專利名稱：三甲苯并行分離裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細(xì)化工分離技術(shù)領(lǐng)域，具體是三甲苯并行分離裝置及方法。
背景技術(shù)：
三甲苯等碳九重芳烴主要源于煉廠重整裝置，其中偏三甲苯和均三甲苯是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，具有很高的附加值。其中偏三甲苯作為基本有機(jī)化工原料用途廣泛，主要用來異構(gòu)化生產(chǎn)均三甲苯、合成偏苯三酸酐。以富集均三甲苯為原料，進(jìn)行催化烷基化反應(yīng)，可以獲得高純度均三甲苯，均三甲苯可以用于生產(chǎn)均三甲苯胺，也可作染料中間體等。
國內(nèi)三甲苯分離流程大多采用常壓雙塔流程，只生產(chǎn)偏三甲苯，大量寶貴的均三甲苯用于作汽油添加劑。在常壓下采用三塔流程，能耗較大，影響經(jīng)濟(jì)效益。這是由于進(jìn)料中的C9芳烴各組分為一系列同分異構(gòu)體，相互間沸點(diǎn)差小，要分離的均三甲苯很偏三甲苯之間存在組分鄰甲乙苯，其中偏三甲苯和鄰甲乙苯沸點(diǎn)差4.2℃，均三甲苯和鄰甲乙苯沸點(diǎn)差0.5℃，分離難度大，所需各塔理論板數(shù)較多，因此裝置的投資和操作費(fèi)用都較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種降低能耗的三甲苯分離方法，它采用原料經(jīng)預(yù)分塔后，均三甲苯塔和偏三甲苯塔并行的分離工藝，預(yù)分塔采用負(fù)壓操作，均三甲苯塔采用常壓或加壓操作，在生產(chǎn)高純度偏三甲苯的同時(shí)，聯(lián)產(chǎn)富集均三甲苯。三塔均采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器，可以降低精餾塔高度，增加操作彈性。
本發(fā)明的技術(shù)如下本發(fā)明的三甲苯并行分離裝置，包括經(jīng)預(yù)分塔1、均三甲苯塔2和偏三甲苯塔3；其特征是預(yù)分塔上設(shè)置有真空裝置8，預(yù)分塔頂出口依次連接冷凝器6、回流罐7，與均三甲苯塔進(jìn)料口經(jīng)管線連接；預(yù)分塔底物料出口與偏三甲苯塔3進(jìn)料口連接，預(yù)分塔底再沸器9兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進(jìn)口連接；偏三甲苯塔設(shè)置有冷凝器、再沸器。
本發(fā)明的的預(yù)分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。
本發(fā)明的三甲苯并行分離裝置的操作方法是采用三甲苯并行分離方法碳九芳烴原料4經(jīng)換熱器5換熱后，進(jìn)入預(yù)分塔1，其預(yù)分塔采用負(fù)壓操作，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經(jīng)冷凝器6后進(jìn)入回流罐7，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔2進(jìn)料，塔底物料進(jìn)入偏三甲苯塔3，均三甲苯塔的塔頂大部分氣相作為預(yù)分塔底再沸器9的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A采出，塔底采出富集均三甲苯產(chǎn)品B，其偏三甲苯塔頂氣相經(jīng)冷凝器12，進(jìn)入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產(chǎn)品C采出，塔底采出重溶劑油D。
所述的預(yù)分塔壓力控制在30～70KPa，塔頂溫度控制在100～180℃。
所述的均三甲苯塔壓力控制在100～200KPa，塔頂溫度控制在120～200℃。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)采用原料經(jīng)預(yù)分塔后，均三甲苯塔和偏三甲苯塔并行的分離流程，在生產(chǎn)純度99％以上的偏三甲苯的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)35％以上的富集均三甲苯，其中偏三甲苯的收率都在90％以上，均三甲苯的收率都在85％以上。
(2)采用差壓操作，均三甲苯塔采用常壓或加壓，預(yù)分塔采用減壓，以達(dá)到均甲苯塔的塔頂氣相作為預(yù)分塔底再沸器的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合。
(3)與常壓流程相比，單位能耗可降低30％～40％。
(4)三塔均采用金屬波紋網(wǎng)填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。


圖1是本發(fā)明的流程圖其中1為預(yù)分塔，2為均三甲苯塔，3為偏三甲苯塔，4為C9芳烴進(jìn)料，5為換熱器，6為預(yù)分塔頂冷凝器，7為回流罐，8為真空裝置，9為預(yù)分塔底再沸器，10為偏三甲苯塔進(jìn)料泵，11為均三甲苯塔底再沸器，12為偏三甲苯塔頂冷凝器，13為偏三甲苯塔頂回流罐，14為偏三甲苯塔底再沸器，A為輕溶劑油，B為富集均三甲苯，C為偏三甲苯，D為重油。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1預(yù)分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經(jīng)換熱器5換熱后，進(jìn)入預(yù)分塔1，其預(yù)分塔采用30KPa操作，塔頂溫度控制在100℃以上，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經(jīng)冷凝器6后進(jìn)入回流罐7，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔2進(jìn)料，塔底物料進(jìn)入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在100KPa左右，塔頂溫度控制在120℃以上，使塔頂大部分氣相作為預(yù)分塔底再沸器9的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A采出，塔底采出富集均三甲苯產(chǎn)品B。偏三甲苯塔頂氣相經(jīng)冷凝器12，進(jìn)入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產(chǎn)品C采出，塔底采出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達(dá)到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達(dá)到85％。
實(shí)施例2預(yù)分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經(jīng)換熱器5換熱后，進(jìn)入預(yù)分塔1，其預(yù)分塔采用50KPa操作，塔頂溫度控制在140℃左右，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經(jīng)冷凝器6后進(jìn)入回流罐7，其中冷凝液部分回流，，部分作為均三甲苯塔2進(jìn)料，塔底物料進(jìn)入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在150KPa左右，塔頂溫度控制在170℃左右，使塔頂大部分氣相作為預(yù)分塔底再沸器9的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A采出，塔底采出富集均三甲苯產(chǎn)品B。偏三甲苯塔頂氣相經(jīng)冷凝器12，進(jìn)入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產(chǎn)品C采出，塔底采出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達(dá)到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達(dá)到85％。
實(shí)施例3預(yù)分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔均采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。碳九芳烴原料4經(jīng)換熱器5換熱后，進(jìn)入預(yù)分塔1，其預(yù)分塔采用80KPa操作，塔頂溫度控制在180℃以下，塔頂接真空裝置8，塔頂氣相經(jīng)冷凝器6后進(jìn)入回流罐7，其中冷凝液部分回流，，部分作為均三甲苯塔2進(jìn)料，塔底物料進(jìn)入偏三甲苯塔3。均三甲苯塔壓力控制在200KPa左右，塔頂溫度控制在200℃以內(nèi)，使塔頂大部分氣相作為預(yù)分塔底再沸器9的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A采出，塔底采出富集均三甲苯產(chǎn)品B。偏三甲苯塔頂氣相經(jīng)冷凝器12，進(jìn)入回流罐13，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產(chǎn)品C采出，塔底采出重溶劑油D。所得偏三甲苯純度達(dá)到99％，收率90％以上，均三甲苯純度35％，收率達(dá)到85％。
本發(fā)明提出的三甲苯并行分離裝置及方法，已通過實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的內(nèi)容進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本實(shí)用新型精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種三甲苯并行分離裝置，包括預(yù)分塔(1)、均三甲苯塔(2)和偏三甲苯塔(3)；其特征是預(yù)分塔上設(shè)置有真空裝置(8)，預(yù)分塔頂出口依次連接冷凝器(6)、回流罐(7)，與均三甲苯塔進(jìn)料口經(jīng)管線連接；預(yù)分塔底物料出口與偏三甲苯塔(3)進(jìn)料口連接，預(yù)分塔底再沸器(9)兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進(jìn)口連接；偏三甲苯塔設(shè)置有冷凝器、再沸器。
2.如權(quán)利要求1所述的三甲苯并行分離裝置，其特征是所述的預(yù)分塔、均三甲苯塔和偏三甲苯塔內(nèi)采用金屬網(wǎng)波紋填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。
3.如權(quán)利要求1所述的三甲苯并行分離裝置的操作方法，其特征是碳九芳烴原料4經(jīng)換熱器(5)換熱后，進(jìn)入預(yù)分塔(1)，其預(yù)分塔采用負(fù)壓操作，塔頂接真空裝置(8)，塔頂氣相經(jīng)冷凝器(6)后進(jìn)入回流罐(7)，其中冷凝液部分回流，部分作為均三甲苯塔(2)進(jìn)料，塔底物料進(jìn)入偏三甲苯塔(3)，均三甲苯塔的塔頂大部分氣相作為預(yù)分塔底再沸器(9)的熱源，實(shí)現(xiàn)熱耦合，塔頂氣相冷凝液一部分回流，一部分作為輕溶劑油A采出，塔底采出富集均三甲苯產(chǎn)品B，其偏三甲苯塔頂氣相經(jīng)冷凝器(12)，進(jìn)入回流罐(13)，一部分冷凝液回流，另一部分冷凝液作為偏三甲苯產(chǎn)品C采出，塔底采出重溶劑油D。
4.如權(quán)利要求3所述的三甲苯并行分離裝置的操作方法，其特征是所述的預(yù)分塔壓力控制在30～70KPa，塔頂溫度控制在100～180℃。
5.如權(quán)利要求3所述的三甲苯并行分離裝置的操作方法，其特征是所述的均三甲苯塔壓力控制在100～200KPa，塔頂溫度控制在120～200℃。
全文摘要
本發(fā)明是三甲苯并行分離裝置及方法。本發(fā)明的技術(shù)是經(jīng)預(yù)分塔1、均三甲苯塔2和偏三甲苯塔3；其特征是預(yù)分塔上設(shè)置有真空裝置8，預(yù)分塔頂出口依次連接冷凝器6、回流罐7，與均三甲苯塔進(jìn)料口經(jīng)管線連接；預(yù)分塔底物料出口與偏三甲苯塔3進(jìn)料口連接，預(yù)分塔底再沸器9兩端分別與均三甲苯塔頂出口和進(jìn)口連接；偏三甲苯塔設(shè)置有冷凝器、再沸器。采用原料經(jīng)預(yù)分塔后，均三甲苯塔和偏三甲苯塔并行的分離流程，在生產(chǎn)純度99％以上的偏三甲苯的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)35％以上的富集均三甲苯，其中偏三甲苯的收率都在90％以上，均三甲苯的收率都在85％以上。與常壓流程相比，單位能耗可降低30％～40％。三塔均采用金屬波紋網(wǎng)填料，塔內(nèi)設(shè)多排孔全連通分布器。
文檔編號(hào)C07C15/00GK1974501SQ20061013041
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者李鑫鋼, 辛江, 孫津生, 干愛華, 黃國強(qiáng) 申請人:天津大學(xué)