劉 杰

（海南實華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001）

乙苯回收塔、苯/甲苯塔操作對乙苯脫氫反應(yīng)的影響

劉 杰

（海南實華嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001）

摘 要：分析了乙苯脫氫反應(yīng)苯乙烯收率低的原因，提出了乙苯回收塔塔底的循環(huán)乙苯中甲苯含量高會影響脫氫反應(yīng)苯乙烯收率，苯/甲苯塔頂回收苯中的甲苯含量高會增加乙苯產(chǎn)品中?甲苯的含量，進(jìn)而影響苯乙烯的收率。通過優(yōu)化操作條件，可降低循環(huán)乙苯中的甲苯含量，穩(wěn)定回收苯中甲苯含量，脫氫反應(yīng)中苯乙烯的收率提高了0.13%，年可增加苯乙烯產(chǎn)量198t，增收158萬元人民幣。

關(guān)鍵詞：苯乙烯 ；乙苯回收；苯/甲苯；乙苯脫氫

苯乙烯是重要的有機(jī)化工原料，主要是以乙苯為原料經(jīng)催化脫氫生成。在生產(chǎn)過程中，乙苯回收塔塔底產(chǎn)物循環(huán)乙苯與新鮮乙苯一同進(jìn)入乙苯蒸發(fā)器，再與210kPa蒸汽混合被乙苯蒸發(fā)器蒸發(fā)后進(jìn)入脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，催化脫氫生成苯乙烯及其副產(chǎn)物。苯乙烯精餾過程中，苯/甲苯塔塔頂苯進(jìn)入原料苯罐，作為原料進(jìn)入烷基化反應(yīng)器生成中間產(chǎn)物乙苯。循環(huán)乙苯中甲苯含量對乙苯脫氫反應(yīng)苯乙烯的單程收率有著較大的影響，原料苯中的甲苯對產(chǎn)品乙苯中甲苯的含量有較大的影響。為了解決上述問題，我們對乙苯回收塔和苯/甲苯塔進(jìn)行了調(diào)整操作，降低了乙苯脫氫進(jìn)料乙苯中甲苯的含量，穩(wěn)定了苯/甲苯塔塔頂?shù)募妆胶?，提高了苯乙烯的收率?/p>

1 乙苯脫氫反應(yīng)苯乙烯收率低的原因分析

1.1 乙苯回收塔塔底循環(huán)乙苯中甲苯含量高

乙苯回收塔的主要作用是利用乙苯與甲苯的沸點(diǎn)不同，將循環(huán)乙苯中的甲苯等輕組分脫除，提高回收乙苯的純度，返回脫氫反應(yīng)器催化脫氫反應(yīng)生成苯乙烯。在操作中，該塔壓力為0.056MPa，塔頂溫度為114℃，塔底溫度為155℃。經(jīng)化驗分析，塔底甲苯含量為10.25wt%，乙苯含量只有86.21wt%，顯然在精餾過程中塔底甲苯含量偏高，因此塔底溫度控制過低是該塔提餾段采出的乙苯含量低的主要原因。其次，為了不將乙苯帶入塔頂，控制較低的塔頂溫度，也是塔底甲苯含量高的重要原因。

1.2 苯/甲苯塔的塔頂甲苯含量高

圖1 苯/甲苯塔塔頂甲苯含量趨勢圖

如圖1所示，苯/甲苯塔塔頂甲苯含量為4wt%～9wt%，而設(shè)計中要求為0.1wt%，高于設(shè)計要求，原料苯中甲苯含量增加會對乙苯產(chǎn)品中甲苯含量的增加起著顯著的作用。

2 應(yīng)對措施

2.1 乙苯回收塔

由于乙苯回收塔的溫度長期偏低，使得甲苯在系統(tǒng)中累積量增加，為此，我們將該塔的塔底溫度升高，使塔底的甲苯蒸至塔頂，降低塔底乙苯中的甲苯含量。

圖2 乙苯回收塔塔底溫度調(diào)整前后變化趨勢圖

圖3 乙苯回收塔塔底甲苯含量調(diào)整前后變化趨勢圖

如圖2和圖3所示，從9月底，塔底溫度由155.5℃左右開始升溫，經(jīng)過大約半個月的時間達(dá)到158.5℃左右，溫度趨于平穩(wěn)，最終穩(wěn)定在157.5℃，使乙苯回收塔塔底的甲苯含量降低至4%左右。

2.2 苯/甲苯塔

甲苯作為副產(chǎn)品外賣，而GB/T 3406-2010規(guī)定，甲苯中苯含量不大于0.1wt%。如前所述，該塔操作條件比較苛刻，在保證塔底甲苯產(chǎn)品合格的前提下，操作負(fù)荷已達(dá)到最大，因此塔頂苯中甲苯含量無法達(dá)到設(shè)計值。

圖4 乙苯產(chǎn)品中二甲苯含量趨勢圖

3 各項參數(shù)調(diào)整前后數(shù)據(jù)對比

公司在2015年9月底開始調(diào)整，多次小幅升溫，觀察數(shù)據(jù)變化，經(jīng)過將近半個月的穩(wěn)定期，乙苯回收塔在增加塔底蒸汽量，提高塔底溫度，增加回流量的情況下，通過化驗分析得出，10月份的分離效果明顯好轉(zhuǎn)。

表1 乙苯回收塔調(diào)整前后操作條件對比

表2 乙苯回收塔塔底調(diào)整前后組成對比

表3 脫氫反應(yīng)器進(jìn)料調(diào)整前后組成對比

表4 脫氫反應(yīng)器出料調(diào)整前后組成對比

由表1～4可以看出，調(diào)整后乙苯回收塔塔底組成中甲苯含量大幅降低，由之前的10.25%降為3.32%，而脫氫反應(yīng)器進(jìn)料中甲苯含量也從1.18%降為0.84%，效果顯著。計算得出，在之后的脫氫反應(yīng)中苯乙烯的收率由61.90%提高至62.03%，因此乙苯回收塔塔底乙苯中甲苯含量的降低，使得脫氫反應(yīng)器進(jìn)料中甲苯含量降低，乙苯含量增加，最終使得反應(yīng)后苯乙烯的收率升高。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

由于操作的調(diào)整，苯乙烯的單程收率從61.90%升至62.03%，在乙苯/苯乙烯分餾塔進(jìn)料一定的情況下，按現(xiàn)在本裝置脫氫液進(jìn)料量17600kg·h-1，可年增苯乙烯產(chǎn)量198t，按苯乙烯產(chǎn)品價格8000 元·t-1計算，公司每年可增加工業(yè)產(chǎn)值158萬元人民幣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 總結(jié)

對乙苯回收塔操作進(jìn)行調(diào)整后，大幅降低了脫氫反應(yīng)乙苯進(jìn)料中甲苯的含量，使苯乙烯的收率增加。苯/甲苯塔由于塔底甲苯產(chǎn)品的質(zhì)量要求，塔頂苯中甲苯含量高于設(shè)計值，由于該塔本身塔頂采出量不大，通常在100kg·h-1左右，對乙苯產(chǎn)品中甲苯含量的影響微乎其微。但是操作中也應(yīng)該保證該塔的穩(wěn)定，密切觀察乙苯中甲苯含量的變化，及時做出調(diào)整。綜上所述，乙苯回收塔和苯/甲苯塔的操作狀態(tài)對脫氫反應(yīng)有較大影響，應(yīng)當(dāng)在工藝優(yōu)化過程中對其予以關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

［1]王利，劉盛林，趙雪松，等.催化裂化干氣制乙苯過程中甲苯生成研究［J］.天然氣化工，2006（4）:8-12.

［2]馬獻(xiàn)波，阮復(fù)昌.工藝雜質(zhì)對稀乙烯法制乙苯烷基化反應(yīng)的影響［J］.工業(yè)催化，2014（8）:632-636.

中圖分類號：TE 624.4+31

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-9905（2016）02-0047-03

收稿日期：2015-12-05

Influence of Ethyl Benzene Recovery Tower and Benzene/ Methylbenzene Tower Operation on Dehydrogenation of Ethylbenzene

LIU Jie
（Hainan Shihua Jiasheng Chemical Co. Ltd.， Yangpu 578001， China）