專(zhuān)利名稱：：重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及芳烴中提取均四甲苯的方法，特別是一種重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，具體是采用三塔連續(xù)精餾、冷凍結(jié)晶與分離生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法。
背景技術(shù)：
：均四甲苯(1，2，4，5-四甲基苯)，是一種重要的有機(jī)化工原料，國(guó)內(nèi)主要使用其生產(chǎn)均苯四甲酸二酐(簡(jiǎn)稱均酐或PMDA)，PMDA是合成聚酰亞胺聚合物的重要原料。我國(guó)均四甲苯的生產(chǎn)還處于發(fā)展階段，主要技術(shù)有d。重芳烴結(jié)晶分離法，偏三甲苯甲醇烷基化法，偏三甲苯氯甲基化法，偏三甲苯氣相異構(gòu)化岐化方法等。重芳烴結(jié)晶分離法流程長(zhǎng)、生產(chǎn)成本較高；偏三甲苯氯甲基化法設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；偏三甲苯岐化異構(gòu)化生產(chǎn)均四技術(shù)，反應(yīng)條件要求較高，需臨氫加壓進(jìn)行，該工藝并未真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)CN1048479A公開(kāi)了一種重整碳十重芳烴綜合利用工藝及裝置，采用高效規(guī)整填料及冷凝回流分配控制裝置的高效精鎦塔內(nèi)進(jìn)行程控間歇或連續(xù)的高清晰切割度的精鎦，而后各鎦段分別分步結(jié)晶，得到混合甲基萘和橡膠軟化劑以及均四甲苯和精萘等產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)均四甲苯的企業(yè)一直沿用八十年代開(kāi)發(fā)的老工藝第一，生產(chǎn)均四甲苯的過(guò)程中需冷凍的物料量大，大約占總物料量的50-60%。第二，生產(chǎn)均四甲苯的過(guò)程中要求的冷凍溫度低，例如要達(dá)到-35。C，能耗非常高。第三，產(chǎn)品的純度低，一般在93-94%，不能滿足下游裝置的需求。第四，老工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，對(duì)下游廠家的生產(chǎn)造成了不良影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，采用三塔連續(xù)精餾、冷凍結(jié)晶與分離生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。三塔連續(xù)精餾，濃縮均四甲苯富集液，提高冷凍溫度，縮小冷凍設(shè)備和節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本；減少"三廢"的排放，改善生產(chǎn)環(huán)境，具有廣泛應(yīng)用前景。本發(fā)明提供的一種重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法是重整碳十芳烴經(jīng)過(guò)連續(xù)精餾、冷凍結(jié)晶、分離步驟1)重整碳十芳烴經(jīng)過(guò)至少包括精餾塔TIOI、精餾塔T201和精餾塔T301，進(jìn)行連續(xù)精餾，分離出均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分、精餾出均四甲苯液富集母液和再精餾提出205'C以前的產(chǎn)品。所說(shuō)的精餾塔TIOI主提取均四甲苯前的芳烴溶劑，也就是S-100C。T201精餾塔主要是為了提取均四甲苯的富集液，主要成分是均四甲苯和偏四甲苯?？梢缘玫骄募妆降暮吭?0%-45%。T301精餾塔主要是為了提取205X:以前的芳烴溶劑，而提高芳烴溶劑的收率。2)均四甲苯富集母液通過(guò)冷凍釜降溫到-5-l(TC，優(yōu)選-7'C，富集液內(nèi)的均四甲苯的過(guò)飽析出結(jié)晶體。3)在離心分離機(jī)中分離結(jié)晶。4)經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)壓濾，得到固體均四甲苯成品。本發(fā)明中所說(shuō)的精餾塔T101的塔頂操作壓力為150kPa，優(yōu)選l5kPa，塔頂操作溫度125135°C，塔釜操作溫度150-170°C。精餾塔T201的塔頂操作壓力為150kPa，優(yōu)選15kPa;塔頂操作溫度135145°C，塔釜操作溫度1801卯'C。T301的塔頂操作壓力為150kPa，優(yōu)選15kPa。塔頂操作溫度150-160°C，塔釜操作溫度205-215。C。本發(fā)明采用三塔連續(xù)精餾、冷凍結(jié)晶與分離生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。三塔連續(xù)精餾，濃縮均四甲苯富集液，提高冷凍溫度，縮小冷凍設(shè)備和降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約能耗，例如，每噸原料可以節(jié)電35kw.h。每年加工20000噸/年，可以節(jié)電70萬(wàn)kw上，節(jié)約電費(fèi)42萬(wàn)元。減少"三廢"的排放，改善生產(chǎn)環(huán)境。本發(fā)明突出特點(diǎn)是(1)產(chǎn)品收率高，最終的產(chǎn)品收率可以達(dá)到80%;而老工藝只有50%。(2)產(chǎn)品的純度高采用預(yù)分離，產(chǎn)品的純度高達(dá)99%;老工藝技術(shù)產(chǎn)品的純度都在95%以下。(3)環(huán)保節(jié)能應(yīng)用自己生產(chǎn)的煤氣，不會(huì)產(chǎn)生煙塵。減少了冷凍的物料量和提高了冷凍的溫度，顯著的節(jié)約了電能；老工藝技術(shù)設(shè)備性能不好，污染環(huán)境。本發(fā)明具有廣泛應(yīng)用前景。圖1為本發(fā)明重芳烴C10三塔連續(xù)精餾工藝步驟裝置示意圖。圖2為本發(fā)明的冷凍、離心分離工藝步驟裝置示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方案參照附圖詳細(xì)說(shuō)明如下，但僅作說(shuō)明而不是限制本發(fā)明。圖1為本發(fā)明重芳烴C10三塔連續(xù)精餾工藝步驟裝置示意圖。圖2為本發(fā)明的冷凍、離心分離工藝步驟裝置示意圖。如圖所示，T101是精餾塔，T201是精餾塔，T301是精餾塔，IOI是重整碳十芳烴原料，102是均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分，103是均四甲苯的富集液，104高濃度的均四甲苯的富集液，105是205'C以前的產(chǎn)品；IO是欲冷凍的高濃度的均四甲苯的富集液，11是冷卻釜，22是冷卻釜，33是冷卻釜，44是離心分離機(jī)。冷凍設(shè)備是選用的冰機(jī)，傳熱介質(zhì)是乙二醇和水的混合物。離心分離是選用的離心式分離機(jī)和壓濾機(jī)串聯(lián)使用。原料重芳烴通過(guò)圖1的三塔精餾，得到含量高的均四富集液。所說(shuō)的精餾塔TIOI主要是為了提取均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分102即均四甲苯前的芳烴溶劑，也就是S-100C。精餾塔T201主要是為了提取均四甲苯的富集液，主要成分是均四甲苯和偏四甲苯。均四甲苯的含量在30%-45%。精餾塔T301主要是為了提取205'C以前的產(chǎn)品，即205'C以前的芳烴溶劑，而提高芳烴溶劑的收率。高濃度的均四甲苯富集液104通過(guò)冷卻釜11、冷凍釜22、冷卻33釜，降溫到-5-l(TC，優(yōu)選-7'C，富集液內(nèi)的均四甲苯的過(guò)飽和而析出結(jié)晶體。結(jié)晶體顆粒較大，離心分離比較容易。通過(guò)離心分離機(jī)44離心分離，可得到含量》85%的固體均四甲苯。然后，>85%的固體均四甲苯，進(jìn)入壓濾機(jī)，進(jìn)行壓濾，得到含量》99%的固體均四甲苯成品。應(yīng)用實(shí)施例加工重整碳十芳烴(C10芳烴中均四甲苯含量10c/n)，進(jìn)入精餾塔TIOI重整碳十芳烴原料101的流速3000公斤/小時(shí)，均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分102的流速600公斤/小時(shí)，均四甲苯的富集液103的流速600公斤/小時(shí)，205'C以前的產(chǎn)品105的流速600公斤/小時(shí)，高濃度的均四甲苯的富集液(40-45%)的流速1200公斤/小時(shí)；欲冷凍的高濃度的均四甲苯的富集液10的流速600公斤/小時(shí)。操作條件(操作壓力未特殊說(shuō)明均指絕對(duì)壓力)精餾塔T101塔頂操作壓力2kPa，塔頂操作溫度132。C，塔釜操作溫度164°C。精餾塔T201塔頂操作壓力2kPa，塔頂操作溫度14rC，塔釜操作溫度188°C。精餾塔T301塔頂操作壓力2kPa，塔頂操作溫度155'C，塔釜操作溫度209'C。冷凍釜溫度-7。C。表1是本發(fā)明加工IOOO公斤的重整碳十芳烴和老工藝的對(duì)比結(jié)果。表1:本發(fā)明加工1000公斤的重整碳十芳烴和老工藝的對(duì)比結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>老工藝的能耗650kgX0.6kcal/kgX(30°C-(-35。C))+(650kgX15%XW相)=25350kcal+97.5W相。本發(fā)明的能耗220kgX0.6kcal/kgX(30°C-(-7°C))+(220kgX43%XW相)=4884kcal+94.6W相。老工藝一本發(fā)明=20466kcal+2.96W相。W相均四甲苯的相變熱(均四甲苯從液體變成固體時(shí)放出的熱量)。每噸原料可以節(jié)電35kw.h,這套裝置每年加工20000噸/年。可以節(jié)電70萬(wàn)kw.h。每年節(jié)約電費(fèi)42萬(wàn)元。權(quán)利要求1.一種重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，經(jīng)過(guò)精餾、冷凍結(jié)晶、分離步驟，其特征在于它包括1)重整碳十芳烴經(jīng)過(guò)至少包括精餾塔(T101)、精餾塔(T201)和精餾塔(T301)，進(jìn)行連續(xù)精餾，分離出均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分，精餾出均四甲苯液富集母液，再精餾提出205℃以前的產(chǎn)品；2)均四甲苯富集母液通過(guò)冷凍釜降溫到-5～-10℃，富集液內(nèi)的均四甲苯過(guò)飽析出結(jié)晶體；3)在離心分離機(jī)中分離結(jié)晶；4)經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)壓濾，得到固體均四甲苯成品。2、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的精餾塔(T101)的塔頂操作壓力為150kPa，塔頂操作溫度125135°C，塔釜操作溫度150-170°C。3、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的精餾塔(T201)的塔頂操作壓力為150kPa，塔頂操作溫度135145°C，塔釜操作溫度180190°C。4、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的精餾塔(T301)的塔頂操作壓力為150kPa，塔頂操作溫度150-160°C，塔釜操作溫度205-215°C。5、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的冷凍釜的溫度為-7'C。6、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的精餾塔(T201)的塔頂產(chǎn)品的均四甲苯的含量為30-45%。7、按照權(quán)利要求所說(shuō)的工藝方法，其特征在于所說(shuō)的離心分離機(jī)和壓濾機(jī)串聯(lián)使用。全文摘要本發(fā)明涉及一種重整碳十芳烴生產(chǎn)均四甲苯的工藝方法，重整碳十芳烴經(jīng)過(guò)三個(gè)精餾塔連續(xù)精餾、冷凍結(jié)晶、分離步驟，分離出均四甲苯前面低沸點(diǎn)餾分，精餾出均四甲苯液富集母液，再精餾提出205℃以前的產(chǎn)品；均四甲苯富集母液通過(guò)冷凍釜降溫到-5～-10℃，富集液內(nèi)的均四甲苯過(guò)飽析出結(jié)晶體，分離結(jié)晶并經(jīng)過(guò)壓濾得到固體均四甲苯成品。本發(fā)明產(chǎn)品收率可以達(dá)到80％，產(chǎn)品的純度高達(dá)99％；應(yīng)用自己生產(chǎn)的煤氣，環(huán)保節(jié)能，不會(huì)產(chǎn)生煙塵，對(duì)環(huán)境友好。減少了冷凍的物料量和提高了冷凍的溫度，顯著節(jié)約了電能，本發(fā)明具有廣泛應(yīng)用前景。文檔編號(hào)C07C5/00GK101279886SQ20081005318公開(kāi)日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年5月22日優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日發(fā)明者喬元東,劉呈喜,劉玉江申請(qǐng)人:天津市大港區(qū)興源化工廠