CN102746094A - 分离三甲苯的方法 - Google Patents

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刘仲能
王辉
唐之勤
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Abstract

本发明涉及一种分离三甲苯的方法，主要解决以往含有丙苯、甲乙苯和丁苯的重芳烃物料分离三甲苯单体的流程长，成本较高的技术问题。本发明采用经加氢裂解处理后的碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃含量小于0.5％的重芳烃物料为原料依次进入均三甲苯塔和偏三甲苯塔进行精馏分离得到均三甲苯和偏三甲苯产品的技术方案，较好地解决了该问题，可用于生产三甲苯的工业生产中。

Description

分离三甲苯的方法
技术领域
本发明涉及一种分离三甲苯的方法。
背景技术
重质芳烃包括蒸汽裂解装置和炼油厂连续重整装置副产的碳九以上芳烃，是宝贵的石油化工资源，特别是重整重质芳烃。随着我国近几年大型石化企业连续重整装置的相继投产，重整重质芳烃的产量增长幅度很快，连续重整装置重芳烃中的碳九芳烃一般用于与甲苯烷基转移生产对二甲苯(PX)的生产，还有相当部分进入重芳烃综合利用生产装置进行处理应用，用于提取其中的均三甲苯、偏三甲苯、连三甲苯、甲乙苯等组分。
国外自20世纪50年代从重整碳九芳烃中分离出偏三甲苯后便开始了大规模利用这部分资源生产精细化工产品，其应用领域日益拓宽形成了比较完整的体系，包括塑料、涂料、增塑剂、医药、合成纤维等各个领域。这部份重芳烃具有特定的分子结构特点开发其在某些制品中特别是在生产高温树脂、特种涂料、增塑剂、固化剂等精细化学品中独特的使用性能，提高了经济效益。而国内重整碳九芳烃的研究与生产规模都比较小，有些企业由于工艺和设备等原因先后停产，一些装置尚未达到大型生产装置规模。目前我国重整碳九芳烃的利用率还比较低，相当数量的重芳烃掺合在汽油中烧掉了，这是一笔资源利用上的浪费。
碳九芳烃共有九种同分异构体，经分离后可在工业上作为产品的有均三甲苯、偏三甲苯、间甲乙苯和对甲乙苯。其中以偏三甲苯和均三甲苯附加值最大。从已有技术看，生产分离三甲苯的难点是原料中存在甲乙苯、丙苯等碳九芳烃异构体以及丁苯等许多物质，部分碳九及以上芳烃(甲乙苯、丁苯)的沸点与三甲苯非常接近。CN1139095A发明了一种从C9混合芳烃中分离制取均三甲苯的方法，甲乙苯重量含量大于22％的C9混合芳烃原料经过初精馏后，含有均三甲苯、偏三甲苯以及邻、间、对甲乙苯的混合馏份段被作为反应原料，加入叔丁醇、浓硫酸、三氯化铝和盐酸作为反应添加物，经过烷基化反应和沉降处理，将甲乙苯转化为高沸物，然后将反应物进行精馏分离，最终获得纯度大于98％的均三甲苯产品。重整装置的重芳烃一般含有较高含量的除三甲苯之外C9芳烃，其含量一般大于30％，CN1313269A将来自炼油厂重整装置的重芳烃需要经过两个填料塔进行连续精馏分离出纯度较高的偏三甲苯馏份，但是不能得到较高纯度均三甲苯。CN1974500A采用三塔串行流程对重整重芳烃进行分离，可生产纯度较高的偏三甲苯并联产35％以上纯度的富集均三甲苯，均三甲苯纯度较低。因此，现有技术中分离生产均三甲苯和偏三甲苯的工艺流程较长，工艺复杂，而且收率较低，生产成本较高，工业应用难度大。若将包括甲乙苯、丙苯等碳九芳烃异构体以及丁苯在内的许多与三甲苯沸点相近的物质除掉，那么分离三甲苯的流程变短，设备简化，生产成本降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往含有丙苯、甲乙苯和丁苯的重芳烃物料分离三甲苯单体的流程长，成本较高，提供一种采用经加氢裂解处理后的碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃含量小于0.5％的重芳烃物料为原料依次进入均三甲苯塔和偏三甲苯塔进行精馏分离得到均三甲苯和偏三甲苯产品的技术方案，较好地解决了该问题，可用于生产三甲苯的工业生产中。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种分离三甲苯的方法，包括以下步骤：
a)经加氢裂解处理后的碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃含量小于0.5％的碳九及以上重芳烃物料为原料进入均三甲苯塔中部，经分离后塔顶得到均三甲苯，塔底得到流出物I；
b)流出物I进入偏三甲苯塔中部，经分离后塔顶得到偏三甲苯，塔底得到除均三甲苯和偏三甲苯以外的碳九及以上物料。
上述技术方案中，均三甲苯塔塔顶温度为181～184℃，塔釜温度为200～215℃，回流比为5～20，塔顶操作压力0.05～0.1MPa，理论塔板数为100～160；偏三甲苯塔塔顶温度为184～188℃，塔釜温度210～225℃，回流比为5～20，塔顶操作压力0.05～0.1MPa，理论塔板数为90～140。
碳九芳烃部分组份(邻甲乙苯、丁苯)的沸点与三甲苯非常接近，因此生产分离三甲苯的难点是原料中存在包括甲乙苯、丙苯等碳九芳烃异构体以及丁苯在内的许多物质，造成分离流程长，工艺复杂，而且收率较低，因此生产成本较高，工业应用难度大。若将包括甲乙苯、丙苯等碳九芳烃异构体以及丁苯在内的许多与三甲苯沸点相近的物质除掉，那么碳九芳烃中三甲苯得到富集，分离三甲苯的流程变短，设备简化，生产成本降低。
本发明提供一种分离三甲苯的方法，以碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃含量小于0.5％的碳九及以上重芳烃物料为原料依次进入均三甲苯塔和偏三甲苯塔，经精馏分离得到纯度98％以上的均三甲苯和偏三甲苯产品，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为加氢裂解后的重质芳烃分离生产均三甲苯、偏三甲苯的工艺流程图。
图1中1为重芳烃加氢裂解处理后的物料，2为气提塔，3为不凝尾气，4为液体轻烃，5为BTX回收塔，6为BTX芳烃，7为均三甲苯塔，8为均三甲苯，9为偏三甲苯塔，10为偏三甲苯，11为重质尾油。
图1具体流程为加氢裂解处理后的重芳烃原料1进入气提塔2，气提塔塔顶得到不凝尾气3和液体轻烃4，气提塔塔底物料进入BTX回收塔5中部，BTX回收塔塔顶得到BTX芳烃6，BTX回收塔塔底物料进入均三甲苯塔7中部，均三甲苯塔塔顶得到均三甲苯8，均三甲苯塔塔底物料进入偏三甲苯塔9中部，偏三甲苯塔塔顶得到偏三甲苯10，偏三甲苯塔塔底物料排放部分重质馏分11。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1～3】
无粘结剂ZSM-5沸石(SiO2/Al2O3摩尔比为60)参照中国专利CN1915820制备，与硝酸铵溶液进行离子交换后进行焙烧转化为氢型沸石。在氢型无粘结剂ZSM-5沸石上浸渍负载重量比计0.05％的Pt和0.25％的Zn，在450℃焙烧得到催化剂。催化剂活化后，采用表1的原料，在氢油体积比(v/v)为400，反应压力为2.8MPa，重时空速为2.1小时-1，反应温度为370℃的条件下，对表1中的原料进行加氢裂解处理，得到产物组成见表1。裂解产物按照图1工艺流程首先进入气提塔，气提塔塔顶得到不凝尾气和液体轻烃，气提塔塔底物料进入BTX回收塔中部，BTX回收塔塔顶得到BTX芳烃，BTX回收塔塔底流出物依次进入均三甲苯塔和偏三甲苯塔进行精馏分离，分离塔操作条件和产物纯度见表2，可见通过本发明可以得到高纯度的均三甲苯和偏三甲苯产品。
表1重芳烃原料及加氢裂解产物
  组成(wt％)   原料   裂解产物
  小于6个碳的非芳烃   0   17.86
  6-8个碳的芳烃   0.15   48.9
  9个碳的芳烃   88.53   31.75
  异丙苯   0.72   0
  正丙苯   2.66   0
  间甲乙苯   15.52   0
  对甲乙苯   4.64   0.03
  均三甲苯   11.44   8.72
  邻甲乙苯   5.03   0
  偏三甲苯   39.22   19.61
  连三甲苯   8.44   3.39
  茚   0   0
  茚满   0.86   0
  10个碳以上的烃   11.32   1.49
表2分离塔操作条件和产物纯度
Figure BSA00000478128000041

Claims (3)

1.一种分离三甲苯的方法，包括以下步骤：
a)经加氢裂解处理后的碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃含量小于0.5％的碳九及以上重芳烃物料为原料进入均三甲苯塔中部，经分离后塔顶得到均三甲苯，塔底得到流出物I；
b)流出物I进入偏三甲苯塔中部，经分离后塔顶得到偏三甲苯，塔底得到除均三甲苯和偏三甲苯以外的碳九及以上物料。
2.根据权利要求1所述分离三甲苯的方法，其特征在于均三甲苯塔塔顶温度为181～184℃，塔釜温度为200～215℃，回流比为5～20，塔顶操作压力0.05～0.1MPa，理论塔板数为100～160。
3.根据权利要求1所述分离三甲苯的方法，其特征在于偏三甲苯塔塔顶温度为184～188℃，塔釜温度210～225℃，回流比为5～20，塔顶操作压力0.05～0.1MPa，理论塔板数为90～140。
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