重整碳九分离系统的节能流程研究

王　哲

（北洋国家精馏技术工程发展有限公司天津300072）

重整碳九分离系统的节能流程研究

王哲

（北洋国家精馏技术工程发展有限公司天津300072）

采用差压热耦合精馏法从重整碳九原料中分离偏三甲苯，产品纯度可达99%；经过能量匹配，实现能量的综合利用，节约能耗。

差压热耦合精馏法；偏三甲苯；均三甲苯

1　前言

重整碳九主要来自炼油厂重整装置二甲苯塔底油，含有大量偏三甲苯，均三甲苯，连三甲苯等，这些组分是发展精细化工的宝贵资源，具有很高的经济价值[1]。工业上多采用精馏技术从C9芳烃中直接分离得到高纯度的偏三甲苯。目前采用精馏方法直接得到均三甲苯、连三甲苯的相关技术报道较少。对于均三甲苯、连三甲苯多采用萃取蒸馏，反应蒸馏，反应-分离复合法[2]等方法得到。近年来随着石油化工工业不断发展，我国乙烯生产能力逐年增长，碳九产量不断增加，如何对其合理利用，成为值得关注的问题。

国内大多采用传统的分离设备和工艺，利用双塔连续精馏的工艺流程，分离到的偏三甲苯的纯度可达到98%；本文采用的三塔连续精馏的工艺流程，生产的偏三甲苯的纯度在99%以上，同时增加了富集均三甲苯工序，在产品质量上具有一定的优势。

热耦合精馏[3-5]是一种有效的节能精馏技术。本文中采用了差压热耦合精馏工艺，该工艺能充分利用塔顶蒸汽潜热，以达到大幅度节能的目的。该工艺还具有工艺简单、操作稳定等优点，通过过程模拟与参数优化，以期得到相关的工艺操作参数，为从重整碳九中分离偏三甲苯提供一条新的节能工艺路线。

2　差压热耦合精馏法工艺流程图

该工艺装置工艺流程简图如图1所示。

图1　差压热耦合精馏法工艺流程图

将重整C9芳烃送入预分馏塔（T1），进行预分馏，预分馏塔目的是通过预分馏塔在塔顶去除比偏三甲苯轻的组分，塔顶抽出物作为富集均三甲苯塔的原料，塔底富集偏三甲苯及重组分。偏三甲苯塔（T2）目的是在塔顶得到高纯度的偏三甲苯产品，在塔底获得重溶剂油。偏三甲苯塔（T2）塔顶油气作为预分馏塔再沸器的热源，采用差压热耦合节能方式，既减少了再沸器热源的消耗，也降低了冷凝器循环水的消耗。均三甲苯塔（T3）目的是通过对预分馏塔塔顶产品进行处理，在塔釜富集均三甲苯。

3　工艺流程说明

来自C9芳烃原料进入预分馏塔（T1）。预分馏塔是在减压下操作，塔顶油气经冷却后，一部分返回预分馏塔作为回流液体，其余部分送入均三甲苯塔T3，富集均三甲苯。

预分馏塔顶油中控制偏三甲苯的含量，以保证精制后的偏三甲苯产品的回收率。预分馏塔底为偏三甲苯富集液，可通过控制比偏三甲苯沸点低的组分总含量，以保证精制后的偏三甲苯产品的纯度。

预分馏塔底液进入偏三甲苯塔（T2）。偏三甲苯塔是在加压下操作，偏三甲苯塔顶油气作为预分馏塔再沸器的热源，通过换热冷凝后的偏三甲苯液体，一部分返回偏三甲苯塔作为回流液体，其余部分作为偏三甲苯产品出售。塔釜比偏三甲苯重的组分可作为重溶剂油产品形式出售。偏三甲苯塔中控制偏三甲苯产品的纯度可达到99%以上，收率达到95%以上。

预分馏塔顶液进入均三甲苯塔（T3），均三甲苯塔是在减压下操作，塔顶油气经冷却后，一部分返回均三甲苯塔作为回流液体，其余部分可作为轻溶剂油产品出售。塔釜得到富集均三甲苯产品。均三甲苯塔中控制富集均三甲苯产品中均三甲苯的纯度达到35%以上。

4　流程优点

采用差压热耦合精馏技术，预分馏塔和均三甲苯塔减压操作，偏三甲苯塔加压操作，经工艺优化，对能量进行有效匹配，可以节约能耗，在同样的分离要求下，塔内负荷降低，生产成本可大幅度降低。

预分馏塔底为偏三甲苯富集液，通过调节优化，可以极大降低塔顶偏三甲苯的含量，进入均三甲苯塔精制后，与常压下的三塔流程相比，均三甲苯的纯度有所提高。偏三甲苯塔通过优化，可以实现偏三甲苯产品纯度不小于99%(wt)，塔底偏三甲苯的纯度相对常压流程会大幅度降低，可将收率提高至95%以上。

5　结语

通过采用差压热耦合精馏技术，通过调节预分馏塔和偏三甲苯塔的操作参数，偏三甲苯的纯度能够达到99%，收率达到95%以上。此外经过能量有效匹配，可以节约能耗，降低生产成本，极大地利于生产的进行。

[1]卢暄.从催化重整副产C9芳烃制取分离偏三甲苯、均三甲苯技术[J].化学工业,2010,(12):30-33.

[2]赵永祥.重整碳九高效分离技术的设计与应用[D].天津大学, 2003.

[3]李洪,李鑫钢,罗铭芳.差压热耦合蒸馏节能技术[J].化工进展, 2008,27(7):1125-1128.

王哲（1984—），女，河北省石家庄市，硕士，中级工程师，工作方向：化工分离技术。