一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备的制作方法

文档序号:11306948阅读:658来源:国知局
本实用新型涉及化工分离工艺领域,特别涉及一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备。
背景技术
:随着煤化工业的纵深发展,煤焦油的资源在不断的扩大,然而从煤焦油中提取的焦化粗苯,其气味难闻,必须经过一系列的装置加工才可作为三苯产品面世。焦化粗苯刺激性气味,主要来自粗苯中的苯乙烯、茚、氧茚、二聚环戊二烯和二硫化碳及硫氮氧化合物等,这些恶臭杂味,如不去除会影响产品的商业价值。目前,焦化粗苯精制工艺主要采用加氢精制法,粗苯经过加氢单元后的物料称为加氢油。加氢油经过稳定塔脱除硫化氢后,硫、氮、氧、色度等指标和最终产品基本一致,但纯度仍未达到要求,其中以苯、甲苯和二甲苯为主,同时含有大量与芳烃沸点相近的非芳烃组分。为除去加氢油中的非芳烃组分,得到各芳烃产品,目前采用的分离方法基本都是萃取精馏工艺。传统萃取精馏工艺首先是将BTXS加氢油通过预分馏塔,将二甲苯及重组分由塔底分离,塔顶采出含苯、甲苯及轻组分的BT馏分油。BT馏分油再经萃取精馏分离其中的非芳烃产品,得到的纯BT馏分,再经后续苯塔、甲苯塔,得到纯苯和甲苯产品。通过传统萃取精馏工艺得到的非芳烃产品中夹带了较多的BT馏分,使得装置纯苯和甲苯产品收率下降,也影响了非芳烃产品的质量,进而影响了产品价格。因此,现有技术当中急需一种能降低非芳烃产品中BT馏分,有效提高纯苯和甲苯收率的二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备。技术实现要素:本实用新型提供了一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备,技术方案如下:一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备,包括主萃塔、二萃塔、溶剂回收塔、BT馏分油进料加热器、溶剂水冷器、主萃塔顶冷凝器、主萃塔再沸器、二萃塔顶冷凝器、二萃塔再沸器、溶剂回收塔顶冷凝器、溶剂回收塔再沸器、真空泵、溶剂回收塔回流罐;BT馏分油进料加热器连接在主萃塔的中部,溶剂回收塔底部、主萃塔再沸器、二萃塔再沸器、BT馏分油进料加热器及溶剂水冷器依次连接相通;主萃塔顶部、主萃塔顶部冷凝器及二萃塔中部依次连接相通,溶剂水冷器的出口分别连接主萃塔的中上部和二萃塔的中上部,二萃塔底部与主萃塔中上部连接相通;主萃塔底部与溶剂回收塔中部连接,溶剂回收塔顶部出口与溶剂回收塔顶冷凝器连接。溶剂回收塔回流罐分别与溶剂回收塔顶冷凝器、真空泵以及溶剂回收塔中上部连接。主萃塔再沸器、二萃塔再沸器以及溶剂回收塔再沸器分别设置在主萃塔、二萃塔以及溶剂回收塔的下部,作用是对塔底进行加热,产生蒸汽,从而使物料在塔内通过气液传质以实现产品的分离,得到含苯和甲苯的产品。真空泵对溶剂回收塔回流罐和溶剂回收塔进行抽真空,使内部的沸点降低,防止溶剂高温劣化,同时也降低了能耗。优选的,各部分之间是通过管道连接的。优选的,溶剂回收塔底部与主萃塔再沸器连接的管道上设置有补充新鲜溶剂进料口,用于对主萃塔补充新的溶剂。优选的,溶剂水冷器与二萃塔顶部连接的管道上设置有退溶剂出口,用于在设备检修时排出物料。优选的,萃取过程中使用的溶剂为环丁砜,该溶剂溶解能力强、选择性高、密度大、热稳定性好,且能使产品碱性氮和全氮指标得到改善。优选的,主萃塔、二萃塔和溶剂回收塔所采用的塔设备均为板式塔,主萃塔理论板数为87,原料进料板位置为第54板,溶剂进料板位置为第11板,二萃富溶剂进料板位置为第49板,二萃塔理论板数为80,原料进料板位置为第42板,溶剂进料板位置为第6板,溶剂回收塔理论板数为34,原料进料板位置为第20板。本实用新型的有益效果是:1、本实用新型通过对传统萃取精馏塔顶非芳烃组分再次进行萃取精馏,充分回收了传统萃取精馏塔顶非芳烃产品中夹带的苯和甲苯,提高了装置纯苯和甲苯的收率。2、本实用新型提高了非芳烃产品的质量,使非芳烃产品中的苯含量降低到3wt%以下,基本不含甲苯和环丁砜溶剂。3、本实用新型通过优化换热网络,充分利用高温贫溶剂的热能为各萃取塔再沸器及进料加热器提供热源,同时减少了萃取塔溶剂进料冷却器循环冷却水的消耗,在增加设备提高产品质量的情况下,不增加额外能耗,充分节约能源。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型:图1是本实用新型一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备的结构示意图。其中,图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:主萃塔11,二萃塔21,溶剂回收塔31,BT馏分油进料加热器12,溶剂水冷器13,主萃塔顶冷凝器14,主萃塔再沸器15,二萃塔顶冷凝器23,二萃塔再沸器22,溶剂回收塔顶冷凝器33,溶剂回收塔再沸器32,真空泵35,溶剂回收塔回流罐34,退溶剂出口24,补充新鲜溶剂进料口36。具体实施方式本实用新型的核心为提供一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备,解决了化工分离工艺领域中非芳烃产品中BT馏分高,纯苯和甲苯的收率低的问题。为了使本实用新型技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。图1是本实用新型一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备的结构示意图。如图1所示,一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备,包括主萃塔11、二萃塔21、溶剂回收塔31、BT馏分油进料加热器12、溶剂水冷器13、主萃塔顶冷凝器14、主萃塔再沸器15、二萃塔顶冷凝器23、二萃塔再沸器22、溶剂回收塔顶冷凝器33、溶剂回收塔再沸器32、真空泵35、溶剂回收塔回流罐34;BT馏分油进料加热器12连接在主萃塔11的中部,溶剂回收塔13底部、主萃塔再沸器15、二萃塔再沸器22、BT馏分油进料加热器12及溶剂水冷器13依次连接相通;主萃塔11顶部、主萃塔顶部冷凝器14及二萃塔21中部依次连接相通,溶剂水冷器13的出口分别连接主萃塔11的中上部和二萃塔21的中上部,二萃塔21底部与主萃塔11中上部连接相通;主萃塔11底部与溶剂回收塔31中部连接,溶剂回收塔顶部31出口与溶剂回收塔顶冷凝器33连接。溶剂回收塔回流罐34分别与溶剂回收塔顶冷凝器33、真空泵35以及溶剂回收塔31中上部连接。主萃塔再沸器15、二萃塔再沸器22以及溶剂回收塔再沸器32分别设置在主萃塔11、二萃塔21以及溶剂回收塔31的下部,作用是对塔底进行加热,产生蒸汽,从而使物料分离,得到含苯和甲苯的产品。真空泵35对溶剂回收塔回流罐34和溶剂回收塔31进行抽真空,使内部的沸点降低,能耗减少。优选的,各部分之间是通过管道连接的。优选的,溶剂回收塔31底部与主萃塔再沸器15连接的管道上设置有补充新鲜溶剂进料口36,用于对主萃塔11补充新的溶剂。优选的,溶剂水冷器13与二萃塔21顶部连接的管道上设置有退溶剂出口24,用于在设备检修时排出物料。优选的,萃取过程中使用的溶剂为环丁砜。优选的,主萃塔11、二萃塔21和溶剂回收塔31所采用的塔设备均为板式塔,主萃塔11理论板数为87,原料进料板位置为第54板,溶剂进料板位置为第11板,二萃富溶剂进料板位置为第49板,二萃塔21理论板数为80,原料进料板位置为第42板,溶剂进料板位置为第6板,溶剂回收塔31理论板数为34,原料进料板位置为第20板。该设备涉及的主要物流包括BT馏分油P1,进料温度(约95℃)下的物流P2,含BT的贫溶剂P8(或新鲜溶剂P9),非芳烃组分P3,富含苯和甲苯的富溶剂P4,基本不含甲苯和溶剂的非芳烃产品P5,含苯和少量甲苯的富溶剂P6,补充新鲜溶剂进料P11,退溶剂线P12,含非芳烃≤0.1wt%的BT馏分P7。本实用新型所述的一种二次循环萃取精馏工艺分离提纯BT馏分的设备,BT馏分油P1经BT馏分油进料加热器12加热到进料温度(约95℃)下的物流P2后进入主萃塔11中部,同时来自溶剂回收塔31底的贫溶剂P8(或新鲜溶剂P9)经过主萃塔再沸器15、二萃塔再沸器22、BT馏分油进料加热器12和溶剂水冷器13逐级换热降温后进入主萃塔11顶部。经第一次萃取精馏后,主萃塔11顶得到含BT的非芳烃组分P3,主萃塔11底部采出富含苯和甲苯的富溶剂P4。主萃塔11顶含BT的非芳烃组分P3由管道送入二萃塔21中部,同时经溶剂水冷器13出口分出的一路贫溶剂P10进入二萃塔21顶部。含BT的非芳烃经第二次萃取精馏后,在二萃塔21顶得到含苯量≤3wt%,基本不含甲苯和溶剂的非芳烃产品P5,二萃塔21底部得到含苯和少量甲苯的富溶剂P6。将富溶剂P6通过管道送回主萃塔11,经再次萃取精馏后与主萃塔富溶剂合并送至溶剂回收塔31。主萃塔11底富溶剂P4通过管道送入溶剂回收塔31中部,经减压精馏分离后,溶剂回收塔31顶部得到纯BT馏分P7(含非芳烃≤0.1wt%),可输送至后续精馏工序分离得到纯苯和甲苯产品。溶剂回收塔31底部采出的贫溶剂P8,输送至主萃塔11和二萃塔21重复循环利用。物流补充新鲜溶剂进料P11和退溶剂线P12,可输送废溶剂至原有装置再生塔进行再生。表1BT馏分油进料组成表2二次循环萃取精馏工艺各塔工艺条件表3二次循环萃取精馏工艺产品质量及收率产品名称产量,kg/h产品质量产品收率BT馏分产品1850599.98%99.97%-纯苯15932.549-99.97%-甲苯2568.75-100%-非芳组分3.701--非芳烃产品24597.98%98.48%-纯苯4.951---甲苯0---非芳组分240.049--综上,本实用新型采用的BT馏分油通常的组分为,纯苯80~85wt%,甲苯10~15wt%,非芳烃1~3wt%;采用的溶剂(或称萃取剂)为环丁砜;通过本实用新型分离得到的纯BT馏分含量≥99.9wt%,纯BT馏分的收率≥99%;得到的非芳烃含量≥97wt%(含苯量≤3wt%),非芳烃的收率≥98%。本实用新型通过对传统萃取精馏塔顶非芳烃组分再次进行萃取精馏,充分回收了传统萃取精馏塔顶非芳烃产品中夹带的苯和甲苯,提高了装置纯苯和甲苯的收率。本实用新型提高了非芳烃产品的质量,使非芳烃产品中的苯含量降低到3wt%以下,基本不含甲苯和环丁砜溶剂。本实用新型通过优化换热网络,充分利用高温贫溶剂的热能为各萃取塔再沸器及进料加热器提供热源,同时减少了萃取塔溶剂进料冷却器循环冷却水的消耗,在增加设备提高产品质量的情况下,不增加额外能耗,充分节约能源。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页1 2 3 
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