专利名称：一种双效精馏与热集成的苯分离节能新工艺的制作方法
技术领域：
本发明利用多效精馏和精馏塔热集成技术，建立了芳烃生产装置苯分离的双效精馏和低压苯塔与甲苯塔热集成节能新工艺，使苯分离能耗下降74%，节能效果显著。
背景技术：
石化企业属高能耗、高污染行业，其能耗约占全国总能耗的10%，而我国石化行业平均能耗比世界先进水平高出30%以上，节能减排既是石化行业未来发展的瓶颈所在，也是我国可持续发展的国策。芳烃装置苯分离多数采用的是普通精馏，芳烃精馏系统中甲苯塔塔顶气的冷凝潜热没有回收利用，整个精馏系统的能耗很高，本发明建立了一种双效苯塔精馏流程，并把甲苯塔塔顶汽的冷凝潜热作为低压苯塔再沸器的热源加以回收利用，使芳烃精馏系统的能耗大大下降，取得了可观的节能效益。
发明内容
本发明建立了芳烃分离系统苯塔双效精馏和热集成节能新工艺，其原则流程如说明书附图
所示。苯的分离由两个塔来完成，即一个高压苯塔和一个低压苯塔，高压苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔釜一个再沸器的热源，把甲苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔釜另一个再沸器的热源来回收甲苯塔塔顶汽的冷凝潜热，达到节能降耗的目的。本发明的技术方案本发明采用双效精馏与热集成的芳烃苯塔节能新工艺如说明书附图所示，来自芳烃生产装置白土塔的芳烃混合物由泵P0201打入高压苯塔T0201，T0201塔釜由再沸器 E0201加热，T0201塔顶汽进入E0202作为低压塔T0202塔底第一再沸器的热源，在E0202 冷凝后进入冷却器E0203冷却，然后进入回流罐V0201，由泵P0203打回流，产品苯在T0201 顶部第4块板采出，经冷却器E0204冷却后进入苯产品罐V0202。另一股来自白土塔的芳烃原料经泵P0202送入低压塔T0202，T0202塔顶汽进入冷凝冷却器E0206，冷凝冷却后进入 T0202塔回流罐V0203，由泵P0204打回流，由T0202塔顶第4块板引出苯的产品，经E0204 冷却后进入第二苯产品罐V0204。T0202塔设有3个再沸器，第一再沸器E0202用高压苯塔T0201塔顶汽作热源， 第二再沸器E0204用甲苯塔T0203塔顶汽作热源，第三再沸器E0205用低压蒸汽作热源， T0202塔塔底所需热量通过调节第三再沸器E0205的加热蒸汽量来实现。T0201和T0202 塔塔釜液由泵P0205送入甲苯塔T0203，在T0203，塔釜由再沸器E0207加热，塔顶汽引入 T0202塔第二再沸器E0204作热源，在E0204冷凝后进入冷却器E0208进一步冷却后进入 T0203塔回流罐V0205，一部分由泵P0206打回流，一部分作为甲苯产品采出。T0203塔釜液由泵P0207采出送入二甲苯塔T0204，二甲苯塔T0204采用原工艺流程及参数。高压苯塔T0201的工艺参数操作压力170 200kpa (a)，塔顶温度98 904°C， 塔底温度138 145°C，回流比1. 0 1. 5，理论板数大于40。低压苯塔T0202的工艺参数操作压力30 40kpa (a)，塔顶温度49 53°C，塔底温度84 87°C，回流比0. 8 1. 3，理论板数大于30。甲苯塔T0203的工艺参数操作压力170 200kpa (a)，塔顶温度1 136°C，塔底温度142 152°C，回流比2. 5 3. 0，理论板数大于45。
实施例针对XX石化公司30万吨/年芳烃装置，进料组成苯55.0wt%，甲苯^.0wt%， 二甲苯16. 5wt%, C9芳烃0. 5wt%，年生产时间8000小时，产品纯度苯99. 99wt%,甲苯 99. 97%，二甲苯97wt%，产苯16.5万吨/年。采用本发明工艺，工艺流程见说明书附图，来自芳烃生产装置白土塔的芳烃混合物由泵P0201打入高压苯塔T0201，T0201塔釜由再沸器 Ε0201加热，Τ0201塔顶汽进入Ε0202作为低压塔Τ0202塔底第一再沸器的热源，在Ε0202 冷凝后进入冷却器Ε0203冷却，然后进入Τ0201塔回流罐V0201，由泵Ρ0203打回流，产品苯在Τ0201顶部第4块板采出，经冷却器Ε0204冷却后进入苯产品罐V0202。另一股来自白土塔的芳烃混合物经泵Ρ0202送入低压塔Τ0202，Τ0202塔顶汽进入冷凝冷却器Ε0206，冷凝冷却后进入Τ0202塔回流罐V0203，由泵Ρ0204打回流，由Τ0202塔顶第4块板引出苯的产品，经Ε0204冷却后进入第二苯产品罐V0204。Τ0202塔设有3个再沸器，第一再沸器Ε0202 用高压苯塔Τ0201塔顶汽作热源，第二再沸器Ε0204用甲苯塔Τ0203塔顶汽作热源，第三再沸器Ε0205用低压蒸汽作热源，Τ0202塔塔底所需热量通过调节第三再沸器Ε0205的加热蒸汽量来实现。Τ0201和Τ0202塔塔釜液由泵Ρ0205送入甲苯塔Τ0203，在Τ0203，塔釜由再沸器Ε0207加热，塔顶汽引入Τ0202塔第二再沸器Ε0204作热源，在Ε0204冷凝后进入冷却器Ε0208进一步冷却后进入Τ0203塔回流罐V0205，一部分由泵Ρ0206打回流，一部分作为甲苯产品采出。Τ0203塔釜液由泵Ρ0207采出送入二甲苯塔Τ0204，二甲苯塔Τ0204采用原工艺流程及操作参数。高压苯塔Τ0201的工艺操作参数塔顶压力170kpa(a)，塔顶温度98°C，塔底温度 138°C，回流比1. 17，理论板数42。低压苯塔T0202的工艺操作参数塔顶压力35kpa(a)，塔顶温度49°C，塔底温度 85°C，回流比0. 92，理论板数33。甲苯塔T0203的工艺操作参数塔顶压力170kpa(a)，塔顶温度U9°C，塔底温度 142°C，回流比2. 5，理论板数45。利用双效精馏与热集成的芳烃苯塔节能新工艺，与传统工艺比较，使苯塔能耗由 24. 39kg标油降到6. 42kg标油/t￥，节能17. 97kg标油/t￥，节能率达到74%，节省加热蒸汽6. 16万吨/年，相当于四65吨标油/年，节省冷却水232万吨/年。
权利要求
1.芳烃生产装置，芳烃分离系统苯的分离采用双效精馏和热集成工艺，苯的分离由两个塔来完成，即一个高压苯塔和一个低压苯塔，高压苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔釜一个再沸器的热源，把甲苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔底另一个再沸器的热源来回收甲苯塔塔顶汽的冷凝潜热。
2.根据权利要求1所述，来自芳烃生产装置白土塔的芳烃混合物由泵打入高压苯塔， 高压苯塔塔釜由再沸器加热，高压苯塔塔顶汽进入低压苯塔塔底的一个再沸器作热源。
3.根据权利要求1和2所述，另一股来自白土塔的芳烃混合物由泵送入低压苯塔，低压苯塔塔顶汽进入冷凝冷却器冷凝冷却后进入低压苯塔回流罐，由泵打回流，低压苯塔设有3 个再沸器，一个再沸器用高压苯塔塔顶汽作热源，另一个再沸器用甲苯塔塔顶汽作热源，还有一个再沸器用低压蒸汽作热源，低压苯塔塔底所需热量通过调节通入再沸器的低压加热蒸汽量来实现。
4.根据权利要求1、2和3所述，高压苯塔和低压苯塔塔釜液由泵送入甲苯塔，甲苯塔塔釜由再沸器加热，甲苯塔塔顶汽引入低压苯塔的一个再沸器作热源。
5.根据权利要求1和2所述，高压苯塔的工艺参数操作压力170 200kpa(a)，塔顶温度98 104°C，塔底温度138 145°C，回流比1. 0 1. 5，理论板数大于40。
6.根据权利要求1和3所述，低压苯塔的工艺参数操作压力30 40kpa(a)，塔顶温度48 53°C，塔底温度84 87°C，回流比0. 8 1. 3，理论板数大于30。
7.根据权利要求1和4所述，甲苯塔的工艺参数操作压力170 200kpa(a)，塔顶温度1 136°C，塔底温度142 152°C，回流比2. 5 3. 0，理论板数大于45。
全文摘要
本发明是一种双效精馏与热集成的苯分离节能新工艺。芳烃生产装置苯分离多数采用的是普通精馏工艺，整个精馏系统的能耗很高，本发明利用多效精馏和精馏塔热集成技术，建立了芳烃装置苯分离的双效精馏和苯塔与甲苯塔热集成节能新工艺。苯的分离由两个塔来完成，即一个高压苯塔和一个低压苯塔，高压苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔釜一个再沸器的热源，把甲苯塔塔顶汽作为低压苯塔塔釜另一个再沸器的热源来回收甲苯塔塔顶汽的冷凝潜热，达到节能降耗的目的，使苯分离能耗下降70％多，节能效果显著。
文档编号C07C15/04GK102351634SQ20111023520
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者刘艳杰, 张吉波, 杨莹, 高维平 申请人:吉林化工学院化工分离技术开发中心