回流比為0.5～10；苯乙烯精制塔塔頂操作壓力為4～20kPaA，操作溫度為55～100℃，塔釜操作壓力為8～30kPaA，操作溫度為70～120℃；乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣經壓縮器壓縮后的壓力為40～200kPaA，壓縮器的壓縮比為1.5～20；乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣體作為乙苯塔或苯乙烯精制塔再沸器熱源時，物流換熱后的氣相組分需繼續經換熱器冷卻；乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣體分為兩股，分別作為乙苯塔和苯乙烯精制塔的再沸器熱源時，其分配比例為0：1～1:0，經再沸器換熱后的氣相需繼續冷卻；乙苯塔和苯乙烯精制塔的再沸器采用降膜式再沸器，殼程為乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣，管程為乙苯塔和苯乙烯精制塔釜液；乙苯塔和苯乙烯精制塔的再沸器采用熱虹吸再沸器，殼程為水蒸氣、導熱油，管程為乙苯塔和苯乙烯精制塔釜液；乙苯塔和苯乙烯精制塔再沸器冷熱端溫度差為5～60℃。本專利技術中，乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣體經壓縮器壓縮后導入乙苯塔或苯乙烯精制塔的再沸器，作為加熱塔釜液的熱源，通過控制壓縮后氣體壓力，維持乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣和乙苯塔、苯乙烯精制塔塔釜液一定溫差，使乙苯、苯乙烯精制塔塔釜液再沸的同時，乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣得到冷凝，相比于常規分離方法，由于采用了壓縮器，乙苯/苯乙烯塔可以在較低壓力下操作，塔釜溫度確保低于100℃，苯乙烯聚合損失大為減少，塔頂氣體的低溫熱通過壓縮后，氣體露點提高，可用來作為乙苯塔和苯乙烯精制塔再沸器熱源，從而有效利用了乙苯/苯乙烯分離塔塔頂低溫熱，節省了大量蒸發乙苯塔和苯乙烯精制塔塔釜液的水蒸汽和使乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣冷凝的冷卻水，同時對乙苯塔和苯乙烯精制塔的操作壓力沒有特殊要求，在較寬范圍內都可以操作。采用本專利技術的技術方案，乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣低溫熱得到有效利用，該技術方案可降低苯乙烯分離能耗達30～50％，苯乙烯聚合損失(以焦油量表示)可控制在6～10公斤/噸苯乙烯，取得了較好的技術效果。附圖說明圖1為采用本專利技術技術方案的苯乙烯分離系統工藝流程。圖2為采用典型的苯乙烯分離系統現有技術工藝流程。圖1中，T101為乙苯/苯乙烯分離塔，T102為乙苯塔，T103為苯乙烯精制塔，E101為乙苯/苯乙烯分離塔塔頂冷凝器，E102為乙苯塔再沸器，E103為苯乙烯精制塔再沸器，C101為壓縮器；1為來自反應單元的脫氫液，2為乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣(即物流Ⅰ)，3為乙苯/苯乙烯分離塔塔釜液(即物流Ⅱ)，4為壓縮器C101出口氣(即物流III)，5為去乙苯塔T102進料物流，6為乙苯塔塔頂物流，7為循環乙苯，8為苯乙烯產品，9為高沸物。圖1中，來自反應單元的脫氫液1進入乙苯/苯乙烯分離塔T101，塔頂為主要含苯、甲苯和乙苯的塔頂氣物流2，物流2經壓縮器C101壓縮后的氣體物流4分為兩股，一股乙苯塔T102再沸器E102加熱塔釜液，另一股物流去苯乙烯精制塔T103再沸器E103加熱塔釜液，兩股物流混合后經冷凝器E102進一步冷凝后，冷凝后的物流5進入乙苯塔T102分離，T102塔頂主要含苯和甲苯的物流6去后續單元，T102塔釜采出物流7作為循環乙苯返回反應區，T101塔釜為主要含苯乙烯和重組分的物流3，物流3進入苯乙烯精制塔T103，，T103塔頂得到產品苯乙烯物流8，塔釜為高沸物物流9。圖2中，分離流程與圖1基本相同，不同的是乙苯/苯乙烯分離塔塔頂氣物流直接經冷凝器E101冷凝后進入乙苯塔T102，分離其中的苯、甲苯和乙苯。下面通過實施例對本專利技術作進一步闡述。具體實施方式【實施例1】某10萬噸/年苯乙烯裝置(年操作時數8000小時)，其苯乙烯分離系統采用圖1的工藝，乙苯/苯乙烯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種乙苯脫氫反應產物分離方法，包括以下步驟：乙苯/苯乙烯分離系統采用一次脫輕組分流程，脫氫液先經粗苯乙烯塔T101分離，塔頂得到主要含苯、甲苯和乙苯的物流I；物流I經壓縮器C101壓縮后的物流III換熱后進入乙苯塔T102，T102塔頂為苯和甲苯，塔釜液為循環乙苯，T101塔塔釜物流II主要為苯乙烯和高沸物；物流II進入苯乙烯精制塔T103，T103塔頂得到苯乙烯產品，塔釜為高沸物，其中物流III作為T102或T103的再沸器熱源，或分為兩股，分別作為T101和T103的再沸器熱源。

【技術特征摘要】
1.一種乙苯脫氫反應產物分離方法，包括以下步驟：乙苯/苯乙烯分離系統采用一次
脫輕組分流程，脫氫液先經粗苯乙烯塔T101分離，塔頂得到主要含苯、甲苯和乙苯的物
流I；物流I經壓縮器C101壓縮后的物流III換熱后進入乙苯塔T102，T102塔頂為苯和甲
苯，塔釜液為循環乙苯，T101塔塔釜物流II主要為苯乙烯和高沸物；物流II進入苯乙烯
精制塔T103，T103塔頂得到苯乙烯產品，塔釜為高沸物，其中物流III作為T102或T103
的再沸器熱源，或分為兩股，分別作為T101和T103的再沸器熱源。
2.根據權利要求1所述的乙苯脫氫反應產物分離方法，其特征在于乙苯/苯乙烯分離
塔塔頂操作壓力為4～40kPaA，塔頂操作溫度為45～105℃，塔釜操作壓力為8～50kPaA，
操作溫度為60～120℃，操作回流比為5～12。
3.根據權利要求1所述的乙苯脫氫反應產物分離方法，其特征在于乙苯塔塔釜操作
壓力為50～150kPaA，操作溫度為110～150℃，操作回流比為0.5～10。
4.根據權利要求1所述的乙苯脫氫反應產物分離方法，其特征在于苯乙烯精制塔塔
頂操作壓力為4～20kPaA，操作溫度為55～100℃，塔釜操作壓力為8～30kPaA，操作溫
度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉文杰，黃云群，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11