一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法
一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法
【专利摘要】一种萃取精馏分离苯乙烯过程所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压降膜蒸发使溶剂和低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10~30kPa，温度为120~145℃。该法可在较低温度下有效去除贫溶剂中的高沸点杂质，防止苯乙烯的高温聚合，延长萃取精馏分离苯乙烯装置的运行周期。
【专利说明】一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种萃取精馏分离烃产品所用溶剂的再生方法，具体地说，是一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法。
【背景技术】
[0002]萃取及萃取精馏广泛应用于从烃类混合物中分离芳烃(苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯以及丁二烯。在萃取过程中保持萃取溶剂的品质对提高分离回收产品纯度、回收率及装置的长周期稳定运行均非常重要。
[0003]从未经加氢的裂解汽油中分离苯乙烯，可行的方法是采用萃取精馏。萃取精馏过程有两个技术关键，一是溶剂，溶剂的性能包括选择性、沸点、热化学稳定性以及溶剂对苯乙烯的阻聚性能等，对过程技术经济指标有着至关重要的影响。其次是如何有效抑制苯乙烯聚合，这关系着装置能否长周期稳定运行。为了抑制苯乙烯聚合，除了筛选高效阻聚剂外，就是要解决在溶剂再生过程中如何在较低温度下脱除高沸点物质的问题。
[0004]在芳烃、苯乙烯的萃取或萃取精馏过程中，目前普遍采用的除去溶剂中的高沸点杂质的方法是采用减压蒸馏，具体操作方法是:将待再生的溶剂和水蒸气通入一个设有插入式再沸器的容器中进行减压蒸发再生，由于插入式再沸器容易结垢影响加热效果，一旦结垢就需要停下来清理，不仅麻烦，而且影响整个装置的长周期稳定运行。特别是对苯乙烯这类热敏易聚合的物料，溶剂中的高沸点聚合物如果不能连续去除，将迫使整个萃取蒸馏装置无法正常运 行。
[0005]CN1077560C公开了一种用萃取精馏法从裂解汽油中回收苯乙烯的方法，特点是在萃取溶剂中加入水，其溶剂再生方法就是普通的加入水蒸汽进行的减压蒸馏，由于插入式加热的再生塔底存在的静液柱的压力影响，造成再生塔底温度偏高，加热器容易结垢，影响溶剂的再生能力及装置的长周期运行。
[0006]CN200910135880.2公开了一种萃取精馏分离苯乙烯所用萃取溶剂的再生方法，包括将萃取精馏分离苯乙烯烃溶剂回收所得贫溶剂的一部分和水混合后通入溶剂净化塔的上部，溶剂净化剂如C8芳烃由下部进入溶剂净化塔，净化后的含水贫溶剂从溶剂净化塔底部管线排出，进入萃取精馏分离苯乙烯溶剂回收塔的下部，富含苯乙烯聚合物的溶剂净化剂由溶剂净化塔顶部排出，进入溶剂净化剂回收塔的中部，脱除苯乙烯聚合物的溶剂净化剂从塔顶排出，苯乙烯聚合物从溶剂净化剂回收塔的底部排出。该法通过反萃的方法使用净化剂萃取贫溶剂中的聚合物，从而除去贫溶剂中的聚合物，实现溶剂再生。该法比较适合除掉贫溶剂中的低聚物，对高聚物及水溶性高的杂质的脱除效果相对较差。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种萃取精馏分离苯乙烯过程所用溶剂的再生方法，该方法可在较低温度下有效去除贫溶剂中的高沸点杂质，防止苯乙烯的高温聚合，延长萃取精馏分离苯乙烯装置的运行周期。[0008]本发明提供的萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压下的降膜蒸发使贫溶剂和低于贫溶剂沸点的低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生贫溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10?30kPa，温度为120?145°C。
[0009]本发明使用降膜蒸发器代替现有的溶剂再生塔底部的插入式再沸器对待再生的贫溶剂进行加热蒸发，由于消除了传统插入式再沸器所需液面静压力的影响，在相同的溶剂再生塔压力下，可有效降低溶剂再生塔底部的温度，从而有效去除较萃取溶剂沸点高的高沸点杂质，同时可防止苯乙烯的聚合，延长装置的运行时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明方法使用一个降膜蒸发器进行溶剂再生的流程示意图。
[0011]图2为本发明方法使用两个降膜蒸发器切换进行溶剂再生的流程示意图。
[0012]图3为本发明降膜蒸发器与溶剂再生塔连接的局部放大图。
[0013]图4为现有技术中溶剂再生塔使用插入式再沸器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明方法使用降膜蒸发器使待再生的贫溶剂在减压条件下蒸发，通过控制降膜蒸发器换热管内的温度使在控制压力下，低于贫溶剂沸点的低沸点物质随贫溶剂一起蒸发，而高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态，进入溶剂再生塔后，高沸点杂质(聚合物)沉于溶剂再生塔底，由底部管线排出，从而将高沸点杂质从贫溶剂中去除，气相的贫溶剂则从再生塔顶排出，为再生溶剂。与现有的采用插入式再沸器的溶剂再生方法相比，本发明溶剂再生塔底不设置再沸器对溶剂进行加热蒸发，因而不存在浸没再沸器的液体，从而消除了这部分液体产生的静压力对贫溶剂蒸发产生的影响，可在相同的压力下，使溶剂再生塔底温度降低5?15°C，既能防止苯乙烯在高温下聚合，也可最大程度地使高于溶剂沸点的杂质与溶剂分离。另外，且由于降膜蒸发器换热管中的气体分布均匀，换热管内壁不易结垢，可连续稳定除掉贫溶剂中的高沸点杂质，确保萃取精馏分离苯乙烯的装置长周期稳定运行。
[0015]本发明方法采用降膜蒸发器对待再生的贫溶剂进行蒸发，所述的降膜蒸发器包括壳体和置于壳体内的换热管，壳体的上端或一侧置有均匀分布流入换热管内物料的封头，使用时，加热介质通过降膜蒸发器的壳体，即走壳程，对壳体内的换热管进行加热，待再生的贫溶剂进入降膜蒸发器的换热管内(走管程)，进行降膜蒸发。在降膜蒸发器的换热管内，贫溶剂沿管壁流动形成液膜，贫溶剂在液膜上蒸发变成气相，液膜在重力作用下向下流动，即形成降膜蒸发。
[0016]本发明方法中，降膜蒸发器换热管内的压力优选为12?25kPa，温度优选125 ?140 °C。
[0017]为使贫溶剂在降膜蒸发过程中更易蒸发，优选在降膜蒸发器的换热管内通入水蒸汽，使贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0、优选0.3?0.6。[0018]所述的水蒸汽与贫溶剂可由相同位置或不同位置进入降膜蒸发器的换热管内，优选由不同位置进入降膜蒸发器的换热管内。
[0019]在本发明方法中，可设置两台降膜蒸发器，轮流切换操作。当一台降膜蒸发器结垢蒸发溶剂效果变差后，可改换另一台降膜蒸发器进行溶剂再生，并对结垢的降膜蒸发器进行除垢处理，待另一台降膜蒸发器结垢后，再重新使用经除垢处理的降膜蒸发器，并对结垢的降膜蒸发器进行除垢处理，如此轮流切换操作两台降膜蒸发器。
[0020]所述降膜蒸发器壳程内的换热介质优选水蒸汽。
[0021]本发明方法中，进行再生处理的贫溶剂占贫溶剂总量的0.5?5质量％，优选
1.0?2.5质量％。将一部分贫溶剂进行再生，除去其中的高沸点聚合物，既可保证萃取蒸馏装置正常操作，又可保证所用贫溶剂的质量。
[0022]本发明中，所述的萃取精馏溶剂优选砜类化合物、甘醇类化合物和甘醇醚中的一种或几种。所述的砜类化合物优选环丁砜、二甲砜或3-甲基环丁砜。所述的甘醇类化合物优选二甘醇、三甘醇、四甘醇或五甘醇。所述的甘醇醚优选二甘醇单甲醚、三甘醇单甲醚、四甘醇单甲醚或五甘醇单甲醚。
[0023]为增加萃取精馏分离苯乙烯的效果，上述萃取精馏溶剂优选含有0.2?0.8质量％的水。在萃取精馏分离苯乙烯后，从萃余物和萃取物中分出的水可重新用于贫溶剂的降膜蒸发过程。
[0024]本发明所述含苯乙烯的烃混合物优选裂解汽油C8馏分，其中含20?60质量％的苯乙烯、38?78质量％的C8芳烃,其余为甲苯、C9芳烃和非芳烃。所述的C8芳烃为乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯。
[0025]下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明。
[0026]图1中，含苯乙烯的烃混合物由管线I进入萃取精馏塔的中部，经换热器101换热后由管线2从中部进入萃取精馏塔102，萃取精馏溶剂由管线15由上部进入萃取精馏塔102，经过萃取精馏，萃余液由萃取精馏塔顶部管线3排出，进入回流罐103，由回流罐分离出的油相，一部分由管线4回流入萃取精馏塔102的顶部，另一部分则由管线5排出。富含苯乙烯的富溶剂由萃取精馏塔102底部排出，由管线7从中部进入溶剂回收塔104，萃取物和水由塔顶管线8排出进入回流罐105，从回流罐105排出的萃取物部分由管线9回流入溶剂回收塔104，另一部分则作为苯乙烯产品从管线10排出。从回流罐103和回流罐105排出的水分别由管线6和管线11排出，经换热器106与来自溶剂回收塔104底的贫溶剂换热后，水被气化经过管线12进入降膜蒸发器107顶部流入降膜蒸发器107换热管内，从溶剂回收塔104底流出的贫溶剂一部分经过管线13与来自溶剂再生塔108底的含溶剂的物料18混合后进入降膜蒸发器的封头进行均匀分布后也进入换热管内，加热介质进入降膜蒸发器107的壳程，通过调节加热介质的温度控制换热管的温度，所述的加热介质为水蒸汽。在换热管内，在有水蒸汽存在的条件下贫溶剂在换热管内沿管壁流下，形成液膜，液膜在流下的同时，低沸点物质随贫溶剂一起蒸发，即进行降膜蒸发。经过降膜蒸发后的物流经管线16进入溶剂再生塔108底部，气化的贫溶剂和水蒸气从溶剂再生塔108顶部的管线17排出，返回溶剂回收塔104底，未蒸发的高沸点杂质由底部排出溶剂再生塔108，一部分由管线18与来自管线13的贫溶剂混合，另一部通过管线19排出，从而将高沸点杂质排出萃取蒸馏装置，完成溶剂的再生过程。[0027]图2与图1基本相同，不同的是设置了两台降膜蒸发器107，当其中一台降膜蒸发器发生结垢，蒸发溶剂功能衰减后，可将实线切换至虚线标注的位置，切换成另一台降膜蒸发器进行贫溶剂降膜蒸发，以更好地保证溶剂再生能力。
[0028]图3为图1中降膜蒸发器与溶剂再生塔连接的局部放大图。由图3可清楚地看出，降膜蒸发器107主要由壳体32和置于壳体内的换热管31组成。水蒸汽由管线12、待再生的贫溶剂由管线13分别进入降膜蒸发器107的封头33，分布均匀后，进入降膜蒸发器107的换热管内，走管程，经降膜蒸发后由管线16进入溶剂再生塔108的底部。加热介质由管线20进入降膜蒸发器的壳内，走壳程，由管线21排出降膜蒸发器。换热管与溶剂再生器108相连，二者压力相同，通过调节进入壳程的加热介质的量可控制降膜蒸发器换热管的温度。在溶剂再生塔中，高沸点杂质由溶剂再生塔底部排出，一部分由管线18与待再生的贫溶剂混合，其余由管线19排出。
[0029]图4为现有技术中普遍使用的插入式减压溶剂再生塔的结构示意图，其进行溶剂再生的方法为:加热介质由管线24进入插入式再沸器23对其进行加热，然后由管线25流出，加热介质优选水蒸汽，贫溶剂由管线13进入溶剂再生塔108的中部，水蒸汽由管线12从底部进入溶剂再生塔108，在溶剂再生塔108内，溶剂蒸发成气体，由管线17从顶部排出，高沸点的杂质从底部管线19排出。图4中，在溶剂再生塔底部设置的插入式再沸器23，其外表面容易结垢，并且溶剂再生塔中的液面必须淹没插入式再沸器23，该液面产生的静压力会导致溶剂蒸发的温度升高，即溶剂再生塔操作温度显著升高。
[0030]下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。
[0031]实例I
[0032]以裂解汽油C8馏分为萃取精馏原料，其组成见表I。按图1所示的流程对所述原料进行萃取精馏和溶剂再生，回收其中的苯乙烯，所用的萃取精馏溶剂含99.5质量％环丁砜和0.5质量％的水，向其中加入复合阻聚剂，复合阻聚剂组成为:55质量％的4-羟基-2，
2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基(OH-TEMPO)，25质量％的4，6- 二硝基-2-仲丁基酚(DNBP )，20质量％的N，N- 二乙基羟胺，注入的复合阻聚剂与萃取精馏原料的质量比为300 u g/g。
[0033]溶剂再生采用减压降膜蒸发的方法，控制进入降膜蒸发器换热管内的贫溶剂/水蒸气的质量比为0.33，进行再生的贫溶剂占贫溶剂总量的1.7质量％。降膜蒸发器换热管内的压力为20kPa (与溶剂再生塔顶压力相等)，换热管出口温度为132°C (与溶剂再生塔底温度相等)，各塔操作条件及萃取精馏和溶剂再生结果见表2。
[0034]对比例I
[0035]按图4的方法，采用常规的塔底设置插入式再沸器的溶剂再生塔对溶剂进行减压再生，所用的萃取精馏原料和复合阻聚剂同实例1，进行再生的贫溶剂占贫溶剂总量的1.7质量％。各塔操作条件及萃取精馏和溶剂再生结果见表2。
[0036]表I
【权利要求】
1.一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压下的降膜蒸发使溶剂和低于贫溶剂沸点的低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生贫溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10?30kPa，温度为 120?145°C。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于降膜蒸发器换热管内的压力为12?25kPa，温度为125?140°C。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于向降膜蒸发器的换热管内通入水蒸汽，使贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的水蒸汽与贫溶剂由相同位置或不同位置进入降膜蒸发器的换热管内。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取精馏溶剂选自砜类化合物、甘醇类化合物和甘醇醚中的任意一种或几种。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的砜类化合物选自环丁砜、二甲砜或3-甲基环丁砜。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的甘醇类化合物为二甘醇、三甘醇、四甘醇或五甘醇。
9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的甘醇醚为二甘醇单甲醚、三甘醇单甲醚、四甘醇单甲醚或五甘醇单甲醚。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于设置两台降膜蒸发器轮流切换操作。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于降膜蒸发器壳程内的换热介质为水蒸汽。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含苯乙烯的烃混合物为裂解汽油C8馏分，其中含20?60质量％的苯乙烯、38?78质量％的C8芳烃，其余为甲苯、C9芳烃和非芳烃。
【文档编号】B01D1/22GK103657121SQ201210345781
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月17日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】田龙胜, 唐文成, 赵明, 张云明, 边志凤, 高思亮 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【专利摘要】一种萃取精馏分离苯乙烯过程所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压降膜蒸发使溶剂和低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10~30kPa，温度为120~145℃。该法可在较低温度下有效去除贫溶剂中的高沸点杂质，防止苯乙烯的高温聚合，延长萃取精馏分离苯乙烯装置的运行周期。
【专利说明】一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种萃取精馏分离烃产品所用溶剂的再生方法，具体地说，是一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法。
【背景技术】
[0002]萃取及萃取精馏广泛应用于从烃类混合物中分离芳烃(苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯以及丁二烯。在萃取过程中保持萃取溶剂的品质对提高分离回收产品纯度、回收率及装置的长周期稳定运行均非常重要。
[0003]从未经加氢的裂解汽油中分离苯乙烯，可行的方法是采用萃取精馏。萃取精馏过程有两个技术关键，一是溶剂，溶剂的性能包括选择性、沸点、热化学稳定性以及溶剂对苯乙烯的阻聚性能等，对过程技术经济指标有着至关重要的影响。其次是如何有效抑制苯乙烯聚合，这关系着装置能否长周期稳定运行。为了抑制苯乙烯聚合，除了筛选高效阻聚剂外，就是要解决在溶剂再生过程中如何在较低温度下脱除高沸点物质的问题。
[0004]在芳烃、苯乙烯的萃取或萃取精馏过程中，目前普遍采用的除去溶剂中的高沸点杂质的方法是采用减压蒸馏，具体操作方法是:将待再生的溶剂和水蒸气通入一个设有插入式再沸器的容器中进行减压蒸发再生，由于插入式再沸器容易结垢影响加热效果，一旦结垢就需要停下来清理，不仅麻烦，而且影响整个装置的长周期稳定运行。特别是对苯乙烯这类热敏易聚合的物料，溶剂中的高沸点聚合物如果不能连续去除，将迫使整个萃取蒸馏装置无法正常运 行。
[0005]CN1077560C公开了一种用萃取精馏法从裂解汽油中回收苯乙烯的方法，特点是在萃取溶剂中加入水，其溶剂再生方法就是普通的加入水蒸汽进行的减压蒸馏，由于插入式加热的再生塔底存在的静液柱的压力影响，造成再生塔底温度偏高，加热器容易结垢，影响溶剂的再生能力及装置的长周期运行。
[0006]CN200910135880.2公开了一种萃取精馏分离苯乙烯所用萃取溶剂的再生方法，包括将萃取精馏分离苯乙烯烃溶剂回收所得贫溶剂的一部分和水混合后通入溶剂净化塔的上部，溶剂净化剂如C8芳烃由下部进入溶剂净化塔，净化后的含水贫溶剂从溶剂净化塔底部管线排出，进入萃取精馏分离苯乙烯溶剂回收塔的下部，富含苯乙烯聚合物的溶剂净化剂由溶剂净化塔顶部排出，进入溶剂净化剂回收塔的中部，脱除苯乙烯聚合物的溶剂净化剂从塔顶排出，苯乙烯聚合物从溶剂净化剂回收塔的底部排出。该法通过反萃的方法使用净化剂萃取贫溶剂中的聚合物，从而除去贫溶剂中的聚合物，实现溶剂再生。该法比较适合除掉贫溶剂中的低聚物，对高聚物及水溶性高的杂质的脱除效果相对较差。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种萃取精馏分离苯乙烯过程所用溶剂的再生方法，该方法可在较低温度下有效去除贫溶剂中的高沸点杂质，防止苯乙烯的高温聚合，延长萃取精馏分离苯乙烯装置的运行周期。[0008]本发明提供的萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压下的降膜蒸发使贫溶剂和低于贫溶剂沸点的低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生贫溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10?30kPa，温度为120?145°C。
[0009]本发明使用降膜蒸发器代替现有的溶剂再生塔底部的插入式再沸器对待再生的贫溶剂进行加热蒸发，由于消除了传统插入式再沸器所需液面静压力的影响，在相同的溶剂再生塔压力下，可有效降低溶剂再生塔底部的温度，从而有效去除较萃取溶剂沸点高的高沸点杂质，同时可防止苯乙烯的聚合，延长装置的运行时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明方法使用一个降膜蒸发器进行溶剂再生的流程示意图。
[0011]图2为本发明方法使用两个降膜蒸发器切换进行溶剂再生的流程示意图。
[0012]图3为本发明降膜蒸发器与溶剂再生塔连接的局部放大图。
[0013]图4为现有技术中溶剂再生塔使用插入式再沸器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明方法使用降膜蒸发器使待再生的贫溶剂在减压条件下蒸发，通过控制降膜蒸发器换热管内的温度使在控制压力下，低于贫溶剂沸点的低沸点物质随贫溶剂一起蒸发，而高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态，进入溶剂再生塔后，高沸点杂质(聚合物)沉于溶剂再生塔底，由底部管线排出，从而将高沸点杂质从贫溶剂中去除，气相的贫溶剂则从再生塔顶排出，为再生溶剂。与现有的采用插入式再沸器的溶剂再生方法相比，本发明溶剂再生塔底不设置再沸器对溶剂进行加热蒸发，因而不存在浸没再沸器的液体，从而消除了这部分液体产生的静压力对贫溶剂蒸发产生的影响，可在相同的压力下，使溶剂再生塔底温度降低5?15°C，既能防止苯乙烯在高温下聚合，也可最大程度地使高于溶剂沸点的杂质与溶剂分离。另外，且由于降膜蒸发器换热管中的气体分布均匀，换热管内壁不易结垢，可连续稳定除掉贫溶剂中的高沸点杂质，确保萃取精馏分离苯乙烯的装置长周期稳定运行。
[0015]本发明方法采用降膜蒸发器对待再生的贫溶剂进行蒸发，所述的降膜蒸发器包括壳体和置于壳体内的换热管，壳体的上端或一侧置有均匀分布流入换热管内物料的封头，使用时，加热介质通过降膜蒸发器的壳体，即走壳程，对壳体内的换热管进行加热，待再生的贫溶剂进入降膜蒸发器的换热管内(走管程)，进行降膜蒸发。在降膜蒸发器的换热管内，贫溶剂沿管壁流动形成液膜，贫溶剂在液膜上蒸发变成气相，液膜在重力作用下向下流动，即形成降膜蒸发。
[0016]本发明方法中，降膜蒸发器换热管内的压力优选为12?25kPa，温度优选125 ?140 °C。
[0017]为使贫溶剂在降膜蒸发过程中更易蒸发，优选在降膜蒸发器的换热管内通入水蒸汽，使贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0、优选0.3?0.6。[0018]所述的水蒸汽与贫溶剂可由相同位置或不同位置进入降膜蒸发器的换热管内，优选由不同位置进入降膜蒸发器的换热管内。
[0019]在本发明方法中，可设置两台降膜蒸发器，轮流切换操作。当一台降膜蒸发器结垢蒸发溶剂效果变差后，可改换另一台降膜蒸发器进行溶剂再生，并对结垢的降膜蒸发器进行除垢处理，待另一台降膜蒸发器结垢后，再重新使用经除垢处理的降膜蒸发器，并对结垢的降膜蒸发器进行除垢处理，如此轮流切换操作两台降膜蒸发器。
[0020]所述降膜蒸发器壳程内的换热介质优选水蒸汽。
[0021]本发明方法中，进行再生处理的贫溶剂占贫溶剂总量的0.5?5质量％，优选
1.0?2.5质量％。将一部分贫溶剂进行再生，除去其中的高沸点聚合物，既可保证萃取蒸馏装置正常操作，又可保证所用贫溶剂的质量。
[0022]本发明中，所述的萃取精馏溶剂优选砜类化合物、甘醇类化合物和甘醇醚中的一种或几种。所述的砜类化合物优选环丁砜、二甲砜或3-甲基环丁砜。所述的甘醇类化合物优选二甘醇、三甘醇、四甘醇或五甘醇。所述的甘醇醚优选二甘醇单甲醚、三甘醇单甲醚、四甘醇单甲醚或五甘醇单甲醚。
[0023]为增加萃取精馏分离苯乙烯的效果，上述萃取精馏溶剂优选含有0.2?0.8质量％的水。在萃取精馏分离苯乙烯后，从萃余物和萃取物中分出的水可重新用于贫溶剂的降膜蒸发过程。
[0024]本发明所述含苯乙烯的烃混合物优选裂解汽油C8馏分，其中含20?60质量％的苯乙烯、38?78质量％的C8芳烃,其余为甲苯、C9芳烃和非芳烃。所述的C8芳烃为乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯。
[0025]下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明。
[0026]图1中，含苯乙烯的烃混合物由管线I进入萃取精馏塔的中部，经换热器101换热后由管线2从中部进入萃取精馏塔102，萃取精馏溶剂由管线15由上部进入萃取精馏塔102，经过萃取精馏，萃余液由萃取精馏塔顶部管线3排出，进入回流罐103，由回流罐分离出的油相，一部分由管线4回流入萃取精馏塔102的顶部，另一部分则由管线5排出。富含苯乙烯的富溶剂由萃取精馏塔102底部排出，由管线7从中部进入溶剂回收塔104，萃取物和水由塔顶管线8排出进入回流罐105，从回流罐105排出的萃取物部分由管线9回流入溶剂回收塔104，另一部分则作为苯乙烯产品从管线10排出。从回流罐103和回流罐105排出的水分别由管线6和管线11排出，经换热器106与来自溶剂回收塔104底的贫溶剂换热后，水被气化经过管线12进入降膜蒸发器107顶部流入降膜蒸发器107换热管内，从溶剂回收塔104底流出的贫溶剂一部分经过管线13与来自溶剂再生塔108底的含溶剂的物料18混合后进入降膜蒸发器的封头进行均匀分布后也进入换热管内，加热介质进入降膜蒸发器107的壳程，通过调节加热介质的温度控制换热管的温度，所述的加热介质为水蒸汽。在换热管内，在有水蒸汽存在的条件下贫溶剂在换热管内沿管壁流下，形成液膜，液膜在流下的同时，低沸点物质随贫溶剂一起蒸发，即进行降膜蒸发。经过降膜蒸发后的物流经管线16进入溶剂再生塔108底部，气化的贫溶剂和水蒸气从溶剂再生塔108顶部的管线17排出，返回溶剂回收塔104底，未蒸发的高沸点杂质由底部排出溶剂再生塔108，一部分由管线18与来自管线13的贫溶剂混合，另一部通过管线19排出，从而将高沸点杂质排出萃取蒸馏装置，完成溶剂的再生过程。[0027]图2与图1基本相同，不同的是设置了两台降膜蒸发器107，当其中一台降膜蒸发器发生结垢，蒸发溶剂功能衰减后，可将实线切换至虚线标注的位置，切换成另一台降膜蒸发器进行贫溶剂降膜蒸发，以更好地保证溶剂再生能力。
[0028]图3为图1中降膜蒸发器与溶剂再生塔连接的局部放大图。由图3可清楚地看出，降膜蒸发器107主要由壳体32和置于壳体内的换热管31组成。水蒸汽由管线12、待再生的贫溶剂由管线13分别进入降膜蒸发器107的封头33，分布均匀后，进入降膜蒸发器107的换热管内，走管程，经降膜蒸发后由管线16进入溶剂再生塔108的底部。加热介质由管线20进入降膜蒸发器的壳内，走壳程，由管线21排出降膜蒸发器。换热管与溶剂再生器108相连，二者压力相同，通过调节进入壳程的加热介质的量可控制降膜蒸发器换热管的温度。在溶剂再生塔中，高沸点杂质由溶剂再生塔底部排出，一部分由管线18与待再生的贫溶剂混合，其余由管线19排出。
[0029]图4为现有技术中普遍使用的插入式减压溶剂再生塔的结构示意图，其进行溶剂再生的方法为:加热介质由管线24进入插入式再沸器23对其进行加热，然后由管线25流出，加热介质优选水蒸汽，贫溶剂由管线13进入溶剂再生塔108的中部，水蒸汽由管线12从底部进入溶剂再生塔108，在溶剂再生塔108内，溶剂蒸发成气体，由管线17从顶部排出，高沸点的杂质从底部管线19排出。图4中，在溶剂再生塔底部设置的插入式再沸器23，其外表面容易结垢，并且溶剂再生塔中的液面必须淹没插入式再沸器23，该液面产生的静压力会导致溶剂蒸发的温度升高，即溶剂再生塔操作温度显著升高。
[0030]下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。
[0031]实例I
[0032]以裂解汽油C8馏分为萃取精馏原料，其组成见表I。按图1所示的流程对所述原料进行萃取精馏和溶剂再生，回收其中的苯乙烯，所用的萃取精馏溶剂含99.5质量％环丁砜和0.5质量％的水，向其中加入复合阻聚剂，复合阻聚剂组成为:55质量％的4-羟基-2，
2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基(OH-TEMPO)，25质量％的4，6- 二硝基-2-仲丁基酚(DNBP )，20质量％的N，N- 二乙基羟胺，注入的复合阻聚剂与萃取精馏原料的质量比为300 u g/g。
[0033]溶剂再生采用减压降膜蒸发的方法，控制进入降膜蒸发器换热管内的贫溶剂/水蒸气的质量比为0.33，进行再生的贫溶剂占贫溶剂总量的1.7质量％。降膜蒸发器换热管内的压力为20kPa (与溶剂再生塔顶压力相等)，换热管出口温度为132°C (与溶剂再生塔底温度相等)，各塔操作条件及萃取精馏和溶剂再生结果见表2。
[0034]对比例I
[0035]按图4的方法，采用常规的塔底设置插入式再沸器的溶剂再生塔对溶剂进行减压再生，所用的萃取精馏原料和复合阻聚剂同实例1，进行再生的贫溶剂占贫溶剂总量的1.7质量％。各塔操作条件及萃取精馏和溶剂再生结果见表2。
[0036]表I
【权利要求】
1.一种萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的再生方法，包括将含苯乙烯的烃混合物通入萃取精馏塔中部，萃取精馏溶剂通入萃取精馏塔上部进行萃取精馏，富含苯乙烯的富溶剂从萃取精馏塔底部排出进入溶剂回收塔，溶剂回收塔流出的贫溶剂一部分返回萃取精馏塔，另一部分通入降膜蒸发器的换热管内，通过减压下的降膜蒸发使溶剂和低于贫溶剂沸点的低沸点物质蒸发进入溶剂再生塔，在溶剂再生塔内，高于贫溶剂沸点的高沸点杂质呈液态由底部管线排出，气相的再生贫溶剂由顶部管线排出，所述降膜蒸发器换热管内的压力为10?30kPa，温度为 120?145°C。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于降膜蒸发器换热管内的压力为12?25kPa，温度为125?140°C。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于向降膜蒸发器的换热管内通入水蒸汽，使贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于贫溶剂与水蒸汽的质量比为0.2?1.0。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的水蒸汽与贫溶剂由相同位置或不同位置进入降膜蒸发器的换热管内。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取精馏溶剂选自砜类化合物、甘醇类化合物和甘醇醚中的任意一种或几种。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的砜类化合物选自环丁砜、二甲砜或3-甲基环丁砜。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的甘醇类化合物为二甘醇、三甘醇、四甘醇或五甘醇。
9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的甘醇醚为二甘醇单甲醚、三甘醇单甲醚、四甘醇单甲醚或五甘醇单甲醚。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于设置两台降膜蒸发器轮流切换操作。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于降膜蒸发器壳程内的换热介质为水蒸汽。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含苯乙烯的烃混合物为裂解汽油C8馏分，其中含20?60质量％的苯乙烯、38?78质量％的C8芳烃，其余为甲苯、C9芳烃和非芳烃。
【文档编号】B01D1/22GK103657121SQ201210345781
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月17日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】田龙胜, 唐文成, 赵明, 张云明, 边志凤, 高思亮 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1