C8苯乙烯抽提蒸馏工艺简介

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1、C8苯乙烯抽提工艺（1）工艺流程总框图（2）C8切割单元1.原料组成2.工艺流程3.质量要求4.操作指标5.操作难点（3）苯乙炔加氢单元1. 原料要求2.工艺流程3.质量要求C8加氢油中苯乙炔含量30PPm4.操作指标（4）苯乙烯抽提蒸馏单元1. 抽提蒸馏单元工艺流程总框图2.原料组成l 由C8馏分组成表，可知其的主要组分有： 乙苯(136) 对二甲苯(138.4) 间二甲苯(139.1) 邻二甲苯(144.4) 苯乙烯(145.15)l 苯乙烯和邻二甲苯的沸点差只有0.75l 因此一般蒸馏不能把苯乙烯从 C8 组分中分离出来。3.抽提蒸馏(萃取精馏)原理 利用环丁砜复合溶剂对不饱和的烯烃族有

2、极强的亲和力，从而使苯乙烯与二甲苯和乙苯相比较，具有低的挥发性。基于这种特性，苯乙烯在抽提蒸馏(萃取精馏)塔中被分离出来。4.C8苯乙烯抽提蒸馏单元主要设备l 抽提蒸馏塔(T-301)l 溶剂回收塔(T-302)l 溶剂再生塔(T-303)l 抽余油反萃塔(T-304)l 水汽提塔(T-305)5.抽提蒸馏塔(T-301)l 该塔是利用溶剂分离苯乙烯和C8芳烃的主要设备。l 抽提蒸馏塔(T-301)可划分为三部分：A、溶剂回收段：塔的顶段（溶剂进料口以上）B、抽提精馏段：塔的中段（C8馏分进料口与溶剂进料口之间）C、苯乙烯提浓段：塔的下段（C8馏分进料口以下）l 抽提蒸馏塔(T-301)可划分

3、为三部分：l 抽提蒸馏塔(T-301)进料流程l 抽提蒸馏塔(T-301) 流程l T-301主要操作参数l 塔顶压力 塔顶的气相压力。 塔压高，塔内物料沸点高，操作温度高；塔压低，塔内物料沸点低，操作温度低；塔压波动，直接影响塔内物料蒸发的难、易程度，影响操作温度与塔的操作稳定。l 溶剂比 溶剂比是溶剂量与进料量之比。 溶剂比的大小应根据苯乙烯产品纯度（邻二甲苯的含量）及抽余油中含苯乙烯量的大小来决定。 溶剂比大，苯乙烯收率高，但能耗高，产品纯度低；溶剂比小，苯乙烯收率低，但产品纯度高，能耗低。 在操作温度下，调节适当的溶剂比，以保证苯乙烯产品质量与收率。l 回流比 回流比是回流量与进料量之

4、比。 回流比大，对回收抽余油中的溶剂有利，回收效果好；但过大的回流比，则易容使富溶剂带有邻二甲苯，从而使苯乙烯产品不合格，且造成能耗增大。l 温度 塔顶的温度塔顶气相的温度塔顶温度与塔顶压力、溶剂的水含量、进料中轻组分含量密切相关，是塔操作的主要参考指，不是主控指标。 贫溶剂进料温度 贫溶剂进料温度是主控指标； 贫溶剂进料温度偏低，对溶剂的选择性有利，但温度过低，会增大塔的能耗，降低溶剂溶解溶质的速率，如溶剂与溶质的密度差较大，易出现二相流； 贫溶剂进料温度偏高，对溶剂的溶解能力有利，但温度过高，会降低溶剂的选择性，影响产品质量。 C8进料温度 C8进料温度是主控指标； C8进料温度偏低，对苯

5、乙烯萃取的选择性有利，但温度过低，会增大塔的能耗，降低溶剂溶解溶质的速率，（如溶剂与溶质的密度差较大，易出现二相流）； C8进料进料温度偏高，对溶剂的溶解能力有利，但温度过高，会降低溶剂的选择性，影响产品质量 塔釡温度 塔釡温度是操作的主要参考指标，不主控指标； 塔釡温度偏低，会造成溶剂中夹带邻二甲苯未蒸出，影响苯乙烯产品纯度；塔釡温度偏高，加速苯乙烯的热聚合，同时能耗高。l 消泡剂 我们选用硅类消泡剂（最常用是聚二甲基硅氧烷） 消泡原理：局部表面张力降低导致泡沫破灭 将硅类消泡剂分散到泡沫上,当其溶入泡沫液,会显著降低该处的表面张力，而泡沫周围的表面张力几乎没有变化，表面张力降低的部分被强烈

6、地向四周牵引、延伸,最后破裂。 配制5%消泡剂的C8芳烃溶液，由化学计量泵定量注入贫溶剂系统。l 阻聚剂 作用：减少在抽提蒸馏过程中苯乙烯单体的聚合损失、保证设备正常使用和安全生产。 阻聚剂有油性阻聚剂及水溶性阻聚剂 在T-301溶剂进料中注入油性阻聚剂，最常用的是以DNBP(4，6-二硝基邻仲丁基酚)为主的复配阻聚剂。 由化学计量泵定量注入贫溶剂、进料系统。l 溶剂回收塔(T-302) 作用：采用负压及共沸蒸馏的方法将T-301来的富溶剂进行分离，塔顶得到粗苯乙烯，经聚结脱水后，送苯乙烯脱色精制；塔底得到贫溶剂送抽提蒸馏塔循环使用。l T-302主要操作参数l T-302塔顶压力 塔顶负压由

7、塔顶压力控制器(PC-30501)调节去真空泵P-320的抽气量来控制。 塔压的高低，直接影响塔的操作温度； 塔压低，操作温度低，对分离苯乙烯有利，减少苯乙烯聚合； 塔压高，操作温度高，对分离苯乙烯不利，增加苯乙烯聚合。l T-302塔顶回流比 回流比大，对回收溶剂有利，过大会造成苯乙烯未完全共沸蒸发至塔顶，降低苯乙烯收率； 回流比过小，易使溶剂带到塔顶，造成苯乙烯带溶剂过大，溶剂损耗增大。l T-302汽提水比（对溶剂） 汽提蒸汽量与溶剂量之比。 汽提水比的大小应根据贫溶液中苯乙烯的含量量）及塔顶物料中二甲基乙酰胺的含量决定。 汽提水比高，苯乙烯收率高，但能耗高，溶剂损耗高； 汽提水比低，溶

8、剂中的苯乙烯未能完全蒸到塔顶，苯乙烯收率低。l T-302塔顶的温度 塔顶气相的温度 塔顶温度与塔顶压力、水回流量、塔底汽提蒸汽量密切相关，是塔操作的主要参考指标，不是主控指标。l T-302塔釡温度 塔釡温度是操作的主要控制指标。 塔釡温度偏低，会造成溶剂中苯乙烯未蒸出，影响苯乙烯收率；塔釡温度偏高，加速苯乙烯的热聚合，同时能耗高。6.溶剂再生塔(T-303)l 作用：采用负压及水蒸汽汽提的方法将T-302来的分贫溶剂进行再生处理，除去贫溶剂中的聚合物及高沸物。l T-303主要操作参数l T-303塔顶压力 设计值：77 KPaG 塔顶负压由溶剂回收塔塔底压力决定，不是主控参数。 塔压的高

9、低，直接影响塔的操作温度； 塔压低，操作温度低，对汽提回收溶剂有利，减少苯乙烯聚合程度； 塔压高，操作温度高，增加苯乙烯多聚物的形成。l T-303再生溶剂量 是操作的主要控制指标，根据贫溶液中的苯乙烯二聚物的含量决定进料大小。 再生溶剂进料量偏低，会造成溶剂中苯乙烯二聚物积累偏大，影响溶剂的选择性； 再生溶剂进料量偏大，对净化溶剂有利，维持溶剂的有较好的选择性和溶解能力；过大，塔的操作能耗大；l T-303塔釡温度 塔釡温度是操作的主要控制指标。 塔釡温度偏低，会造成塔底中较多的溶剂未能蒸出，造成溶剂损耗大；塔釡温度偏高，加速二聚苯乙烯进一步热聚合，形成多聚物，易堵塞设备、管线。7.抽提油反

10、萃塔(T-304)l 原理：利用抽余油与溶剂中的聚合物及油溶性高沸物互溶、水与溶剂互溶的特性，在抽余油反萃塔中将溶剂中的聚合物及油溶性高沸物除去。 l T-304主要操作参数l T-304塔顶压力 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节塔釜中的含水溶剂采出量来控制，是主控参数。 塔的压力控制在液态下操作，一般维持一个恒定压力并保证能将塔底的含水溶剂自压到水汽提塔为原则。l T-304塔操作温度 同抽余油、洗涤水的进料温度决定。 温度偏低，对溶剂萃取的选择性有利； 操作温度偏高，水对抽余油的溶解能力增大，洗涤后的水含油增大。8.水汽提塔(T-305)l 利用共沸蒸馏的原理，除去溶剂水中夹带的C8芳烃，

11、同进为溶剂再生塔（溶剂回收塔）提供汽提蒸汽(汽提水)，同时建立水循环。 l T-305主要操作参数l T-305塔顶压力 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节塔顶回流罐出口的不凝气去真空泵P-320的排放量来控制，是主控参数。 低操作压力对分离出夹带的C8芳烃及提高汽提蒸汽量有利。l T-305塔顶操作温度 水汽提塔顶温度一般以保证塔底溶剂水不带C8芳为原则。l T-305塔底操作温度 不是主控指标,与塔的操作压力密切相关,操作压力稳定,温度稳定。 塔底操作温度反应不出汽提效果.l T-305塔顶蒸出量 由于进入水汽提塔内的溶剂水含有痕迹的C8芳烃，所以塔顶汽流速应设定到足够高（塔顶蒸出量应足够大

12、），以保证全部C8芳烃随塔顶蒸出。 若这些C8芳烃不完全被蒸出，而与塔底溶剂水一同进入溶剂回收塔，势必影响了苯乙烯产品的质量，使苯乙烯产夹带C8芳烃。（5）苯乙烯脱色精制单元1.酸碱处理l 目的：从溶剂回收塔来的粗苯乙烯带有黄色，通过酸碱处理可以将此颜色脱掉，使其符合商业标准。l 酸洗：用硝酸将粗苯乙烯中的含氮、含硫、双烯烃等微量有机物氧化还原为饱和结构的有机物，使产品色度达到要求。l 碱洗的目的：将经酸洗后粗苯乙烯夹带有痕量的硝酸，通过碱洗将其中和，防止痕量硝酸对后续设备腐蚀。l 水洗：用水洗的方法将经碱洗后粗苯乙烯夹带有痕量的碱溶于水中，防止痕量碱对后续设备腐蚀。l 粗苯乙烯酸洗、碱洗流程

13、l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程2. 酸洗、碱洗、水洗流程 来自溶剂回收塔顶回流罐的粗苯乙烯经过聚结脱水后，与系统循环的浓硝酸在静态混合器M-401中进行充分混合，停留1.01.5分钟，发生脱色反应之后经过冷却进入V-403进行相分离，为保证分相的效果，油需要停留4050分钟以上 分离出来的酸相由泵P-402抽出，控制一定的流量进行循环。根据界面和脱色效果，由计量泵P-401抽取V-401中的浓硝酸补充，或者由P-402出口排放少许废酸装桶，经中和后外排。 V-403分出的油相中含有痕量的硝酸，与一定量的氢氧化钠碱溶液一起进入静态混合器M-402进行混合碱洗，碱洗后物料经冷却后进入V-404进行油

14、水分离，分出的水相(碱水)在流量控制下进行循环。 根据油相的pH值和V-404的界面，需要由泵P-403抽取V-402中的碱液补充，少量废碱液在界面控制下外排。为洗去V-404分出的油相中的痕量碱，分出的油与一定量的水在静态混合器M-403中混合水洗，然后进入V-405进行油水分离。 分离出的水一部分循环，同时需要补充一定量的新鲜水，维持一定的水/油比，根据油的pH值和V-405的界面，部分废水需要由P-405出口外排。V-405分出的苯乙烯在回流罐V-304 液面和流量串级控制下进入苯乙烯精制塔T-401。3.粗苯乙烯精制l 目的：通过减压精馏，将粗苯乙烯中的高沸物从苯乙烯精制塔塔底脱除，在

15、苯乙烯精制塔塔顶得到聚合级的苯乙烯产品。l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程 苯乙烯水洗罐V-405沉降分离出的苯乙烯由泵P-406抽出，在溶剂回收塔回流罐V-304 液面和流量串级控制下进入苯乙烯精制塔T-401。 T-401塔设有3段规整填料，总填料高度9.5m，塔顶由真空泵抽空，控制塔顶压力8kPa（绝）左右，塔底采用0.4MPag低压蒸气作为热源。 通过减压蒸馏，塔顶苯乙烯蒸汽在E-402中进行冷凝冷却至40，然后进入回流罐V-406进行油水分离，分出的少量水外排，分出的油通过P-409升压后在流量和回流罐液面串级控制下回流入T-401顶。 苯乙烯产品从T-401侧线抽出，经过冷冻水冷却器E-

16、403冷至10左右，进入苯乙烯检验罐V-407，苯乙烯抽出量与回流量比值控制。 为了防止苯乙烯的聚合，需要向E-402物料入口注入TBC阻聚剂，根据回流量，控制阻聚剂的量为15mg/kg左右。V-407中的苯乙烯经过全面的质量检测合格后，由泵P-410送入成品罐区。l T-401主要操作参数l 苯乙烯质量标准l 产品阻聚剂TBC 对叔丁基邻苯二酚 产品中的浓度1015PPm(wt）l T-401塔顶压力 设计值：-92 KPaG 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节真空泵出口气体返回真空泵入的气体流量来控制塔顶压力，是主控参数。 塔顶的压力低，塔的操作温度低，对减少苯乙烯热聚合有利。l T-401塔顶温度 设计值： 66。 与塔压、粗苯乙烯进料中夹带痕量水、轻组份的积累有密切相关。l T-401塔塔底温度 设计值： 106。 与塔压、塔底高沸物含量有密切相关。 塔底温度是塔的主控指标 塔底温度高，塔底物料中苯乙烯含量低，温度过高，塔底物料中的蒸发组分偏小，会造影响塔底的正常蒸发量，使塔的操作发生间歇式大波动； 塔底温度低，塔底物料中苯乙烯含量高，造成苯乙烯收率低。l 回流比 设计值：1.28 回流比大，对减少苯乙烯产品中的聚合物含量有利，过大会造成塔的能耗过高； 回流偏小，会造成苯乙烯产品中的聚合物含量超标。