专利名称：：一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置与方法
技术领域：
：本发明属于石油化工
技术领域：
，尤其涉及一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置与方法。
背景技术：
：苯乙烯是生产聚苯乙烯、ABS树脂以及丁苯橡胶的重要单体。裂解乙烯厂的裂解汽油中含有大约4%_6%的苯乙烯。近年来，新建或改扩建的乙烯装置生产能力达到800kt/a以上的企业越来越多，粗裂解汽油的产能越来越大。传统的加工方法是对裂解汽油C6_C8馏分进行两段加氢，其中苯乙烯被饱和成乙苯，这不仅造成混合二甲苯中的乙苯浓度过高，不能用作异构级二甲苯，而且还浪费了大量的氢气资源。随着技术的不断进步，从粗裂解汽油中回收苯乙烯已经成为可能。通过加入选择性溶剂，可以大大改变各组份的相对挥发度，采用萃取精馏技术，可以选择性地从粗C8馏分中回收苯乙烯。因此，从粗裂解汽油中回收高附加值产品苯乙烯，不仅可以降低混合二甲苯中的乙苯浓度，使二甲苯从溶剂级升值为异构级，而且可以大幅度减轻装置的加氢负荷，降低氢耗量。中国专利公开号CN200610029973.3，名称为"回收提纯苯乙烯的方法"的发明专利公开了用双塔流程分离粗苯乙烯。裂解汽油依次经过脱C7塔，脱C9塔，脱C9塔塔顶采出C8馏分，富含苯乙烯的Cs馏分精制得苯乙烯，其不足之处Cs馏分没有得到有效分离。Cs馏分进行了两次加热，容易聚合，从而失去其中的活性组分苯乙烯。目前，传统的裂解汽油中苯乙烯分离路线如说明书附图1所示裂解汽油从脱轻塔的中部进料，塔顶脱除C5_C7，然后，其塔底重组分进入脱重塔的中部继续分离，最后从其塔顶出口得到粗苯乙烯，进入下游粗苯乙烯精制流程，其不足之处分离流程长，能耗大，热敏性物质苯乙烯容易聚合，且有用组分C5馏分没有得到有效分离。
发明内容本发明克服了现有技术中分离流程长，能耗大，且有用组分C5馏分没有得到有效分离，C8馏分进行两次加热，容易聚合的缺点，提供了一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置与方法，采用单塔分离粗苯乙烯代替了现有技术中的两塔流程，以达到节能、节省投资的效果，同时得到有用组分Cs。本发明的技术方案如下，一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，包括精馏塔，分隔壁7、8，液体分配器IO，冷凝器ll，塔顶产品缓冲罐12，液体收集器15、16，再沸器18，其中两块分隔壁7、8将精馏塔分成6部分，即公共精馏区l，进料区2，C6-C7出料区3，汽提区4，粗苯乙烯出料区5和公共提馏区6。分隔壁7顶端至分隔壁8底端为分隔壁段，分隔壁段被分隔壁7和分隔壁8分成至少四个区，其中分隔壁段以上是公共精馏区l，分隔壁段以下是公共提馏区6;公共精馏区1顶部设有温度测量仪，在该部分采出轻组分C5馏分；分隔壁7的左侧为进料区2，原料从这一部分进入，右侧是Ce-C7出料区3，从这一部分采出&-(:7馏分；分隔壁8的左侧是汽提区4，右侧是粗苯乙烯出料区5，从这一部分采出粗苯乙烯馏分；公共提馏区6底部采出重组分C9馏分，其底部也设有温度测量仪。其中所述精馏塔可以是填料塔也可以是板式塔；其中所述精馏塔中的分隔壁7可以位于塔的中心位置，也可以偏离中心位置，即向左偏移，使进料区的横截面积大于Ce-C7出料区的横截面积，其比例为2:i-i:i;其中所述Ce-C7馏分的出料位置可以和裂解汽油的进料位置处于同一水平位置，也可以比裂解汽油的进料位置低3-7块理论板，所述粗苯乙烯出料位置也可以比粗苯乙烯出料区5的中心位置低3-8块理论板；其中所述公共精馏区1和公共提馏区6分别具有分隔壁塔的总理论塔板数的5-20%;分隔壁7位于精馏塔的中上部，进料区2和C6_C7出料区3具有分隔壁塔的总理论塔板数的40-60%;分隔壁8位于分隔壁7的下面，分隔壁8的顶端延伸进入C6-C7出料区3约2-4块理论板，分隔壁7和分隔壁8之间的水平间距为分隔壁塔半径的2-30%，汽提区4和粗苯乙烯出料区5具有分隔壁塔的总理论塔板数的15-30%。基于上述一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置的方法原料从上分隔壁7的左侧的进料区2进入，从右侧是C6-C7出料区3采出C6-C7馏分，通过调节回流比，其中所述回流比l-6，通过公共精馏区1顶部的温度测量仪控制塔顶温度在10-3(TC范围内采出轻组分C5馏分；通过液体分配器10调节进入C6_C7出料区3的液体流量或调节塔釜上升的蒸汽量，控制出料温度在70-9(TC范围内采出C6-C7馏分；分隔壁8的左侧是汽提区4，右侧是粗苯乙烯出料区5，在保证塔釜液面稳定的条件下，调节粗苯乙烯的出料量，且出料温度在90-13(TC范围内变化。公共提馏区6底部设有温度测量仪，控制塔底温度在130-16(TC范围内采出重组分Q馏分。其中所述自公共精馏区1回流的液体进入液体收集器15，然后通过液体分配器10分配至进料区2和C6-C7出料区3。液体分配比即进料区2与C6-C7出料区3为的液体分配比为4:i-i:4，优选2:i-i:2。液体收集器16收集的液体进入粗苯乙烯出料区5。其中所述精馏塔的操作压力为常压或者负压，压力范围为10-101KPa。在此工艺条件下，塔顶(:5含量可达99.5%，侧线(:6-(:7中(:5含量小于2%，侧线C6-C7中C8的含量小于1%，粗苯乙烯中C6-C7的含量小于1%，苯乙烯的收率可达99%以上，塔釜(:8含量小于1%(以上皆为质量百分含量)。其中所述原料裂解汽油中各组成范围C5的质量百分含量5-30%，优选10-20%，。6-(:7质量百分含量30-60%，优选40-50%，C8的质量百分含量10-40%，优选15-30%，C9的质量百分含量5-35%，优选15-30%。本发明与传统分离方式相比，分隔壁精馏塔可代替脱碳五塔，脱碳七塔，脱碳九塔，节省了两座塔及相应的附属设备，节能达30%以上。图1传统粗苯乙烯分离路线结构装置图，其中1为脱轻塔，2为脱重塔，4、8为冷凝器，5、9为塔顶产品缓冲罐，7、11为再沸器；图2分隔壁精馏塔分离粗苯乙烯分离路线结构装置图，其中1为公共精馏区，2为进料区，3为Ce-C7出料区，4为汽提区，5为粗苯乙烯出料区，6为公共提馏区，7为上分隔壁，58为下分隔壁，10为液体分配器，11为冷凝器，12为塔顶产品缓冲罐，15，16为液体收集器，18为再沸器。具体实施例方式图2所示的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其中两块分隔壁7、8将精馏塔分成6部分，即公共精馏区l，进料区2，C6_C7出料区3，汽提区4，粗苯乙烯出料区5和公共提馏区6;精馏塔的操作压力为常压或者负压，压力范围为10-101KPa。精馏塔的总理论板数为100-160块，公共精馏区1的理论板数为15-40块，区域2和区域3各自的理论板数为20-45块，区域4和区域5各自的的理论板数为15-40块，公共提馏区6的理论板数为10-30块。自公共精馏区1回流的液体进入液体收集器15，液体收集器15收集的液体通过液体分配器10分配至进料区2和C6-C7出料区3，液体收集器16收集的液体进入粗苯乙烯出料区5。原料进入进料区2的中心区域，轻组分(:5进入公共精馏区，&-(:7馏分在分隔壁7的两端自由分离，重组分进入汽提区4，轻组分C5在公共精馏区完成提纯的过程，纯馏分C5从塔顶排出，Ce-C7馏分在区域3进行提浓，并在区域3的中心区域采出&-(:7馏分。Cs馏分在分隔壁8的两端自由分离，从而，粗苯乙烯出料区的中心区域采出粗苯乙烯，高沸点馏分C9从塔釜排出。实施例1以表1原料进料，分隔壁精馏塔高H=8300mm，直径76mm，分隔壁7高2500mm，分隔壁8高1500mm，总理论塔板数为100-110块，塔顶压力latm，进料区2的中心位置进料，进料速度为10kg/h，回流比为2，液体分配比(C6-C7出料区3:进料区2)为2:l，塔顶出料1.5kg/h，C6-C7出料区3中心位置出料，侧线C6-C7采出速度为4.7kg/h，粗苯乙烯出料区5的中心位置出料，侧线Cs采出速度为2.5kg/h，塔顶温度15-20°C，C6-C7出料温度80-85°C，粗苯乙烯出料温度110-12(TC，塔釜温度150-160°C。在此条件下塔顶G的质量百分含量达到99.50%;侧线C6-C7出料中C5的质量分数为1.56%;苯乙烯的收率可达99.04%，塔釜Cs的质量分数为0.60%。表1裂解汽油各组分的质量分数<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例2以表1原料进料，在和实施例1相同的分隔壁精馏塔中，操作条件相同的情况下，只改变出料位置，侧线C6_C7出料位置比C6_C7出料区3的中心位置低5块理论板，粗苯乙烯出料位置比粗苯乙烯出料区5的中心位置低3块理论板，在此条件下塔顶C5的质量百分含量达到99.90%;侧线(:6-(:7出料中(:5的质量分数为0.85%;苯乙烯的收率可达99.20%，塔釜Cs的质量分数为0.30%实施例3表2裂解汽油各组分的质量分数C5C6C7C8C910.51%25.36%21.72%26.62%15.79%以表2原料进料，在和实施例l相同的分隔壁精馏塔中，进出料位置与实施例l相同，塔顶压力0.5atm，进料速度为10kg/h，回流比为2，液体分配比(C6-C7出料区3:进料区2)为1:2，塔顶出料1.0kg/h，侧线C6-C7采出速度为4.7kg/h，侧线C8采出速度为3.0kg/h，C6-C7出料温度60-75。C，粗苯乙烯出料温度90-100°C，塔釜温度130-140°C。在此条件下塔顶C5的质量百分含量达到99.95%以上；侧线C6-C7出料中C5的质量分数为0.46%;苯乙烯的收率可达99.50%，塔釜C8的质量分数为0.50%。权利要求一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，包括精馏塔，分隔壁(7，8)，液体分配器(10)，冷凝器(11)，塔顶产品缓冲罐(12)，液体收集器(15，16)，再沸器(18)，其特征在于两块分隔壁(7，8)将精馏塔分成6部分，即公共精馏区(1)，进料区(2)，C6-C7出料区(3)，汽提区(4)，粗苯乙烯出料区(5)和公共提馏区(6)；分隔壁(7)顶端至分隔壁(8)底端为分隔壁段，分隔壁段被分隔壁(7)和分隔壁(8)分成四个区或以上的区间，其中分隔壁段以上是公共精馏区(1)，分隔壁段以下是公共提馏区(6)；采出轻组分C5馏分的公共精馏区(1)顶部设有温度测量仪；分隔壁(7)的左侧为进入原料的进料区(2)，，右侧是采出C6-C7馏分的C6-C7出料区(3)；分隔壁(8)的左侧是汽提区(4)，右侧是粗苯乙烯出料区(5)；采出重组分C9馏分的公共提馏区(6)底部设有温度测量仪。2.根据权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其特征在于所述精馏塔是填料塔或板式塔。3.根据权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其特征在于所述精馏塔中的分隔壁(7)位于塔的中心位置，或者向左偏移偏离中心位置，即进料区(2)的横截面积大于或等于Ce-C7出料区(3)的横截面积，其比例为2:1-1:1。4.根据权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其特征在于所述Ce-C7馏分的出料位置比裂解汽油的进料位置低3-7块理论板，所述粗苯乙烯出料位置比粗苯乙烯出料区5的中心位置低3-8块理论板。5.根据权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其特征在于所述C6-C7馏分的出料位置与裂解汽油的进料位置处于同一水平位置。6.根据权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，其特征在于所述公共精馏区(1)和公共提馏区(6)分别具有分隔壁塔的总理论塔板数的5-20%;分隔壁(7)位于精馏塔的中上部，进料区(2)和&-(:7出料区(3)具有分隔壁塔的总理论塔板数的40-60%;分隔壁(8)位于分隔壁(7)的下面，分隔壁(8)的顶端延伸进入C6-C7出料区(3)中3-8块理论板，分隔壁(7)和分隔壁(8)之间的水平间距为分隔壁塔半径的2-30%，汽提区(4)和粗苯乙烯出料区(5)具有分隔壁塔的总理论塔板数的15-30%。7.基于权利要求1所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置的方法原料从上分隔壁7的左侧的进料区(2)进入，从右侧是(:6-(:7出料区(3)采出(:6-(:7馏分，调节回流比，其中所述回流比l-6，通过公共精馏区(1)顶部的温度测量仪控制塔顶温度在10-3(TC范围内采出轻组分Cs馏分；通过液体分配器(10)调节进入(:6-(:7出料区(3)的液体流量或调节塔釜上升的蒸汽量，控制出料温度在70-9(TC范围内采出&-(:7馏分；分隔壁(8)的左侧是汽提区(4)，右侧是粗苯乙烯出料区(5)，调节粗苯乙烯的出料量，且出料温度在90-13(TC范围内；公共提馏区(6)底部设有温度测量仪，控制塔底温度在130-16(TC范围内采出重组分Cg馏分。8.根据权利要求7所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的方法，其特征在于自公共精馏区(1)回流的液体进入液体收集器(15)，然后通过液体分配器(10)分配至进料区(2)和C6-C7出料区(3);液体分配比即进料区(2)与C6-C7出料区(3)的液体分配比4:1-1:4。9.根据权利要求8所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的方法，其特征在于液体分配比即进料区(2)与Ce-C7出料区(3)的液体分配比为2:1-1:2。10.根据权利要求7所述的一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的方法，其特征在于其中所述精馏塔的操作压力为常压或者负压，压力范围为10-101KPa。全文摘要本发明一种分离裂解汽油中粗苯乙烯的装置，包括精馏塔，分隔壁(7，8)，液体分配器，冷凝器，塔顶产品缓冲罐，液体收集器(15，16)，再沸器，其中两块分隔壁(7，8)将精馏塔分成6部分，即公共精馏区，进料区，C6-C7出料区，汽提区，粗苯乙烯出料区和公共提馏区；分隔壁(7)顶端至分隔壁(8)底端为分隔壁段，公共精馏区顶部设有温度测量仪，在该部分采出轻组分C5馏分；分隔壁(7)的左侧为进料区，原料从这一部分进入，右侧是C6-C7出料区，从这一部分采出C6-C7馏分；分隔壁(8)的左侧是汽提区，右侧是粗苯乙烯出料区；公共提馏区底部采出重组分C9馏分，其底部也设有温度测量仪。本发明分隔壁精馏塔节省了两座塔及相应的附属设备，节能达30％以上。文档编号C07C15/46GK101723793SQ20091023436公开日2010年6月9日申请日期2009年11月24日优先权日2009年11月24日发明者叶青,张新兵,承民联,杨柳新,汤文境,裘兆蓉申请人:江苏工业学院