偏三甲苯作为一种重要的化工原料, 广泛的应用于合成树脂、医药、化妆品和涂料等领域。而生产偏三甲苯的原料主要来源于重整、芳烃装置产生的重汽油、重芳烃和二甲苯异构化装置产生的重芳烃。而经过重整和芳烃精馏、抽提后产生的重汽油和重芳烃馏分, 里面含有超过30%的偏三甲苯。因此, 这部分馏分通过精馏得到偏三甲苯, 成为国内生产偏三甲苯的主要方式。
以独山子天利实业偏三甲苯40kt/a的分离装置为例, 对其工艺流程进行分析, 在与一般的精馏工艺进行比较, 得到本装置生产工艺的优势所在。
1偏三甲苯的生产概括
1.1偏三甲苯的生产现状
在利用精馏技术从重汽油和重芳烃里面分离偏三甲苯的过程中, 主要的难度在于偏三甲苯和邻甲乙苯、异丁苯的分离, 沸点相差太小, 成为分离过程中的一大难题。在这样的苛刻的分离条件下, 要实现分离就需要较多的理论塔板数, 而设备却制约了这一点, 使得偏三甲苯达到所要求较为困难。
1.2本装置的工艺特点
在针对实际条件下, 新疆独山子天利实业采用天津大学天大天久公司的偏三甲苯双塔精馏分离技术, 采用高效规整填料塔分离, 降低了理论塔板数下的塔高, 生产出纯度大于98.5%的偏三甲苯。
这种工艺的技术特点主要有:
1.2.1脱氢塔 (C-101) 采用负压操作, 降低了塔的操作温度, 增加轻重组分的相对挥发度, 有利于物系的分离。
1.2.2偏三甲苯塔 (C-102) 采用加压操作, 运用双效精馏的原理, 将偏三甲苯塔的塔顶油气作为塔底再沸器 (换热器3) 的热源, 充分的回收热量, 降低了装置的能耗。
1.2.3脱氢塔塔顶油气采用干式空冷冷却 (换热器2) , 降低了装置的循环水的用量, 节约能耗。
1.2.4精馏塔 (C-101与C-102) 采用高效金属丝网波纹填料和专有的液体分布器, 提高分离精度, 降低塔的压降, 从而降低了塔釜的温度, 节约了能耗。
1.2.5采用4.0MPa的蒸汽对偏三甲苯塔再沸器 (换热器5) 进行加热, 降低了生产的运行成本。
1.2.6加热以后的4.0MPa的凝液利用闪蒸罐闪蒸, 产生1.0MPa的蒸汽和1.0MPa的凝液, 1.0MPa的蒸汽外送, 1.0MPa的凝液给C-101加热, 使得热能得到了合理的利用, 也降低了中压4.0MPa蒸汽的用量, 进一步降低了生产的运行成本, 在节能降耗方面也具有较大的意义。
2原料的特点和操作的特点
2.1原料的组成
2.1.1根据统计的数据分析, 本装置使用的重汽油重芳烃馏分受到重整芳烃加工原油来源的不同, 偏三甲苯的含量在20-30%之间具有较大的波动, 而且波动频繁。因此, 对整个装置的工艺条件进行稳态的定性的分析, 可行性不大。
2.2操作的特点
在对于这种在较大的幅度下变化而且频次较高的原料, 在实际的操作中, 采取根据设计值, 参考原料的变化, 计算一个范围内的操作工艺参数和条件。固定C-101和C-102的基础回流量和操作压力, 在物料平衡的基础上, 调节加热量和回流采出量, 达到塔的平衡控制。再得到比较合适的回流比, 利用线性回归的办法, 进一步的对操作的条件进行优化 (表1) 。
3优化工艺因素分析
可以看出, 在不同的原料变化下, 各参数也有比较大的变化, 在回流比和操作参数的调整中, 考虑到塔的稳定的状态下, 应在满足双效精馏热量平衡的状态下在范围内对参数进行动态优化, 因此, 必须保证偏三甲苯塔 (C-102) 有较大的回流量, 保证对脱轻塔 (C-101) 再沸器的加热量。
摘要：偏三甲苯作为一种重要的化工原料, 主要由重芳烃中精馏得到, 对于分离装置的工艺流程分析比较, 可以显示出本装置的优点, 同时对工艺参数计算, 得到符合条件的操作参数。
关键词：偏三甲苯分离,双效精馏,工艺流程,分析