本發(fā)明涉及一種烴類混合物分離裝置和方法，更具體地說，涉及一種通過萃取精餾從烴類混合物中回收苯乙烯的裝置和方法。
背景技術(shù)：
：苯乙烯單體是重要的基本有機(jī)化工原料，在涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等方面也有著廣泛用途。據(jù)統(tǒng)計(jì)，乙烯裂解裝置副產(chǎn)的蒸汽裂解汽油中含有3～5％的苯乙烯。傳統(tǒng)的加工方法是對(duì)裂解汽油C6-C8餾分進(jìn)行兩段加氫，其中苯乙烯被飽和為乙苯，這不僅造成混合二甲苯中的乙苯濃度過高，不能作為異構(gòu)級(jí)二甲苯，還浪費(fèi)了大量的氫氣資源。相比之下，從裂解汽油中直接分離苯乙烯是一項(xiàng)很有吸引力的技術(shù)。然而由于裂解汽油C8餾分組成十分復(fù)雜，組分之間沸點(diǎn)非常接近，如鄰二甲苯與苯乙烯的沸點(diǎn)差僅為0.8℃，二者的相對(duì)揮發(fā)度只有1.04，普通精餾無法實(shí)現(xiàn)分離，而萃取精餾技術(shù)為這一過程提供了可能。現(xiàn)有的萃取精餾工藝，主要是在萃取精餾塔中加入萃取劑改變欲分離組分的相對(duì)揮發(fā)度，使其得以分離，萃取劑回收后循環(huán)使用，故萃取精餾流程一般需要兩個(gè)塔：萃取精餾塔和溶劑回收塔。這種方法使用的設(shè)備較多、配套管線較長、占地面積大，裝置能耗較高。分隔壁精餾塔是在精餾塔中設(shè)一垂直壁，該垂直壁的位置可以根據(jù)分離要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，塔內(nèi)被分隔壁分開的兩部分可擁有共同的精餾段或提餾段。分隔壁位置的變化使得分隔壁精餾塔能夠轉(zhuǎn)化為分隔壁萃取精餾塔、分隔壁共沸精餾塔及完全熱耦合精餾塔。CN101429088A公開了一種利用完全熱耦合精餾塔從含乙苯、苯乙烯物流中同時(shí)分離精制乙苯和苯乙烯的方法。該法將含乙苯、苯乙烯及其他芳烴混合 物的原料通入完全熱耦合精餾塔分壁段的一側(cè)，塔頂采出含甲苯、苯的輕組分物流，塔底得到含苯乙烯的焦油重組分，分壁另一段側(cè)線抽出乙苯物流。該法欲分離得到99.5％以上純度的苯乙烯，精餾塔理論板需超過150，回流比需大于100，無法在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)。CN101723793A公開了利用分壁塔從裂解汽油中分離粗苯乙烯的方法，但存在著產(chǎn)品純度不高，需進(jìn)一步分離的問題。USP3763015公開了一種從熱裂解汽油中使用聚合抑制劑和萃取精餾分離苯乙烯的方法，該法在極性溶劑和含氮的聚合抑制劑存在下對(duì)熱裂解汽油進(jìn)行萃取精餾，然后在溶劑回收塔中分離得高純度苯乙烯。該工藝為傳統(tǒng)的二塔流程，并且由于所優(yōu)選的二甲基乙酰胺溶劑由于沸點(diǎn)(165℃)偏低，與鄰而甲苯和苯乙烯沸點(diǎn)差太小，因此過程能耗高。在現(xiàn)有技術(shù)苯乙烯分離過程中，存在分離流程長、能耗大、分離效率低的問題，苯乙烯分離工藝在節(jié)能降耗方面仍有較大空間。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分離流程短的從烴類混合物例如裂解汽油中分離苯乙烯的裝置。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二是提出一種分離流程短、能耗低、產(chǎn)品純度高的從烴類混合物中分離苯乙烯的方法。本發(fā)明提供的一種從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置，包括帶有分隔壁的萃取精餾塔、與塔頂出料連通的塔頂冷凝器和塔頂產(chǎn)品緩沖罐、與側(cè)線出料連通的側(cè)線冷凝器和側(cè)線產(chǎn)品緩沖罐，和再沸器，所述的分隔壁為位于萃取精餾塔中部的垂直壁，頂端帶有封閉蓋與一側(cè)塔壁相連，將所述的萃取精餾塔內(nèi)部分隔為依次相通的公共精餾段1、萃取精餾段2、公共提餾段4和溶劑回收段3，其中混合烴原料進(jìn)口設(shè)置于所述的萃取精餾段2，溶劑入口設(shè)置于所述的公共精餾段1的底部，側(cè)線出料口設(shè)置于所述的溶劑回收段3 的上部。優(yōu)選地，所述的萃取精餾段的橫截面積與所述的溶劑回收段的橫截面積之比為(1.2-2)：1。本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的方法，采用上述分離裝置，包括：含有苯乙烯的混合烴原料由混合烴原料進(jìn)口、復(fù)合溶劑從溶劑入口進(jìn)入萃取精餾塔中，所述的萃取精餾塔塔頂出料經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)入塔頂產(chǎn)品緩沖罐中，一部分作為塔頂回流返回公共精餾段，另一部分作為抽余油采出；所述的溶劑回收段的側(cè)線出料口引出側(cè)線出料進(jìn)入側(cè)線產(chǎn)品緩沖罐中，一部分作為側(cè)線回流返回溶劑回收段，另一部分采出為苯乙烯產(chǎn)品，所述的萃取精餾塔塔釜出料的復(fù)合溶劑返回至溶劑入口循環(huán)使用。所述的復(fù)合溶劑的質(zhì)量百分組成為：含有80～99％的主溶劑、0.01～19％的助溶劑和0.1～2.0％的水，其中主溶劑選自砜類化合物，助溶劑為甲氧基苯酚或甲氧基苯酚與甘醇單甲醚的混合物。本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置及方法的有益效果為：采用本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的方法，可得到苯乙烯產(chǎn)品純度≥99.5wt％、回收率為95wt％，與傳統(tǒng)萃取精餾雙塔工藝相比，分隔壁萃取精餾塔再沸器熱負(fù)荷可降低15％以上，并且減少一臺(tái)再沸器及相關(guān)管線，降低了設(shè)備投資，降低了苯乙烯分離單元能耗、縮短了流程。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置和方法的流程示意圖。圖2為對(duì)比例中的萃取精餾及溶劑回收工藝流程示意圖。其中：101-混合烴原料進(jìn)口；102-溶劑入口；103-為溶劑循環(huán)管線；104-抽余油管線；105-側(cè)線出料管線；106、107-水管線。萃取精餾塔中從上至下為：1-公共精餾段；2-萃取精餾段；3-溶劑回收段；4-公共提餾段；5-塔頂產(chǎn)品緩沖罐；6-側(cè)線產(chǎn)品緩沖罐；7、8-冷卻器；9-再沸器。10-萃取精餾塔；20-溶劑回收塔；21、22、23、24、15-管線。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置及方法是這樣具體實(shí)施的，說明書中，提到的容器的“中部”是指從上至下容器高度30％-60％的位置，提到的容器的“上部”從上至下容器高度0-50％的位置，提到的容器的“下部”是指從上至下容器高度50％-100％的位置，提到的容器的“底部”是指從上至下容器高度10％-100％的位置。從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置，包括帶有分隔壁的萃取精餾塔、與塔頂出料連通的塔頂冷凝器和塔頂產(chǎn)品緩沖罐、與側(cè)線出料連通的側(cè)線冷凝器和側(cè)線產(chǎn)品緩沖罐，和再沸器，所述的分隔壁為位于萃取精餾塔中部的垂直壁，頂端帶有封閉蓋與一側(cè)塔壁相連，將所述的萃取精餾塔內(nèi)部分隔為依次相通的公共精餾段1、萃取精餾段2、公共提餾段4和溶劑回收段3，其中混合烴原料進(jìn)口設(shè)置于所述的萃取精餾段2，溶劑入口設(shè)置于所述的公共精餾段1底部，側(cè)線產(chǎn)品出口設(shè)置于所述的溶劑回收段3的上部。優(yōu)選地，所述的萃取精餾段的橫截面積與所述的溶劑回收段的橫截面積之比為(1.2-2)：1，更優(yōu)選(1.4-1.6)：1。本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置，所述的萃取精餾塔中，公共精餾段1、萃取精餾段2和公共提餾段4的高度比為：(20-60)：(30-60)：(5-30)、更優(yōu)選為(35-55)：(30-60)：(10-20)。從烴類混合物中分離苯乙烯的方法，采用上述的分離裝置，包括：含有苯乙烯的混合烴原料由混合烴原料進(jìn)口、復(fù)合溶劑從溶劑入口進(jìn)入萃取精餾塔中，所述的萃取精餾塔塔頂出料經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)入塔頂產(chǎn)品緩沖罐中，一 部分作為塔頂回流返回公共精餾段，另一部分作為抽余油采出；所述的溶劑回收段的側(cè)線出料口引出側(cè)線出料經(jīng)冷卻后進(jìn)入側(cè)線產(chǎn)品緩沖罐中，一部分作為側(cè)線回流返回溶劑回收段，另一部分采出為苯乙烯產(chǎn)品，所述的萃取精餾塔塔釜出料為復(fù)合溶劑，返回至溶劑入口循環(huán)使用。所述的復(fù)合溶劑的質(zhì)量百分組成為：含有80～99％的主溶劑、0.01～19％的助溶劑和0.1～2.0％的水，其中主溶劑選自砜類化合物，助溶劑為甲氧基苯酚或甲氧基苯酚與甘醇單甲醚的混合物。本發(fā)明提供的方法中，所述的含有苯乙烯的混合烴原料為含有苯乙烯的C6-C9混合烴，優(yōu)選裂解汽油的C8餾份。優(yōu)選地，所述的混合烴原料的質(zhì)量百分組成為：苯乙烯含量為25～70％，C8烴含量為28～70％，其它碳數(shù)芳烴含量為0.01～5.0％。本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的方法，所述的萃取精餾塔為塔板塔或裝為填料塔。優(yōu)選地，所述的萃取精餾塔共有70-150塊理論板，其中所述的萃取精餾段有30-60塊理論板；所述的公共精餾段有20-60塊理論板，所述的公共提餾段有5-30塊理論板，所述的溶劑回收段有20-60塊理論板。同樣高度的萃取精餾段和溶劑回收段的塔板數(shù)可以相同也可以不相同。更優(yōu)選地，所述的萃取精餾段有35-55塊理論板；所述的公共精餾段有25-50塊理論板，所述的公共提留段有5-20塊理論板，所述的溶劑回收段有25～40塊理論板。本發(fā)明提供的方法中，所述的萃取精餾塔的操作條件為：壓力為1.0～101kPa、優(yōu)選8～20kPa，塔釜溫度為120～150℃，復(fù)合溶劑與混合烴原料的質(zhì)量比為3～6，以重量計(jì)塔頂回流比為1～3，以重量計(jì)側(cè)線回流比為0.2～2.0。本發(fā)明提供的方法中，優(yōu)選地，所述的復(fù)合溶劑從所述的公共精餾段從 上向下數(shù)第10-15塊板進(jìn)料。優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述的復(fù)合溶劑由86～99％的主溶劑、0.1～13.0％的助溶劑和0.1～1.0％的水組成，所述的主溶劑選自環(huán)丁砜、二甲砜和3-甲基環(huán)丁砜中的一種或幾種的混合物，更優(yōu)選環(huán)丁砜。所述復(fù)合溶劑中的助溶劑為甲氧基苯酚，為進(jìn)一步增加對(duì)苯乙烯聚合物的溶解性，也可以是甲氧基苯酚與甘醇單甲醚的混合物。所述的甲氧基苯酚為4-甲氧基苯酚、3-甲氧基苯酚或2-甲氧基苯酚，所述的甘醇單甲醚為二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、四甘醇單甲醚或它們的混合物。若助溶劑為甲氧基苯酚與甘醇單甲醚的混合物，甘醇單甲醚與甲氧基苯酚的質(zhì)量比為5～1：1，優(yōu)選3～1：1。本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置和方法中，采用的萃取精餾塔中設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)的分隔壁，將萃取精餾塔中分隔為兩部分，其中主塔部分包括公共精餾段、萃取精餾段和公共提餾段，副塔部分包括溶劑提餾段。利用一個(gè)塔殼實(shí)現(xiàn)萃取精餾和溶劑回收的功能，混合烴原料及復(fù)合容劑進(jìn)入主塔實(shí)現(xiàn)萃取精餾過程，副塔完成溶劑回收，避免了苯乙烯的返混，實(shí)現(xiàn)了苯乙烯高效分離，并且減少一臺(tái)再沸器及相關(guān)管線，顯著降低了設(shè)備投資和能耗。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，而本發(fā)明并不因此而受到任何限制。圖1為本發(fā)明提供的從烴類混合物中分離苯乙烯的裝置和方法的流程示意圖。如圖1所示，含有苯乙烯的烴類混合物由混合烴原料進(jìn)口101進(jìn)入分隔壁萃取精餾塔中部的萃取精餾段2，來自管線103的循環(huán)溶劑與混合烴原料換熱后，與來自管線102的復(fù)合溶劑合并進(jìn)入公共精餾段1的底部。在萃取精餾段2內(nèi)，復(fù)合溶劑改變混合烴原料中苯乙烯與其他烴類的相對(duì)揮發(fā)度，實(shí)現(xiàn)萃取精餾。萃取精餾段2頂部為基本不含苯乙烯的抽余油，此后進(jìn)入公 共精餾段1進(jìn)一步分離其中可能含有的少量溶劑；萃取精餾段2底部為富含苯乙烯的溶劑，進(jìn)入溶劑回收段3實(shí)現(xiàn)溶劑與苯乙烯的分離。公共提餾段4為全塔提供上升蒸汽，其中組分基本為復(fù)合溶劑和少量汽提水。為減少苯乙烯的聚合損失，可在塔釜加入適量阻聚劑，圖中未畫出。塔頂產(chǎn)品回流罐5采出不含苯乙烯的抽余油，側(cè)線產(chǎn)品回流罐6采出苯乙烯產(chǎn)品，兩罐水包內(nèi)的水經(jīng)管線107、106匯合后返回塔釜。公共精餾段1、萃取精餾段2和公共提餾段4為萃取精餾塔的主塔，溶劑回收段3為萃取精餾塔的副塔，其中，主塔共有70-150塊理論板，優(yōu)選90～120，副塔有20-60塊理論板，優(yōu)選25～40，副塔和同一高度主塔的理論板數(shù)可以相同也可以不相同。以下實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。實(shí)施例和對(duì)比例中的分析方法：苯乙烯產(chǎn)品采用氣相色譜法分析，其中水含量分析方法為SH/T0246《輕質(zhì)石油產(chǎn)品中水含量的測(cè)定法(電量法)》，醛含量分析方為GB/T12688.5《工業(yè)用苯乙烯試驗(yàn)方法》，通過分析苯乙烯單體的含量計(jì)算苯乙烯的聚合度。實(shí)施例1以生產(chǎn)能力為15萬噸/年苯乙烯裝置為基準(zhǔn)，采用分隔壁萃取精餾塔分離烴類混合物中的苯乙烯，分隔壁精餾塔的結(jié)構(gòu)和裝置流程如圖1所示。萃取精餾塔中萃取精餾段的橫截面積與溶劑回收段的橫截面積之比為1.5:1，公共精餾段、萃取精餾段和公共提餾段的高度比為35：45：10。安裝塔板后公共精餾段理論板數(shù)為35；萃取精餾段理論板數(shù)為45；溶劑回收段理論板數(shù)為25；公共提餾段理論板數(shù)為10?；旌蠠N原料進(jìn)口位置設(shè)置在萃取精餾段從上至下數(shù)第10塊板，溶劑入口位置設(shè)置在公共精餾段從上至下數(shù)第10塊板?；旌蠠N原料取自中石化燕山石化分公司的裂解汽油C8餾分，組成如表1所示。裝置操作壓力為15kPa，以重量計(jì)塔頂回流比3.0，側(cè)線回流比為1.0。所用的復(fù)合溶劑的質(zhì)量百分含量為：含99％的主溶劑環(huán)丁砜、0.5％的助溶劑4-甲氧基苯酚和0.5％的水，復(fù)合溶劑/原料的質(zhì)量比為3.8。在控制苯乙烯純度為99.7wt％、回收率為95wt％的條件下，萃取精餾結(jié)果見表2。實(shí)施例2采用實(shí)施例1中的裝置和方法從裂解汽油C8餾分中回收苯乙烯，所不同的是：萃取精餾塔中萃取精餾段的橫截面積與溶劑回收段的橫截面積之比為1.7:1，公共精餾段、萃取精餾段和公共提餾段的高度比為30：35：20。安裝塔板后萃取精餾段為30塊理論板，溶劑回收段的理論板數(shù)為25，公共精餾段有30塊理論板，公共提餾段有20塊理論板，塔頂回流比為2.5，側(cè)線回流比為1.8，其他條件同前。在控制苯乙烯純度為99.7wt％、回收率為95wt％的條件下，萃取精餾結(jié)果見表2。實(shí)施例3采用實(shí)施例1中的裝置和方法從裂解汽油C8餾分中回收苯乙烯，所不同的是：萃取精餾塔中萃取精餾段的橫截面積與溶劑回收段的橫截面積之比為1.8:1，公共精餾段、萃取精餾段和公共提餾段的高度比為25：40：20。安裝塔板后公共精餾段有25塊理論板、萃取精餾段的理論板數(shù)為40、公共提餾段有20塊理論板，溶劑回收段理論板數(shù)為30，塔頂回流比為1.2，側(cè)線回流比為1.5，復(fù)合溶劑/原料的質(zhì)量比為5，其余條件同實(shí)施例2。在控制苯乙烯純度為99.7wt％、回收率為95wt％的條件下，萃取精餾結(jié)果見表2。對(duì)比例采用傳統(tǒng)的萃取精餾及溶劑回收工藝從裂解汽油C8餾分中回收苯乙烯，混合烴原料同實(shí)施例1，流程圖見圖2，如圖2所示，裝置由萃取精餾塔10和溶劑回收塔20組成，混合烴原料經(jīng)管線21與來自管線25的貧溶劑換熱后與來自管線22、25的貧溶劑進(jìn)入萃取精餾塔10中進(jìn)行萃取精餾，萃取精餾塔塔頂出料為抽余油，經(jīng)管線23引出。塔底出料的富溶劑進(jìn)入溶劑回收塔中，經(jīng)蒸餾分離后溶劑回收塔塔頂?shù)玫奖揭蚁?，?jīng)管線24引出，塔底出料為貧溶劑，經(jīng)管線25返回萃取精餾塔10中重復(fù)利用。萃取精餾塔及溶劑回收塔塔頂回流罐水包中的水混合后，作為溶劑回收塔的汽提氣。萃取精餾塔塔板數(shù)為100，溶劑回收塔塔板數(shù)為30，主塔回流比2.0，溶劑回收塔回流比為1.0，操作壓力均為15kPa。采用實(shí)施例1中的復(fù)合溶劑，復(fù)合溶劑/原料的質(zhì)量比為3.8。在苯乙烯純度為99.7wt％、回收率為95wt％的條件下，萃取精餾結(jié)果見表3.如表3可見，在苯乙烯純度及回收率相同的情況下，采用分隔壁萃取精餾塔能夠比傳統(tǒng)萃取精餾工藝節(jié)省能耗23％。表1組分含量，wt％甲苯0.98乙苯19.4對(duì)二甲苯8.8間二甲苯16.0鄰二甲苯10.3苯乙烯38.4C9芳烴0.02C8非芳烴6.1表2實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3主塔理論板數(shù)908085萃取精餾段理論板數(shù)453040溶劑回收段理論板數(shù)252530塔頂回流比3.02.52.5復(fù)合溶劑/原料的質(zhì)量比3.83.85塔頂苯乙烯濃度，wt％1.31.81.5塔釜苯乙烯聚合率，wt％0.30.30.5側(cè)采苯乙烯純度，wt％99.8％99.6％99.7％再沸器熱負(fù)荷，KW39658.5536541.8937546.35表3當(dāng)前第1頁1 2 3