[发明专利]粗苯精制的换热网络装置及操作方法

说明书

技术领域

本发明属于精馏技术领域，特别是涉及粗苯精制的换热网络及操作方法。

背景技术

苯、甲苯是用途十分广泛的基本有机化工原料，它们主要来源于石油加工和煤焦化过程。焦化粗苯是从粗煤气中回收得到的一种轻馏分油，主要成分是苯、甲苯、二甲苯、重芳烃等单环芳烃，约占90％，其中苯约占75％、甲苯约占8-20％、二甲苯约占2-5％。焦化粗苯中仍然含有多种杂质，可定量的其余组分就有九十多种，大大影响焦化苯深加工。我国目前每年生产焦炭约3亿吨，粗苯量为280万吨左右，但实际回收粗苯约170万吨，回收率仅为60％，粗苯没有全部回收的主要原因，是中小企业回收率低和简易机焦炉没有建设粗苯回收装置，焦化粗苯生产具有广泛的应用前景。

焦化苯工业生产是一种极其复杂的工艺过程，经初步预精馏的苯-甲苯-二甲苯混合物中含有的不饱和化合物及硫化物的沸点与苯类产品的沸点差很小，在通过粗苯低温加氢精制产物的过程中，其组份则为沸点范围为66～99℃的饱和烃和103～120℃的不饱和烃分别与苯和甲苯形成共沸物，还有与苯、甲苯沸点十分接近的一些化合物如环己烷、环戊烯等，因此采取一般的普通精馏方法很难精确分离或过程能耗较高。

目前，工业上由粗苯大规模生产苯系芳烃的方法有两种：酸洗法和催化加氢法。酸洗法是先通过初馏塔由塔顶分离出二硫化碳、环戊二烯等，塔底则引入酸洗反应器，反应产物经与水混合、酸油分离、酸再生、碱洗分离、洗苯分离等工序。酸洗法虽然工艺简单、技术成熟、操作灵活，但因环境问题十分突出而逐步被淘汰，许多国家禁止使用，目前我国也要求禁止建设、限期淘汰。20世纪50年代以来，美国、德国、日本、法国等开发出催化加氢法。我国从20世纪80年代开始主要引入了德国克鲁普-考伯斯(Krupp-Koppes)法和美国莱托尔(Litol)法，其中Krupp-Koppes工艺对我国粗苯精制工业具有重要影响。这些加氢技术虽然在脱硫脱氮方面先进可靠，但在加氢后分离阶段仍然采用温度高、压力高的流程，换热流程十分复杂，对设备、管道材料和工艺操作要求严格，且一次性投资大、操作成本高。

发明内容

本发明目的在于提供粗苯精制的精馏流程及换热网络，该方法用于粗苯经过催化加氢后的精制分离过程，该精馏方法和换热流程在低温低压的温和操作条件下完成，实现能量的梯级回收和利用，在工业应用中具有投资省、能耗低、工艺路线简捷等优点。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：

本发明的一种粗苯精制的换热网络装置，包括预分塔、萃取精馏塔、溶剂回收塔和苯甲苯塔；其中四个塔均设置有再沸器，萃取精馏塔和苯甲苯塔均设置有进料预热器。

本发明的粗苯精制的换热网络装置是：预分塔中部设进料口，塔顶物流(13)管线与萃取精馏塔预热器(9)连接后作为萃取精馏塔主进料管线与萃取精馏塔相连，预分塔塔底设置物流(12)采出；萃取精馏塔主进料口上方设置贫溶剂进料管线，上方精馏段设置中间再沸器(5)，塔顶设置物料(14)采出管线，塔底设置物料(15)采出管线并与溶剂回收塔(3)主进料管线相连；溶剂回收塔上段设置中间再沸器(8)，塔底设置物料(17)采出，塔顶设置物料(16)采出并与苯甲苯塔预热器(10)连接后作为苯甲苯塔主进料管线与苯甲苯塔相连；苯甲苯塔塔底设置物料(19)采出，塔顶设置物料(18)采出；溶剂回收塔塔底设置物料(17)采出分为三段：一段与苯甲苯塔再沸器(7)、中间再沸器(8)、预热器(9)相连，一段与预分塔再沸器(6)、预热器(9)相连，一段与中间再沸器(5)相连，三段再合并后与苯甲苯塔预热器(10)连接后作为贫溶剂进料管线与萃取精馏塔相连。

本发明的粗苯精制的换热网络装置的操作方法，是将溶剂回收塔塔底贫溶剂依次作为萃取精馏塔中间再沸器、苯甲苯塔再沸器、溶剂回收塔中间再沸器、萃取精馏塔进料预热器、苯甲苯塔进料预热器进行换热；或依次作为萃取精馏塔中间再沸器、预分塔再沸器、苯甲苯塔再沸器、溶剂回收塔中间再沸器、萃取精馏塔进料预热器、苯甲苯塔进料预热器进行换热；贫溶剂经过换热后可直接回萃取精馏单元循环使用。