CN102086409A - 裂解汽油高低压热耦合分离工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及裂解汽油高低压热耦合分离工艺，包括减压精馏塔、常压精馏塔、热耦合换热器、回流储罐设备；其中，减压精馏塔塔顶切除轻组分，侧线为粗甲苯产品；常压精馏塔底采出C8芳烃产品，塔底为碳九重组分。本发明针对裂解汽油产品多，沸点差异大的特点，将常规顺序流程的两个精馏塔进行变压从而实现热量匹配，即常压精馏塔塔顶混合C8高温气相用于加热减压精馏塔塔底的液相。为了保证操作的稳定性，常压精馏塔塔顶设置辅助冷凝器，从而将两精馏塔的冷热进行匹配，实现了节能降耗的目的。本发明的工艺流程，较原装置节省一个大冷凝器，仅需增加一个小的辅助冷凝器。

Description

裂解汽油高低压热耦合分离工艺

技术领域

本发明涉及精馏技术领域，特别是涉及一种适合裂解汽油分离的高低压热量匹配的节能精馏工艺。 

背景技术

裂解汽油是热裂解工艺乙烯装置生产乙烯过程中必然伴生的大宗副产品，是生产汽油、石油树脂、溶剂油等化工产品的重要原料。乙烯裂解装置副产的裂解汽油经过加氢，切除C5和C10馏分后，再进行苯抽提，剩下的以C7～C9组分为主的加氢裂解汽油作为产品。 

传统的裂解汽油分离流程为两塔常压分离流程，即第一个塔(切轻塔)塔顶除去进料中的轻组分，侧线采出粗甲苯产品，塔底采出作为第二个精馏塔(切重塔)的进料，塔顶为混合碳八产品，塔底为重芳烃产品。两个精馏塔各自配置一个冷凝器和换热器。常规的裂解汽油分离两个精馏塔需要除去轻组分，并且得到三个产品，装置耗能较大。 

研究发现热耦精馏比常规精馏过程节能至少30％以上，但受当时的技术条件所限而难以工业化。现有的热耦合精馏技术无论从流程还是设备来说，仍摆脱不了精馏过程中所需要的塔顶冷凝液体回流和塔釜再沸蒸汽上升操作的限制。无论是采用预分塔设计、中间侧线换热、侧线蒸馏流程还是侧线提馏流程，对于主精馏塔来说，由于塔顶温度要高于塔底温度，即塔顶物料冷凝后的温度要高于塔底物料再沸所要达到的温度，因而塔顶冷凝器和塔底再沸器之间不能简单地进行匹配换热，也就不能实现完全的热耦合。 

因此实现在裂解汽油分离工艺中热量的完全耦合，可以达到节能降耗、降低产品成本的目的。 

发明内容

本发明通过对裂解汽油分离装置的研究，提出一种裂解汽油高低压热耦合分离工艺。以达到节能降耗的目的。 

一种裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，包括减压精馏塔、常压精馏塔、热耦合换热器、回流储罐设备；工艺特点是：将原常规设备的切轻精馏塔降压操作(减压精馏塔)，原常规装置的切重精馏塔保持常压操作(常压精馏塔)，使得常压精馏塔的塔顶气相热流股和减压精馏塔的塔底再沸器液相采出在热耦合换热器进行换热，减压精馏塔的塔底液相换热后汽液两相返回减压精馏塔釜，常压精馏塔塔顶气相全部冷凝或部分冷凝，再经过辅助冷凝器过冷，进入常压精馏塔的塔顶回流储罐，部分回流入常压精馏塔，部分采出混合碳八产品。 

本发明的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，将原常规设备的切轻精馏塔塔底再沸器去掉，原常规设备的切重精馏塔塔顶冷凝去掉，二者用一个热耦热合换器代替，加一个冷凝辅助器或/和辅助再沸器匹配热耦合换热器热量的不足。 

本发明的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，将普通的裂解汽油顺序常压精 馏流程中的两个精馏塔改为高低压塔热耦合分离节能工艺，其中常规分离工艺的切轻塔降压操作，切重塔常压操作；切轻塔的减压操作使得其塔釜再沸物料的温度与切重塔的塔顶气相物料的温度之间有合理的温差，温度之差达到最小传热温差以上，利用冷热流股的热量耦合实现节能的目的。 

本发明的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺具体操作方法如下：裂解汽油进料经过减压精馏塔分离后的塔顶气相经过冷凝器冷凝为全液相，进入回流罐，一部分回流，部分采出，塔顶侧线采出粗甲苯产品，塔底部分液相进入热耦合换热器，汽液两相返回减压精馏塔，塔底采出进入常压精馏塔的中部，常压精馏塔塔顶气相经过热耦合换热器，得到部分或全部冷凝液，再经过辅助冷凝器得到过冷液相到回流储罐，部分回流，部分采出，塔底部分采出重芳烃产品，部分液相进入常压塔塔底再沸器，气液两相返回塔釜。 

本发明的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺中，所述的辅助冷凝器操作，运行稳定后，可以调节操作条件以达到热量全部匹配，则辅助设备均无需开启。 

本发明的独到之处在于：将原常规设备的切轻精馏塔降压，原常规装置的切重精馏塔保持常压操作，使得常压精馏塔的塔顶气相热流股和减压精馏塔的塔底再沸器液相采出在热耦合换热器进行换热，减压精馏塔的塔底液相换热后汽液两相返回塔釜，常压精馏塔塔顶气相全部冷凝或部分冷凝，再经过辅助冷凝器过冷，返回到常压精馏塔的塔顶回流罐，部分回流，部分采出混合碳八产品。塔底为重芳烃。利用该两股物料的匹配换热从而实现两塔的热耦合，并利用冷凝辅助器或/和辅助再沸器实现整个精馏过程能耗的完全匹配，实现节能的目标。 

与现有技术相比，本发明有以下优点： 

[1]本发明与现有裂解汽油分离流程相比，基本用高低压热量耦合实现冷热负荷的匹配，如果操作合理，热量可以完全匹配。 

[2]与原有流程的装置相比，可以节省一个大的换热器，仅需加设一个小的辅助冷凝器即可，可以节省一部分设备投资。 

附图说明

图1是裂解汽油高低压热耦合分离工艺示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。 

本发明的裂解汽油高低压热耦合分离工艺流程如图1所示。裂解汽油进料1经过减压精馏塔2分离后的塔顶气相3经过冷凝器4冷凝为全液相5，进入回流罐6，一部分回流7，部分采出8，塔顶侧线采出粗甲苯产品9，塔底部分液相11进入热耦合换热器12，汽液两相13返回减压精馏塔，塔底采出10进入常压精馏塔14的中部，常压精馏塔塔顶气相15经过热耦合换热器12，得到部分或全部冷凝液16，再经过辅助冷凝器17得到过冷液相18到回流储罐19，部分回流21，部分采出20，塔底部分采出重芳烃产品22，部分液相23进入常压精馏塔塔底再沸器24，气液两相25返回常压精馏塔塔釜。 

本发明的技术和设备适用于裂解汽油分离过程或产品种类较多并且产品沸点差较大的 工艺流程，为了更好地说明本发明在的节能优势，仅仅选取一个裂解汽油分离的实例加以说明，但并不因此限制本技术和设备的适用范围。 

用本发明方法用于裂解汽油分离系统，与常规分离的理论板数相同，减压切轻精馏塔理论板数为52块，常压切重精馏塔理论板数为46，减压精馏塔下部进料，进料量为25000kg/hr，进料温度为40℃，进料组成如下： 

减压精馏塔操作压力为40kPa，塔底温度为114℃，常压精馏塔塔顶压力为110kPa，塔顶温度为143℃。本实施例中常压塔塔顶冷凝提供的热量大于减压精馏塔塔底再沸蒸汽所需要的热量，开启辅助冷凝器使得通过主再沸器的冷凝流股再一次冷凝达到常规分离塔段顶液相回流要求。该过程中主要公共工程和压缩机能耗如表1。 

该过程中主要公共工程和压缩机能耗如表1。 

表1  主要能量消耗 

为说明本发明在节能降耗方面的优点，将本发明所述流程与现有的常规分离流程进行比较。常压切轻塔理论板数为52块，常压切重塔理论板数为46，进料组成与本发明相同，若想实现与本发明产品完全相同的分离要求，则切轻塔顶温度为101.6℃，压力为110kPa，切重塔塔顶温度为141.1℃，压力为110kPa。该对比例中主要公共工程能耗如表2所示。 

表2  主要能量消耗 

从结果可以看到，本实施例与对比例相比较总能耗降低了45.6％，大幅度削减精馏塔操作过程中公用工程的消耗，真正实现了节能降耗的目的。 

本发明提出的裂解汽油高低压热耦合分离工艺，已通过合适的实例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和技术方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明内。 

Claims (5)

1.一种裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，其特征是：该工艺包括减压精馏塔(2)、常压精馏塔(14)、热耦合换热器(12)、回流储罐(19)设备；原将常规设备的切轻精馏塔降压操作作为减压精馏塔，装置原常规的切重精馏塔保持常压操作为常压精馏塔，使得常压精馏塔的塔顶气相热流股(15)和减压精馏塔的塔底再沸器液相采出(11)在热耦合换热器(12)进行换热，减压精馏塔的塔底液相换热后汽液两相(13)返回减压精馏塔釜，常压精馏塔塔顶气相(15)全部冷凝或部分冷凝，再经辅助冷凝器(17)过冷，进入常压精馏塔的塔顶回流储罐(19)，部分回流(21)入常压精馏塔，部分采出混合碳八产品。

2.权利要求1所述的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，其特征是：将原常规设、如备的切轻精馏塔塔底再沸器去掉，原将常规设备的切重精馏塔塔顶冷凝去掉，二者用一个热耦合换热器(12)代替，加一个辅助冷凝器或/和辅助再沸器匹配热耦合换热器热量的不足。

3.如权利要求1所述的裂解汽油分离装置的高低压热耦合节能工艺，其特征是：

将普通的裂解汽油顺序的切轻精馏塔改为降压操作的减压精馏塔(2)，切重精馏塔保持常压操作为常压精馏塔(14)，其减压精馏塔的减压操作使得其塔釜再沸物料的温度与常压精馏塔塔顶气相物料的温度之差达到最小传热温差以上，利用冷热流股的热量耦合实现节能。

4.如权利要求1所述的裂解汽油分离装置的高低压热量耦合节能工艺，其特征是：具体操作方法如下：裂解汽油进料(1)经过减压精馏塔(2)分离后的塔顶气相(3)经冷凝器(4)冷凝为全液相(5)，进入回流罐(6)，一部分回流(7)入减压精馏塔(2)，部分采出(8)，塔顶侧线采出粗甲苯产品(9)，塔底部分液相(11)进入热耦合换热器(12)，汽液两相(13)返回减压精馏塔，塔底采出(10)进入常压精馏塔(14)的中部，常压精馏塔塔顶气相(15)经过热耦合换热器(12)，得到部分或全部冷凝液(16)，再经过辅助冷凝器(17)得到过冷液相(18)到回流储罐(19)，部分回流(21)，部分采出(20)，塔底部分采出重芳烃产品(22)，部分液相(23)进入常压精馏塔塔底再沸器(24)，气液两相(25)返回常压精馏塔塔釜。

5.如权利要求4所述的裂解汽油分离装置的高低压热量耦合节能工艺，其特征是：所述的辅助冷凝器(17)操作，运行稳定后，调节操作条件以达到热量全部匹配，则辅助设备均无需开启。

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