一种歧化反应产物分离和换热系统及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于对二甲苯歧化反应产物分离领域，涉及一种歧化反应产物分离和换热系统及其处理方法，尤其涉及一种基于热分离工艺的歧化反应产物分离和换热系统及其处理方法。
【背景技术】
[0002]对二甲苯(PX)装置是化纤工业的核心原料装置之一，它以重整汽油中的C7-C9芳烃为原料，生产苯、对二甲苯和邻二甲苯等产品。完整的PX装置包括歧化及烷基转移、吸附分离、异构化和歧化产品分馏单元。其中歧化产品分馏系统以歧化反应产物中的C6-C8芳烃和芳烃抽提单元来的C6-C7芳烃为原料，通过精馏方法，生成苯、甲苯和CS芳烃;吸附分离单元以二甲苯分馏单元的混二甲苯为原料，根据吸附分离原理，分离出贫对二甲苯和对二甲苯产品；异构化单元以吸附分离单元的贫对二甲苯为原料，通过异构化反应，得到富含对二甲苯的反应产物;二甲苯分馏单元以重整CS芳烃、歧化及烷基转移反应生成的CS芳烃和异构化生成的CS芳烃为原料，根据精馏原理，分离出混二甲苯和邻二甲苯产品。
[0003]现有的歧化产品分馏系统中，歧化反应产物的分离主要采用冷分离流程，即歧化反应产物与反应进料换热后需要全部冷却后才能进入后续分馏操作，这样会造成系统的冷却负荷较大，同时，也造成了稳定塔再沸炉和白土塔进料加热器的热负荷较大。
[0004]因此，亟需研究一种可以减小歧化反应空冷器的冷却负荷和后续分馏系统的加热负荷，并且节约能耗的方法。
【发明内容】
[0005]针对现有歧化产品分馏系统采用冷分离流程会造成系统的冷却负荷较大，同时，也造成稳定塔再沸炉和白土塔进料加热器的热负荷较大的问题，本发明提供了一种歧化反应产物分离和换热系统，所述系统通过采用热分离装置以及改变热集成换热网络，可以有效利用歧化反应产物的热量，不仅可以大幅降低反应产物冷却负荷，同时还可以大幅提高稳定塔进料温度和白土塔进料加热器入口物流温度，从而大幅节省稳定塔再沸炉和白土塔进料加热器热源消耗。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]第一方面，本发明提供了一种歧化反应产物分离和换热系统，所述系统包括歧化反应系统、热分离装置、冷却系统、换热器和分离系统;其中，歧化反应系统的出料与热分离装置的进料口相连，热分离装置的气相出料口与冷却系统的气相入口相连，冷却系统的液相出口经换热器与分尚系统的进料口相连，热分尚装置的液相出口与分尚系统的进料口相连。
[0008]本发明采用热高分工艺对歧化反应产物分离，热高分处理得到的液相为不需要冷却物料，其直接进入后续的分离系统;热高分处理得到的气相为需要冷却的物料，冷却至30?50 °C后进入冷分离罐再次分离成气相和液相，其液相与分离系统中稳定塔塔顶气相换热后与热高分处理得到的液相混合，然后进入分离系统进行进一步的分离。
[0009]以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0010]作为本发明的优选方案，所述热分离装置为热高分罐。
[0011]作为本发明的优选方案，所述歧化反应系统包括依次相连的原料液缓冲罐、原料换热器、反应进料加热炉和歧化反应器，歧化反应器的产物出料口与原料换热器相连，即歧化反应器的出料与歧化原料进行换热。
[0012]其中，歧化反应系统为现有歧化产品分馏系统中的歧化反应系统。
[0013]优选地，所述原料液缓冲罐出料管路上设有物料栗。
[0014]优选地，歧化反应器的产物出料口经原料换热器与热分离装置的进料口相连。
[0015]作为本发明的优选方案，所述冷却系统包括依次相连的反应产物空冷器、反应产物冷却器和冷分离罐，冷分离罐的气相出口与循环氢压缩机入口分液罐和氢压机依次相连，氢压机的气相出口与歧化反应系统中的原料换热器相连，冷分离罐的液相出口经换热器与分尚系统的进料口相连。
[0016]其中，氢压机的气相返回歧化反应系统与歧化原料混合后再与歧化反应器的出料进行换热。所述冷却系统为现有歧化产品分馏系统的冷却系统。
[0017]作为本发明的优选方案，所述分离系统包括稳定塔、稳定塔再沸炉、稳定塔塔底换热器、稳定塔塔顶空冷器、稳定塔塔顶气冷却器、稳定塔回流罐、白土塔、白土塔进料换热器和白土塔进料加热器;其中，稳定塔塔顶气相出口经换热器依次与稳定塔塔顶空冷器、稳定塔塔顶气冷却器和稳定塔回流罐相连，稳定塔回流罐的液相出口与稳定塔塔顶回流液相入口相连，稳定塔塔底液相出口与稳定塔再沸炉相连，稳定塔塔底液相出口依次经稳定塔塔底换热器、白土塔进料换热器和白土塔进料加热器与白土塔的进料口相连，白土塔出料口与白土塔进料换热器相连。
[0018]其中，稳定塔塔顶气相经换热器与来自冷却系统的液相换热后冷凝回流，稳定塔塔顶液相一部分回流，一部分与来自稳定塔侧线抽出的粗苯混合作为产品送出本装置;稳定塔底物流，先与热分离装置和冷却系统的混合物料换热，然后与来自白土塔进料罐的苯和甲苯混合，再依次与白土塔出料和白土塔进料换热器后进入白土塔。
[0019]优选地，冷却系统的液相出口经换热器、稳定塔塔底换热器与稳定塔的进料口相连，热分离装置的液相出口经稳定塔塔底换热器与稳定塔的进料口相连。
[0020]优选地，所述稳定塔塔底出料管路和稳定塔回流罐的出料管路上均设有物料栗。
[0021]第二方面，本发明提供了上述歧化反应产物分离和换热系统的处理方法，所述方法为:
[0022]歧化反应产物与反应进料换热后进行热高分气液分离，热高分气液分离得到的气相经冷却后进行冷分离再次分离成气相和液相，其液相换热后与热高分气液分离得到的液相混合，混合后的物料进行后续分馏操作。
[0023]其中，歧化反应产物与反应进料换热后温度约为150?160°C;热高分气液分离得到的气相经反应产物空冷器和反应产物冷却器冷却后温度为40 °C左右。
[0024]作为本发明的优选方案，热高分气液分离得到的气相经冷却后进行冷分离再次分离成气相和液相，其液相换热后的温度为80?100 0C，例如80 °C、83 °C、85 °C、87 °C、90 °C、93°C、95 °C、97 °C或100°C等，进一步优选为90?95 V，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。
[0025]作为本发明的优选方案，热高分气液分离得到的气相经冷却后进行冷分离再次分尚成气相和液相，其液相与歧化反应系统中稳定塔塔顶气相换热后与热尚分气液分尚得到的液相混合。
[0026]作为本发明的优选方案，热高分气液分离得到的气相经冷却后进行冷分离再次分离成气相和液相，其液相换热后与热高分气液分离得到的液相混合，混合后的物料与歧化反应系统中稳定塔塔底液相换热后进入稳定塔。
[0027]优选地，混合后与歧化反应系统中稳定塔塔底液相换热至温度为180?200°C，例如 180°(:、183°(:、185°(:、187°(:、190°(:、193°(:、195°(:、197°(:或200°(:等，进一步优选为190?195°C，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。
[0028]优选地，后续分馏操作中，稳定塔(12)塔底液相与混合后的物料换热后再与从装置外引入的温度为30?50°C的物料混合，然后与白土塔出料换热至160?170°C，最后经加热进入白土塔。其中，换热后的温度可为160 °C、162 °C、164 °C、166 °C、168 °C或170 °C等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。
[0029]作为本发明的优选方案，歧化反应产物与反应进料换热后进入热