专利名称：偏三甲苯分离的工艺方法
技术领域：
本发明涉及化工技术领域，确切地说它是一种重芳烃中分离偏三甲苯的工艺方法。
背景技术：
偏三甲苯(1、2、4-三甲基苯)是一种重要的有机化工原料，主要来源于催化重整的重芳烃中。偏三甲苯作为基本有机化工原料用途广泛，下游产品很多，且附加值较高。偏三甲苯主要用途如下合成偏苯三甲酸及偏苯三酸酐；异构化生产均三甲苯；岐化和异构化生产均四甲苯；合成纤维2、3、5-三甲基氢醌。其中，偏三甲苯合成偏苯三酸酐成为偏三甲苯主要用途，国、内外以20％增长速度需求偏苯三酸酐，由于合成偏苯三酸酐对偏三甲苯纯度要求很高(一般要求纯度在98.5％以上，现在国内基本进口偏三甲苯生产偏苯三酸酐)，因此生产出纯度高的偏三甲苯，对进一步生产偏苯三酸酐有重要意义。
国内外生产偏三甲苯，均从碳九重芳烃中分离，分离后所得偏三甲苯不含烯烃，稳定性好。国内偏三甲苯的分离和应用起步于70年代，南京金陵石油化工公司于1982年率先建成重芳烃综合利用装置，分离出偏三甲苯，原设计生产偏三甲苯100t/a，改造后可生产偏三甲苯600t/a。南京金陵石油化工公司于2000年新建成一套偏三甲苯生产能力20000t/a的新装置。国内偏三甲苯的分离一般产用顺序分离、微正压操作，产品纯度最高98.5％(WT)。国内偏三甲苯生产能力如下表3.1国内偏三甲苯生产能力及技术
从以上数据看出，现有的偏三甲苯的分离装置均采用顺序分离、微正压操作，产品收率一般为70％，产品纯度一般为98％。作为偏苯三酸酐的原料纯度不够，一般要求纯度在98.5(wt)以上。造成现有的偏三甲苯不能作为偏苯三酸酐的原料，同时现有偏三甲苯的分离装置能耗较高(一般在610.56×104kcal/t偏三甲苯)。
从以上可以看出，以往工艺均采用顺序分离、微正压操作，造成偏三甲苯纯度低，能耗高，产品收率低。其结构主要具有以下特点a)采用普通板波纹填料或浮阀塔盘。
b)脱轻塔及偏三甲苯塔采用微正压操作，塔顶均用冷源冷凝。
发明内容
本发明目的是提供一种重芳烃中分离偏三甲苯的工艺方法，它采用连续精馏技术，顺序切割分离得到轻芳烃油馏分、偏三甲苯和重芳烃馏分，采用高效型UT-SW填料和专有的液体分布器，使得塔压降降低，从而降低塔釜温度，减少能量消耗。结构上主要有以下特点a)采用高效型UT-SW填料和专有的液体分布器；b)脱轻塔采用负压操作，增加轻、重组分的相对挥发度；c)偏三甲苯塔采用加压操作，同时偏三甲苯塔顶油气作为脱轻塔塔底热源，充分利用热量；d)自动控制采用DCS系统，操作人员可通过DCS系统对装置实施全自动、半自动及手动操作监视，并可实现对工艺操作的自动控制。
e)脱轻塔进料采用泡点温度进料，避免填料效率下降。
它包括脱轻塔进料预热器(3)、脱轻塔(4)、真空泵(7)、脱轻塔底再沸器(8)、偏三甲苯塔(12)、一系列换热器、机泵、罐，其特征在于原料自界区原料泵(1)升压后，与热水换热器(3)换热至泡点温度进入脱轻塔(4)，脱轻塔填料共分为8段，均采用UT-SW高效填料，脱轻塔采用负压操作，脱轻塔顶气相经脱轻塔顶空冷器(5)冷凝至泡点温度，一部分作为回流，另一部分作为轻组分冷却后出界区，脱轻塔底物料经偏三甲苯塔进料泵(11)至偏三甲苯塔(12)，偏三甲苯塔填料分为6段，均采用UT-SW高效填料，偏三甲苯塔采用加压操作，塔顶油气绝大部分作为脱轻塔底再沸器(8)的热源，经换热后自压至偏三甲苯塔顶回流罐(13)；另一小部分油气经偏三甲苯塔顶冷却器(14)换热后，自压至偏三甲苯塔顶回流罐(13)，偏三甲苯塔顶回流罐中液相经偏三甲苯塔顶回流泵(17)输出，一部分作为偏三甲苯塔回流；一部分作为偏三甲苯产品，经偏三甲苯冷却器(18)冷却后至界区，偏三甲苯塔底物料作为重组分，经偏三甲苯塔釜采出泵(16)加压后，经重组分冷却器(19)冷却至40℃，至界区。所说的脱轻塔，压力控制在0.01～0.09MPa(A)，塔顶温度控制在80～180℃。所说的偏三甲苯塔，压力控制在0.12～0.5MPa(A)，塔顶温度控制在160～250℃。利用偏三甲苯塔塔顶油气作为脱轻塔再沸器。所说的两塔均采用UT-SW高效填料和专用分配器。
本发明优点是(1)脱轻塔采用负压操作，增加轻、重组分的相对挥发度；(2)偏三甲苯塔采用加压操作，同时偏三甲苯塔顶油气作为脱轻塔塔底热源，充分利用热量；(3)采用高效型UT-SW填料和专有的液体分布器，降低填料塔高度；(4)脱轻塔进料采用泡点温度进料，避免填料效率下降；(5)偏三甲苯产品纯度达到99％以上，符合作为偏酐原料要求；(6)偏三甲苯回收率在90％以上；(7)装置能耗为365.94×104kcal/t偏三甲苯，为全国最低。
图1是本发明的工艺流程图。
如图所示1是碳九芳烃原料，2是脱轻塔进料泵，3是脱轻塔进料预热器，4是脱轻塔，5是脱轻塔顶空冷器，6是脱轻塔顶回流罐，7是真空泵，8是脱轻塔底再沸器，9是脱轻塔顶泵，10是轻组分冷却器，11是脱轻塔底泵，12是偏三甲苯塔，13是偏三甲苯塔顶回流罐，14是偏三甲苯塔顶冷凝器，15是偏三甲苯塔底再沸器，16是偏三甲苯塔底泵，17是偏三甲苯塔顶泵，18是偏三甲苯产品冷却器，19是重组分冷却器，20是轻组分，22是重组分，23是偏三甲苯。
具体实施例方式40℃的碳九芳烃自界区由原料泵1升压后，与热水换热器3换热至132℃后，进入脱轻塔4第三段填料。脱轻塔顶气相经脱轻塔顶空冷器5，冷却至115℃，进入脱轻塔顶回流罐6。脱轻塔顶回流罐中的不凝气经真空泵7，排入大气，控制塔顶压力为0.04MPaA。脱轻塔顶回流罐中液相一部分作为脱轻塔的回流，一部分作为轻组分产品经轻组分冷却器10至界区。脱轻塔底物料经偏三甲苯塔进料泵11至偏三甲苯塔12，塔顶油气一部分作为脱轻塔底再沸器8的热源，经换热后自压至偏三甲苯塔顶回流罐13；另一部分油气经偏三甲苯塔顶冷却器14换热后，自压至偏三甲苯塔顶回流罐13，这部分油气是用作调节偏三甲苯塔顶压力，控制塔顶压力为0.20MPaA。偏三甲苯塔顶回流罐中液相经偏三甲苯塔顶回流泵17输出，一部分作为偏三甲苯塔回流；一部分作为偏三甲苯产品，经偏三甲苯冷却器18冷却后至界区。偏三甲苯塔底物料作为重组分，经偏三甲苯塔釜采出泵16加压后，经重组分冷却器19冷却至40℃，至界区。
权利要求
1.偏三甲苯分离的工艺方法，它包括脱轻塔进料预热器(3)、脱轻塔(4)、真空泵(7)、脱轻塔底再沸器(8)、偏三甲苯塔(12)、一系列换热器、机泵、罐，其特征在于原料自界区原料泵(1)升压后，与热水换热器(3)换热至泡点温度进入脱轻塔(4)，脱轻塔填料共分为8段，均采用UT-SW高效填料，脱轻塔采用负压操作，脱轻塔顶气相经脱轻塔顶空冷器(5)冷凝至泡点温度，一部分作为回流，另一部分作为轻组分冷却后出界区，脱轻塔底物料经偏三甲苯塔进料泵(11)至偏三甲苯塔(12)，偏三甲苯塔填料分为6段，均采用UT-SW高效填料，偏三甲苯塔采用加压操作，塔顶油气绝大部分作为脱轻塔底再沸器(8)的热源，经换热后自压至偏三甲苯塔顶回流罐(13)；另一小部分油气经偏三甲苯塔顶冷却器(14)换热后，自压至偏三甲苯塔顶回流罐(13)，偏三甲苯塔顶回流罐中液相经偏三甲苯塔顶回流泵(17)输出，一部分作为偏三甲苯塔回流；一部分作为偏三甲苯产品，经偏三甲苯冷却器(18)冷却后至界区，偏三甲苯塔底物料作为重组分，经偏三甲苯塔釜采出泵(16)加压后，经重组分冷却器(19)冷却至40℃，至界区。
2.根据权利要求1所述的偏三甲苯分离的工艺方法，其特征在于脱轻塔压力控制在0.01～0.09MPa(A)，塔顶温度控制在80～180℃。
3.根据权利要求1所述的偏三甲苯分离的工艺方法，其特征在于偏三甲苯塔压力控制在0.12～0.5MPa(A)，塔顶温度控制在160～250℃。
4.根据权利要求1所述的偏三甲苯分离的工艺方法，其特征在于利用偏三甲苯塔塔顶油气作为脱轻塔再沸器。
5.根据权利要求1所述的偏三甲苯分离的工艺方法，其特征在于脱轻塔和偏三甲苯塔均采用UT-SW高效填料和专用分配器。
全文摘要
本发明公开了一种偏三甲苯分离的工艺方法，它具有分离的产品纯度高，装置能耗低的特点。它包括脱轻塔进料预热器、脱轻塔、脱轻塔底再沸器、偏三甲苯塔、换热器、机泵，原料升压后换热至泡点温度进入脱轻塔，脱轻塔填料均采用UT－SW高效填料，采用负压操作，脱轻塔顶气相经脱轻塔顶空冷器冷凝至泡点温度，一部分作为回流，另一部分作为轻组分冷却后出界区，脱轻塔底物料经偏三甲苯塔进料泵至偏三甲苯塔，偏三甲苯塔填料均采用UT－SW高效填料，偏三甲苯塔采用加压操作，塔顶油气绝大部分作为脱轻塔底再沸器的热源，经换热后自压至偏三甲苯塔顶回流罐；一部分作为偏三甲苯产品。
文档编号C07C15/02GK1557793SQ20041002111
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月6日 优先权日2004年2月6日
发明者张晶, 曾蓬, 李柏, 康久常, 张 晶 申请人:抚顺石油化工设计院