CN104030871B - 一种分离乙烯裂解汽油c8c9馏分的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置及方法。装置包括：C8C9切割塔和脱轻塔，所述C8C9切割塔下部侧壁设置有含C8焦油入口管线，含C8焦油入口管线与苯乙烯抽提装置底部出口连接。方法包括：C8C9原料和含C8焦油进入C8C9切割塔内精馏，塔顶采出C8馏分和轻组分送入脱轻塔，脱轻塔顶采出环戊二烯副产品，脱轻塔底得到C8馏分进入后续加氢和苯乙烯抽提；C8C9切割塔侧线采出C9副产品；C8C9切割塔底部采出焦油。本发明提高操作温度，促进双环类物质的热分解，而不是抑制其分解，再通过后续分离得到所需纯度的C8馏分，以解决C10+分解造成的C8馏分含轻组分的问题；额外的副产一部CPD和MCPD。
Description
技术领域
本发明涉及乙烯副产裂解汽油的馏分分离领域，更进一步说，涉及一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置及方法。
背景技术
裂解汽油C8馏分中含有25～50%的苯乙烯，可以做为苯乙烯抽提装置的原料，通过抽提得到苯乙烯产品；而C8馏分的获得是通过裂解汽油的C8～C9+馏分，经过C8C9切割塔分离得到的，因苯乙烯抽提装置要求分离的C8馏分中的不含C9，此塔需要的理论分离级数较多，需要做到清晰分割。
C8C9切割塔的进料中，其重组分中的双环戊二烯（DCPD）和甲基双环戊二烯（DMCPD）等双环类含量较高，此双环类物质，在温度高于115℃时会发生热分解，生成CPD和MCPD这样的轻组分；温度大于125℃时，双环的分解速度大大加快，大量的轻组分进入塔顶，降低了C8馏分的纯度。同时，C8C9+进料中含有大量的烯烃、双烯烃类不饱和烃物质，温度高时易聚合生成胶质和聚合物，进而堵塞塔内件。
CN101190868B介绍了关于裂解汽油C9+馏分分离利用的方法，将C9+馏分先用减压精馏的方法分成C8馏分和C9+馏分，用C9+馏分生产环戊二烯等馏分，其第一个C8C9馏分分离塔塔釜温度不能超过130℃，为80～130℃。
该专利所述C8C9+分离的方法，为避免不饱和烃在高温下聚合，同时为避免C10双环类热分解，保证C8馏分纯度，整塔需采用负压操作，且必须采用压降小的规整填料（整塔压差需小于5kpa，这是板式塔无法达到的），严格控制塔釜压力低于30kpaA，塔釜温度才能低于125～130℃；采用规整填料是已有C8C9分离流程的特点。
若采用板式塔，则整塔的压降较高（整塔压差大于25kpa），即使降低塔顶压力操作压力到10kpaA，也不能保证塔釜压力低于30kpaA，温度低于125℃。
规整填料的优点是压降小，缺点是抗物料聚合堵塞性能较差，对于处理易聚合的裂解汽油C8～C9+馏分，其长期运行的可靠性不足。
另外苯乙烯抽提装置的多聚物脱除流程和苯乙烯成品塔，会产生两股焦油，其物性特点是聚合物和胶质含量高，同时含有C8馏分和苯乙烯，需采用精馏方式脱除焦油，回收其中有用的C8组分。
若此股物料返回CN101190868B专利所述的C8C9切割塔，焦油进入到塔釜，会造成C9产品中胶质含量高；采用侧线采出C9馏分的方法，虽可控制胶质含量，但塔釜温度因物料组成变重，必定会高于专利中塔釜温度在80～130℃范围内的要求；因此专利所述的精馏塔，不适合处理这股焦油物料，只能在苯乙烯抽提装置新上一套精馏塔系单独分离含C8的焦油，而新的精馏塔因焦油处理量小、管径小、物料粘性大、流速慢，极易堵塞管线和设备，操作和维护均为不便。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置及方法。本发明提高操作温度，促进双环类物质的热分解，而不是抑制其分解，再通过后续分离得到所需纯度的C8馏分，以解决C10+分解造成的C8馏分含轻组分的问题；额外的副产一部CPD和MCPD。
本发明的目的之一是提供一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置。
包括C8C9切割塔和脱轻塔，所述C8C9切割塔下部侧壁设置有含C8焦油入口管线，含C8焦油入口管线与苯乙烯抽提装置底部出口连接。
所述C8C9切割塔全部或部分采用板式塔。C8C9切割塔全部或进料口以下的提馏段使用板式塔，采用具有抗堵塞性能的塔盘，可以有效防止物料中的聚合物和胶质堵塞塔盘。
所述C8C9切割塔理论板数大于60。
本发明的目的之二是提供一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的方法。
包括：C8C9原料和含C8焦油进入C8C9切割塔内精馏，塔顶采出C8馏分和轻组分送入脱轻塔，脱轻塔顶采出环戊二烯副产品，脱轻塔底得到C8馏分进入后续加氢和苯乙烯抽提；
C8C9切割塔侧线采出C9副产品；C8C9切割塔底部采出焦油。
其中，
所述C8C9切割塔的塔底操作温度大于125℃，在125～180℃之间，操作压力0.01～0.08MpaA；
所述的脱轻塔操作压力高于C8C9切割塔，为0.08～0.15MpaA，脱轻塔塔底操作温度大于100℃。避免环戊二烯重新结合为C10。
优选：在C8C9切割塔塔釜往上4～10块板，侧线采出C9馏分，采出温度130～180℃。也可在采出C9时使用中间再沸器，降低能耗。
本发明可以通过以下技术方案来实现的：
全部或部分采用抗堵塞性能好的板式塔来分离C8和C9+馏分，同时使用较高的塔釜操作压力和温度促使双环分解为CPD和MCPD，分解的CPD、MCPD等轻组分与C8馏分一起在塔顶冷凝采出，送入后续的脱轻塔，在脱轻塔中实现轻组分和C8馏分分离，塔顶产出含有CPD和MCPD的副产品，塔釜采出C8馏分产品。
苯乙烯抽提装置返回的含C8焦油，可以进入C8C9切割塔下部，回收C8馏分后，重组分焦油在塔底和C9+馏分进行再分离，侧线采出C9馏分，塔釜采出焦油。
具体地，
C8C9切割塔的原料是裂解汽油的C8C9+馏分，目的是得到富含苯乙烯的C8馏分，用于后续苯乙烯抽提装置的原料，在使用减压精馏的方法进行乙烯裂解汽油C8和C9+馏分分离时，塔内生成C5轻组分，在塔顶得到C5和C8馏分的混合物；C8C9切割塔内发生双环戊二烯热分解生成环戊二烯的反应；
将塔顶C5～C8馏分接一个脱轻塔进行精馏，分离C8馏分和C5轻组分，脱轻塔顶分出富含环戊二烯馏分，轻组分产品富含环戊二烯（CPD）和甲基环戊二烯（MCPD），二者占轻组分浓度的80%wt以上；脱轻塔釜得到C8馏分；
C8C9切割塔可以处理苯乙烯抽提装置返回的含焦油的C8馏分，并且可以控制C9产品的胶质含量。下游的苯乙烯抽提产生一股含C8馏分的焦油，不需另上新的焦油塔，可返回到C8C9精馏塔，从中回收C8馏分；当下游装置对C9馏分胶质含量有要求时，在C8C9去切割塔塔釜往上4～10块板，侧线采出C9馏分，可控制C9馏分中重组分焦油含量。
本发明的效果是：
1.本发明的流程采用板式塔比填料塔抗堵塞的效果好，解决了原料易聚合堵塞的问题，便能够处理下游苯乙烯抽提装置返回的含有C8的焦油；
2.采用板式塔的成本较规整填料塔要低很多，可节约投资。
3.本发明的流程可以达到现有技术相同的结果，即得到富含苯乙烯的C8馏分，满足下游苯乙烯抽提装置的原料要求；
4.脱轻塔顶部能够得到富含CPD和MCPD的副产品，既可直接外卖，还可做为碳五分离装置的原料，从而获得额外的经济效益。
5.能够接收苯乙烯抽提装置返回的含有C8馏分的焦油，而不需新上处理设备，同时塔釜侧线采出C9，控制副产品C9馏分的品质。
附图说明
图1现有技术的分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的流程示意图
图2本发明的分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的流程示意图
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例：
如图2所示，一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置，所述装置包括C8C9切割塔和脱轻塔，所述C8C9切割塔下部侧壁设置有含C8焦油入口管线，含C8焦油入口管线与苯乙烯抽提装置底部出口连接。
C8C9切割塔为板式塔，理论塔板数为60；
从乙烯裂解汽油加氢装置来的裂解汽油其中未经过加氢的C8C9+馏分作为原料，原料进入到C8C9切割塔中部第n=30块板，从苯乙烯抽提装置来的含C8焦油进入到塔下部n=50块板处；C8C9切割塔塔顶操作压力为绝对压力25kpaA，塔釜压力60kpaA，塔顶温度90℃，塔釜温度160℃；在温度大于125℃的条件下，促使塔内C10双环物质DCPD发生热分解反应，生成环戊二烯CPD轻组分（和一部分MCPD），在塔内在通过精馏作用，轻组分及C8与C9馏分分离，在塔顶得到C8馏分和轻组分，塔底部n=55块板侧线采出液相C9馏分副产品，采出温度148.2℃，塔底n=60处采出焦油，温度160.3℃。
脱轻塔采用散堆填料塔，理论板数为10，C8C9切割塔顶部的C8馏分和轻组分进入到脱轻塔中部n=5处，；脱轻塔顶部操作压力105kpaA，塔釜操作温度142℃；脱轻塔顶部得到CPD副产品，底部得到C8馏分产品。物料组成见表1。
表1
对比例：
如图1所示，未经过加氢的C8C9馏分作为原料，C8C9切割塔采用n=60块理论板的填料塔，原料进入到塔中部n=30；塔顶操作压力20kpaA，塔釜操作压力25kpaA，塔顶操作温度90℃，塔釜操作温度122℃，需控制较低的塔釜操作温度，抑制C10双环物质分解。塔顶得到C8馏分产品，塔釜得到C9+馏分产品。
而C8馏分抽提苯乙烯装置产生的含C8焦油，有一套焦油精馏流程，从焦油中回收C8馏分和苯乙烯，返回到抽提装置；塔底甩出焦油，因粘度大，需混兑一部分C9馏分，以增强流动性，避免堵塞管线和设备。
物料组成见表2。
表2
从表1和表2的结果可以看出，实施例采用板式塔，抗堵塞效果好，并且可以处理苯乙烯抽提的C8焦油，没有焦油塔；同时可以得到环戊二烯副产品。
Claims (3)
1.一种分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置，其特征在于：
所述装置包括C8C9切割塔和脱轻塔，所述C8C9切割塔下部侧壁设置有含C8焦油入口管线，含C8焦油入口管线与苯乙烯抽提装置底部C8焦油出口连接；
所述C8C9切割塔全部或部分采用板式塔；
所述C8C9切割塔理论板数大于等于60。
2.一种采用如权利要求1所述的分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的装置的方法，其特征在于所述方法包括：
C8C9原料和含C8焦油进入C8C9切割塔内精馏，塔顶采出C8馏分和轻组分送入脱轻塔，脱轻塔顶采出环戊二烯副产品，脱轻塔底得到C8馏分进入后续加氢和苯乙烯抽提；
C8C9切割塔侧线采出C9副产品；C8C9切割塔底部采出焦油；
所述C8C9切割塔的塔底操作温度大于125℃，在125～180℃之间，塔顶操作压力0.01～0.08MpaA；
所述的脱轻塔操作压力高于C8C9切割塔，为0.08～0.15MpaA，脱轻塔塔底操作温度大于100℃。
3.如权利要求2所述的分离乙烯裂解汽油C8C9馏分的方法，其特征在于：
在C8C9切割塔塔釜往上4～10块板，侧线采出C9馏分，采出温度130～180℃。
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| 裂解汽油分馏试验及加氢工艺研究;李斯琴;《兰化科技》;19951231;242-246 * |
| 裂解汽油加氢装置脱重塔技术改造;丁新三等;《石油化工》;20021231;第31卷(第3期);207-209 * |
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