乙苯回收塔、苯/甲苯塔操作对乙苯脱氢反应的影响

刘 杰

（海南实华嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001）

乙苯回收塔、苯/甲苯塔操作对乙苯脱氢反应的影响

刘 杰

（海南实华嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001）

摘 要：分析了乙苯脱氢反应苯乙烯收率低的原因，提出了乙苯回收塔塔底的循环乙苯中甲苯含量高会影响脱氢反应苯乙烯收率，苯/甲苯塔顶回收苯中的甲苯含量高会增加乙苯产品中�甲苯的含量，进而影响苯乙烯的收率。通过优化操作条件，可降低循环乙苯中的甲苯含量，稳定回收苯中甲苯含量，脱氢反应中苯乙烯的收率提高了0.13%，年可增加苯乙烯产量198t，增收158万元人民币。

关键词：苯乙烯 ；乙苯回收；苯/甲苯；乙苯脱氢

苯乙烯是重要的有机化工原料，主要是以乙苯为原料经催化脱氢生成。在生产过程中，乙苯回收塔塔底产物循环乙苯与新鲜乙苯一同进入乙苯蒸发器，再与210kPa蒸汽混合被乙苯蒸发器蒸发后进入脱氢反应系统，催化脱氢生成苯乙烯及其副产物。苯乙烯精馏过程中，苯/甲苯塔塔顶苯进入原料苯罐，作为原料进入烷基化反应器生成中间产物乙苯。循环乙苯中甲苯含量对乙苯脱氢反应苯乙烯的单程收率有着较大的影响，原料苯中的甲苯对产品乙苯中甲苯的含量有较大的影响。为了解决上述问题，我们对乙苯回收塔和苯/甲苯塔进行了调整操作，降低了乙苯脱氢进料乙苯中甲苯的含量，稳定了苯/甲苯塔塔顶的甲苯含量，提高了苯乙烯的收率。

1 乙苯脱氢反应苯乙烯收率低的原因分析

1.1 乙苯回收塔塔底循环乙苯中甲苯含量高

乙苯回收塔的主要作用是利用乙苯与甲苯的沸点不同，将循环乙苯中的甲苯等轻组分脱除，提高回收乙苯的纯度，返回脱氢反应器催化脱氢反应生成苯乙烯。在操作中，该塔压力为0.056MPa，塔顶温度为114℃，塔底温度为155℃。经化验分析，塔底甲苯含量为10.25wt%，乙苯含量只有86.21wt%，显然在精馏过程中塔底甲苯含量偏高，因此塔底温度控制过低是该塔提馏段采出的乙苯含量低的主要原因。其次，为了不将乙苯带入塔顶，控制较低的塔顶温度，也是塔底甲苯含量高的重要原因。

1.2 苯/甲苯塔的塔顶甲苯含量高

图1 苯/甲苯塔塔顶甲苯含量趋势图

如图1所示，苯/甲苯塔塔顶甲苯含量为4wt%～9wt%，而设计中要求为0.1wt%，高于设计要求，原料苯中甲苯含量增加会对乙苯产品中甲苯含量的增加起着显著的作用。

2 应对措施

2.1 乙苯回收塔

由于乙苯回收塔的温度长期偏低，使得甲苯在系统中累积量增加，为此，我们将该塔的塔底温度升高，使塔底的甲苯蒸至塔顶，降低塔底乙苯中的甲苯含量。

图2 乙苯回收塔塔底温度调整前后变化趋势图

图3 乙苯回收塔塔底甲苯含量调整前后变化趋势图

如图2和图3所示，从9月底，塔底温度由155.5℃左右开始升温，经过大约半个月的时间达到158.5℃左右，温度趋于平稳，最终稳定在157.5℃，使乙苯回收塔塔底的甲苯含量降低至4%左右。

2.2 苯/甲苯塔

甲苯作为副产品外卖，而GB/T 3406-2010规定，甲苯中苯含量不大于0.1wt%。如前所述，该塔操作条件比较苛刻，在保证塔底甲苯产品合格的前提下，操作负荷已达到最大，因此塔顶苯中甲苯含量无法达到设计值。

图4 乙苯产品中二甲苯含量趋势图

3 各项参数调整前后数据对比

公司在2015年9月底开始调整，多次小幅升温，观察数据变化，经过将近半个月的稳定期，乙苯回收塔在增加塔底蒸汽量，提高塔底温度，增加回流量的情况下，通过化验分析得出，10月份的分离效果明显好转。

表1 乙苯回收塔调整前后操作条件对比

表2 乙苯回收塔塔底调整前后组成对比

表3 脱氢反应器进料调整前后组成对比

表4 脱氢反应器出料调整前后组成对比

由表1～4可以看出，调整后乙苯回收塔塔底组成中甲苯含量大幅降低，由之前的10.25%降为3.32%，而脱氢反应器进料中甲苯含量也从1.18%降为0.84%，效果显著。计算得出，在之后的脱氢反应中苯乙烯的收率由61.90%提高至62.03%，因此乙苯回收塔塔底乙苯中甲苯含量的降低，使得脱氢反应器进料中甲苯含量降低，乙苯含量增加，最终使得反应后苯乙烯的收率升高。

4 经济效益分析

由于操作的调整，苯乙烯的单程收率从61.90%升至62.03%，在乙苯/苯乙烯分馏塔进料一定的情况下，按现在本装置脱氢液进料量17600kg·h-1，可年增苯乙烯产量198t，按苯乙烯产品价格8000 元·t-1计算，公司每年可增加工业产值158万元人民币，经济效益显著。

5 总结

对乙苯回收塔操作进行调整后，大幅降低了脱氢反应乙苯进料中甲苯的含量，使苯乙烯的收率增加。苯/甲苯塔由于塔底甲苯产品的质量要求，塔顶苯中甲苯含量高于设计值，由于该塔本身塔顶采出量不大，通常在100kg·h-1左右，对乙苯产品中甲苯含量的影响微乎其微。但是操作中也应该保证该塔的稳定，密切观察乙苯中甲苯含量的变化，及时做出调整。综上所述，乙苯回收塔和苯/甲苯塔的操作状态对脱氢反应有较大影响，应当在工艺优化过程中对其予以关注。

参考文献：

［1]王利，刘盛林，赵雪松，等.催化裂化干气制乙苯过程中甲苯生成研究［J］.天然气化工，2006（4）:8-12.

［2]马献波，阮复昌.工艺杂质对稀乙烯法制乙苯烷基化反应的影响［J］.工业催化，2014（8）:632-636.

中图分类号：TE 624.4+31

文献标识码：B

文章编号：1671-9905（2016）02-0047-03

收稿日期：2015-12-05

Influence of Ethyl Benzene Recovery Tower and Benzene/ Methylbenzene Tower Operation on Dehydrogenation of Ethylbenzene

LIU Jie
（Hainan Shihua Jiasheng Chemical Co. Ltd.， Yangpu 578001， China）