CN102153438A

CN102153438A - 一种高纯度石油间二甲苯的生产方法

Info

Publication number: CN102153438A
Application number: CN2011100513155A
Authority: CN
Inventors: 冯佰荣; 马剑峰
Original assignee: SUZHOU JIUTAI GROUP
Current assignee: SUZHOU JIUTAI GROUP
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明涉及一种纯度大于等于 99.5% 的高纯度石油间二甲苯的生产方法，采用混合二甲苯为原料，首先将原料通过脱非芳烃塔和脱乙苯塔，脱除其中的非芳烃和乙苯，再将剩余的混合二甲苯送入吸附分离系统，通过吸附除去其中的对二甲苯和残留乙苯，所得的吸余液通过间二甲苯超精馏塔，将间二甲苯与邻二甲苯分离，得间二甲苯产品。其中，在吸附完成后，采用来源广泛且可循环利用的 CO ₂ 气体对吸附剂进行中吹和脱附操作，整个生产过程无“三废”排放，经济环保。本发明石油间二甲苯的生产方法，生产成本低，所得产品纯度和回收率高，且经济环保无污染，具有较高的推广应用价值。

Description

一种高纯度石油间二甲苯的生产方法

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种纯度大于等于99.5%的高纯度石油间二甲苯的生产方法。

背景技术

目前工业上常用的高纯度石油间二甲苯的生产方法主要为吸附分离法。吸附分离法主要是利用固体吸附剂（通常是具有一定形状和孔径的分子筛）对C8芳烃各种同分异构体的吸附能力的不同来分离各组分。最具代表性的就是美国UOP公司采用的Parex工艺，利用固体吸附剂来吸附高纯度间二甲苯。该工艺具有无腐蚀、无污染、产品纯度高、回收率高，但投资大、设备复杂、自控程度高、工艺流程长。

中石化石油化工科学研究院于95年申请的发明专利（专利名称：高纯度间二甲苯的制备工艺，专利号：95103051.5）中提出的高纯度间二甲苯的制备工艺路线主要采用邻二甲苯进行异构化成为混合二甲苯，再进行吸附分离，然后再精馏。这种工艺路线太长、且原料价格高供应难度大、不仅不经济，并且只能得到纯度小于99%的间二甲苯，收率也低。目前这个工艺也没有正式应用。

中石化金陵石油化工公司和复旦大学申请的发明专利（专利名称：一种从混合二甲苯和乙苯中分离间二甲苯与邻二甲苯的方法，专利号：95112773.X）中提出从混合二甲苯和乙苯中分离间二甲苯与邻二甲苯的方法,它采用的工艺路线是将混合二甲苯和乙苯通过吸附床系统，吸附剂层选择吸附对二甲苯和乙苯，吸余油为间二甲苯和邻二甲苯，再用常规精馏方法将吸余油分离制取纯度大于99.5%的间二甲苯和邻二甲苯，这种工艺一方面没有进行预分馏，混合二甲苯中含有的非芳烃和重芳烃等无法脱除，实际操作时，难以保证产品的高纯度；另一方面，选用的脱附剂为水蒸汽，在油水分离后，水中的二甲苯含量可以达到350mg/kg，必须有相应的环保设施才能达标排放。

中国专利公开号为CN101125793A的专利公开了一种高纯度石油间二甲苯的制备工艺，通过对原料进行预分馏脱除其中的非芳烃和乙苯，再通过吸附分离和超精馏得到了纯度大于等于99.5%的石油间二甲苯，不仅提高了间二甲苯的回收率，还能保证产品的高纯度。该工艺中还包括在吸附操作后进行的中吹操作和脱附操作，所述中吹操作是指将温度为184℃～189℃的水蒸气从吸附床的底部进入，由下而上从吸附床顶流出，吸附床顶流出的液体再送入吸附分离系统以便重新进行吸附分离；所述脱附操作是指向所述的吸附床的底部顶进大量的水蒸气，脱除吸附床中所吸附的物质。在中吹和脱附操作中采用水蒸气为脱附剂，难免会有含有二甲苯等化学物质的废液产生，不能达到环保要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种纯度大于等于99.5%且生产过程经济环保的高纯度石油间二甲苯的生产方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种纯度大于等于99.5%的石油间二甲苯的生产方法，以混合二甲苯为原料，该生产方法包括如下步骤：

（1）将混合二甲苯通过脱非芳烃塔进行预分馏，脱尽其中的非芳烃后，再送入脱乙苯塔，脱除其中的乙苯；

（2）将经过步骤（1）的混合二甲苯送入以无粘结剂疏水硅沸石分子筛为吸附剂的吸附分离系统中，通过吸附除去其中的对二甲苯和残留乙苯，得到间二甲苯和邻二甲苯的混合物，其中，在吸附完成后，依次对吸附剂进行中吹和脱附操作；

（3）、将步骤（2）所得的间二甲苯和邻二甲苯的混合物通入到间二甲苯超精馏塔进行超精馏分离，塔顶馏出物即为纯度大于等于99.5%的间二甲苯。

其中，步骤（2）中，采用温度为184℃～189℃的CO ₂ 气体对吸附剂进行所述中吹和脱附。

上述技术方案中，混合二甲苯经过预分馏、吸附分离和超精馏三步过程，使间二甲苯的回收率和纯度大为提高；采用CO ₂ 气体对吸附剂层进行中吹和脱附操作，油气分离后CO2气体循环使用，整个过程无“三废”排放，操作更为环保；通过上述生产方法所分离出来的间二甲苯的纯度能达到大于等于99.5％。

根据本发明，步骤（1）中所述的脱非芳烃塔的塔顶温度控制在133℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在18～20；所述的脱乙苯塔的塔顶温度控制在136℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在83～90。

根据本发明，所述的吸附剂所在的吸附床层的吸附压力为常压，所述的吸附床层的平均吸附温度为168℃。

吸附剂由于吸附了大量的对二甲苯和乙苯，逐渐达到饱和，将该吸附剂的动态吸附容量控制在2.4%～2.8%,吸附时间为18～21分钟,之后停止吸附操作。

所述中吹操作的中吹空速控制在0.6～1.05时 ^-1 ，吹扫时间为2.5～3.3分钟。

根据本发明，步骤(3)中所述的间二甲苯塔由两组超精馏间二甲苯塔组成,所述的间二甲苯塔的塔顶温度控制在: 139℃±0.2℃,塔底温度控制在:148℃±1℃,回流比控制在:38～43。

作为本发明的进一步改进，所述生产方法还包括步骤（4）：将经过步骤（3）的塔底物料送入邻二甲苯超精馏塔进行超精馏分离，塔顶馏出物为间二甲苯，再次送入步骤（3）中的间二甲苯塔，塔底物料为副产品邻二甲苯，且邻二甲苯含量≥98%。

优选地，步骤（4）中所述的邻二甲苯塔为超精馏塔，邻二甲苯塔的塔顶温度控制在：140±0.5℃，塔底温度控制在：156±2℃，回流比控制在38～43。

上述改进方案中, 将间二甲苯塔的塔底物料进行再次超精馏分离,不仅得到了纯度超过98%的邻二甲苯,还将馏出物再送入间二甲苯塔,进一步提高了间二甲苯的回收率。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用来源广泛的CO ₂ 气体对吸附剂层进行中吹和脱附操作，整个过程无“三废”排放，生产成本低，产品质量好，生产过程经济环保。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。

实施例

一种纯度大于等于99.5%的高纯度石油间二甲苯的生产方法，采用混合二甲苯为原料，具体生产步骤如下：

（1）原料经预热器预热至90℃～100℃送入脱非芳烃塔进行预分馏，脱尽其中的非芳烃后，再送入脱乙苯塔，脱除其中的乙苯，取剩余的混合二甲苯；

脱非芳烃塔的塔底用重沸热器加热，加热后塔顶馏出部分经冷凝后进该塔的回流罐，经过塔顶回流泵部分强制回流送至塔顶。脱非芳烃塔的塔顶温度控制在133℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在18～20；

脱非芳烃塔的塔底物料冷却后进入塔底产品中间罐，经检验若非芳烃含量≤2‰时，将塔底物料送进脱乙苯塔；若非芳烃含量超标则经泵返回原料罐。

脱乙苯塔塔底用重沸器加热，加热后塔顶馏出部分经冷凝后进该塔的回流罐，经塔顶回流泵的部分强制回流送至塔顶。脱乙苯塔的塔顶温度控制在136℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在83～90。

塔顶馏出部分的乙苯含量经检验达到98%以上算合格，之后脱乙苯塔的塔底物料冷却后进入塔底产品中间罐，经检验合格的塔底物料送入吸附分离系统原料罐。

（2）将步骤（1）所得剩余的混合二甲苯送入吸附分离系统，其中的对二甲苯和余量乙苯被吸附，所得的吸余液主要为间二甲苯和邻二甲苯的混合液；

吸附分离系统主要由三个固定的吸附床组成，吸附床中的吸附剂采用无粘结剂疏水硅沸石分子筛吸附剂，并选用程控阀组DCS自动控制吸附，进料温度控制在192℃～197℃，吸附床层的吸附压力为常压，床层的平均吸附温度为168℃。剩余的混合二甲苯从吸附床底部进入，由下而上通过吸附层，其中的对二甲苯和乙苯逐渐被吸附，从吸附床顶部流出的主要是间二甲苯和邻二甲苯，从吸附床顶部流出的吸余液经换热、冷却后进入吸余液受槽。

吸附剂由于吸附了大量的对二甲苯、乙苯，逐渐达到饱和，将该吸附剂的动态吸附容量达到2.4％～2.8％时，吸附18～21分钟后停止吸附操作。

完成吸附操作后，对吸附分离系统中的吸附床进行中吹操作，所述的中吹操作是指将温度为184℃～189℃的CO2气体从吸附剂床底部进入，由下而上从吸附床顶流出（中吹空速控制在0.6～1.05h-1,吹扫时间为2.5-3.3分钟），从吸附床顶流出的液体经冷却后进入中吹油受槽,经分析合格后返回吸附分离系统原料罐,从而来增加间二甲苯的回收率。

完成中吹操作之后，对吸附床进行脱附操作，采用的脱附剂为CO2气体；所述的脱附操作是指向所述的吸附剂层顶进大量的CO2气体，脱除吸附床中所吸附的物质（脱附空速控制在0.6～1.05h-1），脱附油经空冷器冷凝及冷却器冷却后，进入抽出物受槽，油气分离后经泵送入产品罐贮存。脱附后的吸附剂还可以循环使用。

（3）步骤（2）所得吸余液依次通过间二甲苯塔，将间二甲苯与邻二甲苯进行分离，塔顶馏出物为间二甲苯产品，塔底物料主要为邻二甲苯；所述的间二甲苯塔为超精馏塔。

吸余液经第一间二甲苯塔进料泵，在流量控制下进入二组间二甲苯塔，塔底经重沸器加热，加热后塔顶馏出部分经冷凝后进入回流罐，经回流泵的部分强制回流送至塔顶。间二甲苯塔的塔顶温度控制在：139℃±0.2℃，塔底温度控制在：148℃±1℃，回流比控制在：38～43。回流罐中馏出部分进入间二甲苯产品中间罐，经分析合格后（间二甲苯纯度≥99.5%）经泵送入成品罐贮存，不合格则返回至吸余液受槽。

（4）将步骤(3)所得的两组间二甲苯塔的塔底物料经过冷却后进入塔底中间罐,经邻二甲苯进料泵,在流量控制下送入邻二甲苯塔再次进行超精馏分离;塔底经重沸器加热,加热后塔顶馏出部分经冷凝后进入回流罐,经回流泵部分强制回流送至塔顶；邻二甲苯塔的塔顶温度控制在：140±0.5℃，塔底温度控制在：156±2℃，回流比控制在38～43；经邻二甲苯塔超精馏分离后，塔底物料中的邻二甲苯含量≥98%，塔顶馏出物送入步骤（3）中的间二甲苯进料罐。

另外，邻二甲苯塔的塔底物料主要是邻二甲苯，还可以对邻二甲苯进行进一步脱色。邻二甲苯塔的塔底物料经冷却后进入塔底中间罐，并送入脱色塔进料泵，在流量控制下进入脱色塔，来进一步改善邻二甲苯的色度以及脱除剩余的少量C9等重组分。

上述的脱非芳烃塔、脱乙苯塔、间二甲苯塔、邻二甲苯塔，这些精馏塔均采用上海化工研究院设计的不锈钢高效丝网填料及特殊托盘式收集分布器。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种纯度大于等于99.5%的石油间二甲苯的生产方法，以混合二甲苯为原料，该生产方法包括如下步骤：

其特征在于：步骤（2）中，采用温度为184℃～189℃的CO ₂ 气体对吸附剂进行所述中吹和脱附。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤（1）中所述的脱非芳烃塔的塔顶温度控制在133℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在18～20；所述的脱乙苯塔的塔顶温度控制在136℃±1℃，塔底温度控制在144℃±2℃，回流比控制在83～90。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的吸附剂所在的吸附床层的吸附压力为常压，所述的吸附床层的平均吸附温度为168℃。

4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述吸附剂的动态吸附容量控制在2.4%～2.8%，吸附时间为18～21分钟，之后停止吸附操作。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述中吹操作的中吹空速控制在0.6～1.05时^-1，吹扫时间为2.5～3.3分钟。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(3)中所述的间二甲苯塔由两组超精馏间二甲苯塔组成,所述的间二甲苯塔的塔顶温度控制在: 139℃±0.2℃,塔底温度控制在:148℃±1℃,回流比控制在:38～43。

7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述生产方法还包括步骤（4）：将经过步骤（3）的塔底物料送入邻二甲苯超精馏塔进行超精馏分离，塔顶馏出物为间二甲苯，再次送入步骤（3）中的间二甲苯塔，塔底物料为副产品邻二甲苯。

8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于：步骤（4）中所述的邻二甲苯塔为超精馏塔，邻二甲苯塔的塔顶温度控制在：140±0.5℃，塔底温度控制在：156±2℃，回流比控制在38～43。