本发明涉及一种过氧化二异丙苯DCP装置无关联塔差压热耦合节能方法。
背景技术：
精馏是石油化工生产中最主要的分离方法之一，传统的精馏分离工艺流程存在分离能耗高、设备投资大等缺陷。目前，过氧化二异丙苯DCP装置回异塔和苄醇塔的塔釜分别需要外界蒸汽热源提供热量，塔顶分别需要外界循环冷却水冷源提供冷量。此工艺流程虽然简单，但是整个工艺装置的能量不能得到充分利用，热力学效率较低，由此能耗较高。专利申请号为CN200410049923.2离子液体热耦合制备的新方法，该发明描述了综合利用两种或多种离子液体合成反应热之间的耦合，可同时制备两种或多种离子液体，能够简化工艺和设备，减少能耗，降低生产成本。专利申请号为CN201410128451.3氯化亚砜差压热耦合精馏方法及设备，该发明提供了一种氯化亚砜提纯的节能工艺，采用差压热耦合技术将脱重塔塔顶和脱轻塔塔底热量耦合，与常规工艺相比，降低了精馏分离过程相当数量的能耗，节省了外界能量的输入。现有技术中的专利申请号CN200410049923.2仅仅是反应物料内部的热耦合，不涉及工艺装置物料组分的精馏分离，无法在过氧化二异丙苯DCP装置上应用。专利申请号CN201410128451.3虽然公开了物料精馏分离的方法，但是还需要化学反应器加入，具有一定的局限性，也没有涉及过氧化二异丙苯DCP装置的异丙苯提纯或苄醇精制。由此，上述现有技术存在无法在过氧化二异丙苯DCP装置的异丙苯回收系统和苄醇精制系统应用，回异塔和苄醇塔分别用低压蒸汽加热和循环冷却水冷凝，而且再沸物料的热负荷与冷凝物料的热负荷无法相匹配等问题。本发明有针对性的解决了该问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有技术中能耗较高的问题，提供一种新的过氧化二异丙苯DCP装置无关联塔差压热耦合节能方法。该方法用于过氧化二异丙苯DCP装置中，具有能耗较低的优点。为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种过氧化二异丙苯DCP装置无关联塔差压热耦合节能方法，过氧化二异丙苯DCP装置中待回收异丙苯的物料进入异丙苯回收塔回收异丙苯，塔釜液为包括苯酚焦油的重组分副产物，塔顶气相物料分成两股，第一股经回异塔顶冷凝器冷却冷凝后，进入回异塔顶中间罐，第二股作为苄醇塔釜重沸器加热介质物料进入苄醇塔重沸器，提供热量后，自身也冷却冷凝，与经冷凝的第一股物料汇合进入回异塔顶中间罐，回异塔顶中间罐中排出的物料经回异塔顶回流泵后分成两股，第一股作为回流液返回异丙苯回收塔，第二股作为分离产品进入后续流程。上述技术方案中，异丙苯回收塔的操作条件为：塔顶操作温度为105～140℃，优选范围为110～135℃，更优选范围为115～130℃；操作压力为10～60kPaA，优选范围为15～55kPaA，更优选范围为20～50kPaA。塔釜操作温度为145～185℃，优选范围为150～180℃，更优选范围为160～170℃；操作压力为15～65kPaA，优选范围为20～60kPaA，更优选范围为25～55kPaA。苄醇塔的操作条件为：塔顶操作温度为35～75℃，优选范围为40～70℃，更优选范围为45～65℃；操作压力为1～10kPaA，优选范围为2～8kPaA，更优选范围为3～6kPaA。塔釜操作温度为95～135℃，优选范围为105～125℃，更优选范围为110～120℃；操作压力为3～12kPaA，优选范围为4～10kPaA，更优选范围为5～8kPaA。上述技术方案中，优选地，所述异丙苯回收塔塔顶气相物料分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为1.05～1.45：1。上述技术方案中，优选地，所述回异塔顶中间罐中排出的物料经回异塔顶回流泵后分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为5.5～7.5：1。本发明通过优化回异塔和苄醇塔的操作条件，将回异塔塔顶物料和苄醇塔塔釜物料进行热交换，苄醇塔塔釜再沸器不需要消耗低压蒸汽，回异塔塔顶冷凝器循环冷却水消耗减少50％左右，由此，充分利用了冷凝物料和再沸物料的能量，取得了较好的技术效果。附图说明图1为本发明所述方法的流程示意图。图1中，1、异丙苯回收塔(简称回异塔)；2、苄醇塔；3、回异塔顶冷凝器；4、苄醇塔釜重沸器；5、回异塔顶中间罐；6、回异塔顶回流泵；7、回异塔顶气相出料；8、回异塔顶液相出料；9、回异塔进料；10、回异塔釜液相出料；11、苄醇塔顶液相出料；12、苄醇塔进料；13、苄醇塔釜液相出料。过氧化二异丙苯DCP装置中待回收异丙苯的物料进入异丙苯回收塔(1)回收异丙苯，塔釜液为苯酚焦油等重组分副产物。回异塔顶气相物料(7)分成两股：一股经回异塔顶冷凝器(3)冷却冷凝后，进入回异塔顶中间罐(5)，另一股作为苄醇塔底重沸器加热介质物料进入苄醇塔重沸器(4)，提供热量后，自身也冷却冷凝，与前股物料汇合进入回异塔顶中间罐(5)。汇合后物料离开回异塔顶中间罐(5)后，经回异塔顶回流泵(6)分成两股：一股作为回流液返回回异塔(1)，另一股回异塔顶液相出料(8)作为分离产品，进入后续流程。苄醇塔(2)设有进料(12)，苄醇塔(2)顶部设有液相出料(11)，底部设有塔釜液相出料(13)。下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【对比例1】以生产规模为200吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率如下：回异塔与苄醇塔分别用循环冷却水和低压蒸汽进行塔顶冷凝和塔釜再沸，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器10.55KW，回异塔塔釜再沸器10.24KW，苄醇塔塔顶冷凝器4.34KW，苄醇塔塔釜再沸器4.40KW。【实施例1】以生产规模为200吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔的操作条件如下：回异塔塔顶温度(℃)130苄醇塔塔顶温度(℃)65回异塔塔顶压力(kPaA)50苄醇塔塔顶压力(kPaA)6回异塔塔釜温度(℃)170苄醇塔塔釜温度(℃)120回异塔塔釜压力(kPaA)55苄醇塔塔釜压力(kPaA)8另外，异丙苯回收塔塔顶气相物料分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为1.20：1；回异塔顶中间罐中排出的物料经回异塔顶回流泵后分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为6.0：1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，苄醇塔塔釜再沸器不需要界外低压蒸汽输入，回异塔塔顶冷凝器的一部分冷凝的能量不需要循环冷却水，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器5.20KW，回异塔塔釜再沸器10.31KW，苄醇塔塔顶冷凝器4.34KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率45.83％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。【对比例2】以生产规模为1000吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔分别用循环冷却水和低压蒸汽进行塔顶冷凝和塔釜再沸，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器52.77KW，回异塔塔釜再沸器51.22KW，苄醇塔塔顶冷凝器21.68KW，苄醇塔塔釜再沸器21.99KW。【实施例2】以生产规模为1000吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔的操作条件同实施例1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器25.99KW，回异塔塔釜再沸器51.56KW，苄醇塔塔顶冷凝器21.68KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率45.83％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。【对比例3】以生产规模为2万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔分别用循环冷却水和低压蒸汽进行塔顶冷凝和塔釜再沸，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器1055.40KW，回异塔塔釜再沸器1024.45KW，苄醇塔塔顶冷凝器433.62KW，苄醇塔塔釜再沸器439.85KW。【实施例3】以生产规模为2万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔的操作条件同实施例1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器519.83KW，回异塔塔釜再沸器1031.22KW，苄醇塔塔顶冷凝器433.62KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率45.83％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。【对比例4】以生产规模为6万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔分别用循环冷却水和低压蒸汽进行塔顶冷凝和塔釜再沸，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器3166.19KW，回异塔塔釜再沸器3073.36KW，苄醇塔塔顶冷凝器1300.86KW，苄醇塔塔釜再沸器1319.56KW。【实施例4】以生产规模为6万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，回异塔与苄醇塔的操作条件同实施例1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器1559.49KW，回异塔塔釜再沸器3093.67KW，苄醇塔塔顶冷凝器1300.86KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率45.83％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。【对比例5】按照对比例3的条件，生产规模为2万吨/年DCP装置。【实施例5】按照实施例3的条件，以生产规模为2万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，只是操作条件改变，回异塔与苄醇塔的操作条件如下：回异塔塔顶温度(℃)105苄醇塔塔顶温度(℃)35回异塔塔顶压力(kPaA)10苄醇塔塔顶压力(kPaA)1回异塔塔釜温度(℃)145苄醇塔塔釜温度(℃)95回异塔塔釜压力(kPaA)15苄醇塔塔釜压力(kPaA)3另外，异丙苯回收塔塔顶气相物料分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为1.05：1；回异塔顶中间罐中排出的物料经回异塔顶回流泵后分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为5.5：1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器567.82KW，回异塔塔釜再沸器1026.07KW，苄醇塔塔顶冷凝器429.28KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率43.65％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。【对比例6】按照对比例3的条件，以生产规模为2万吨/年DCP装置为例。【实施例6】按照实施例3的条件，以生产规模为2万吨/年DCP装置为例，回异塔与苄醇塔进出物料的质量分率同对比例1，只是操作条件改变，回异塔与苄醇塔的操作条件如下：回异塔塔顶温度(℃)140苄醇塔塔顶温度(℃)75回异塔塔顶压力(kPaA)60苄醇塔塔顶压力(kPaA)10回异塔塔釜温度(℃)185苄醇塔塔釜温度(℃)135回异塔塔釜压力(kPaA)65苄醇塔塔釜压力(kPaA)12另外，异丙苯回收塔塔顶气相物料分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为1.45：1；回异塔顶中间罐中排出的物料经回异塔顶回流泵后分成两股，第一股与第二股的质量流量之比为7.5：1。将回异塔与苄醇塔作无压差热耦合塔连接，其热负荷分别为：回异塔塔顶冷凝器510.23KW，回异塔塔釜再沸器1036.38KW，苄醇塔塔顶冷凝器437.96KW，苄醇塔塔釜再沸器0.00KW；由此，回异塔塔顶冷凝器节能率46.30％，苄醇塔塔釜再沸器节能率100.00％。