劉莉莉(遼陽石油化纖公司億方工業(yè)公司,遼寧 遼陽 111003)
張玲玲(中國石油遼陽石化公司,遼寧 遼陽 111003)
王賀(中國石油遼陽石化公司,遼寧 遼陽 111003)
劉漢新 (遼陽石油化纖公司億方工業(yè)公司,遼寧 遼陽 111003)
偏三甲苯作為一種重要的化工原料,廣泛的應用于合成樹脂、醫(yī)藥、化妝品和涂料等領域。而生產偏三甲苯的原料主要來源于重整、芳烴裝置產生的重汽油、重芳烴和二甲苯異構化裝置產生的重芳烴。而經過重整和芳烴精餾、抽提后產生的重汽油和重芳烴餾分,里面含有超過30%的偏三甲苯。因此,這部分餾分通過精餾得到偏三甲苯,成為國內生產偏三甲苯的主要方式。
以獨山子天利實業(yè)偏三甲苯40kt/a的分離裝置為例,對其工藝流程進行分析,在與一般的精餾工藝進行比較,得到本裝置生產工藝的優(yōu)勢所在。
在利用精餾技術從重汽油和重芳烴里面分離偏三甲苯的過程中,主要的難度在于偏三甲苯和鄰甲乙苯、異丁苯的分離,沸點相差太小,成為分離過程中的一大難題。在這樣的苛刻的分離條件下,要實現(xiàn)分離就需要較多的理論塔板數(shù),而設備卻制約了這一點,使得偏三甲苯達到所要求較為困難。
在針對實際條件下,新疆獨山子天利實業(yè)采用天津大學天大天久公司的偏三甲苯雙塔精餾分離技術,采用高效規(guī)整填料塔分離,降低了理論塔板數(shù)下的塔高,生產出純度大于98.5%的偏三甲苯。
這種工藝的技術特點主要有:
1.2.1 脫氫塔(C-101)采用負壓操作,降低了塔的操作溫度,增加輕重組分的相對揮發(fā)度,有利于物系的分離。
1.2.2 偏三甲苯塔(C-102)采用加壓操作,運用雙效精餾的原理,將偏三甲苯塔的塔頂油氣作為塔底再沸器(換熱器3)的熱源,充分的回收熱量,降低了裝置的能耗。
1.2.3 脫氫塔塔頂油氣采用干式空冷冷卻(換熱器2),降低了裝置的循環(huán)水的用量,節(jié)約能耗。
1.2.4 精餾塔(C-101與C-102)采用高效金屬絲網波紋填料和專有的液體分布器,提高分離精度,降低塔的壓降,從而降低了塔釜的溫度,節(jié)約了能耗。
1.2.5 采用4.0MPa的蒸汽對偏三甲苯塔再沸器(換熱器5)進行加熱,降低了生產的運行成本。
1.2.6 加熱以后的4.0MPa的凝液利用閃蒸罐閃蒸,產生1.0MPa的蒸汽和1.0MPa的凝液,1.0MPa的蒸汽外送,1.0MPa的凝液給C-101加熱,使得熱能得到了合理的利用,也降低了中壓4.0MPa蒸汽的用量,進一步降低了生產的運行成本,在節(jié)能降耗方面也具有較大的意義。
2.1.1 根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分析,本裝置使用的重汽油重芳烴餾分受到重整芳烴加工原油來源的不同,偏三甲苯的含量在20-30%之間具有較大的波動,而且波動頻繁。因此,對整個裝置的工藝條件進行穩(wěn)態(tài)的定性的分析,可行性不大。
在對于這種在較大的幅度下變化而且頻次較高的原料,在實際的操作中,采取根據(jù)設計值,參考原料的變化,計算一個范圍內的操作工藝參數(shù)和條件。固定C-101和C-102的基礎回流量和操作壓力,在物料平衡的基礎上,調節(jié)加熱量和回流采出量,達到塔的平衡控制。再得到比較合適的回流比,利用線性回歸的辦法,進一步的對操作的條件進行優(yōu)化(表1)。
表1 偏三甲苯分離裝置操作參數(shù)表
可以看出,在不同的原料變化下,各參數(shù)也有比較大的變化,在回流比和操作參數(shù)的調整中,考慮到塔的穩(wěn)定的狀態(tài)下,應在滿足雙效精餾熱量平衡的狀態(tài)下在范圍內對參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化,因此,必須保證偏三甲苯塔(C-102)有較大的回流量,保證對脫輕塔(C-101)再沸器的加熱量。