CN105777468A - 一种对二甲苯装置热量梯级利用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对二甲苯装置热量梯级利用系统及方法,所述系统包括脱庚烷塔进料‑脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料‑脱庚烷塔底液换热器、脱庚烷塔进料‑吸附分离进料换热器和吸附分离进料重沸器,脱庚烷塔进料依次经脱庚烷塔进料‑脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料‑脱庚烷塔底液换热器和脱庚烷塔进料‑吸附分离进料换热器与脱庚烷塔的进料口相连,吸附分离进料经吸附分离进料重沸器和脱庚烷塔进料‑脱庚烷塔底液换热器与吸附分离单元连接。本发明可回收脱庚烷塔顶油气的热量,减少塔顶空冷器的电耗,同时提高吸附分离进料的热量利用效率,降低成品塔高品质热源消耗。
Description
技术领域
本发明属于炼油化工生产领域,涉及一种对二甲苯装置热量利用系统及方法,尤其涉及一种对二甲苯装置热量梯级利用系统及方法。
背景技术
对二甲苯(PX)是石化工业主要的基础有机原料之一,在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途。对二甲苯装置以重整汽油中的C7-C9芳烃为原料,生产苯、对二甲苯和邻二甲苯等产品。完整的PX装置包括歧化及烷基转移、吸附分离、异构化和二甲苯分馏单元。其中歧化及烷基转移单元以重整C7芳烃和吸附分离单元的C9-C10芳烃为原料,通过歧化及烷基转移反应,生成苯和C8芳烃;吸附分离单元以二甲苯分馏单元的混二甲苯为原料,根据吸附分离原理,分离出贫对二甲苯和对二甲苯产品;异构化单元以吸附分离单元的贫对二甲苯为原料,通过异构化反应,得到富含对二甲苯的反应产物;二甲苯分馏单元以重整C8芳烃、歧化及烷基转移反应生成的C8芳烃和异构化生成的C8芳烃为原料,根据精馏原理,分离出混二甲苯和邻二甲苯产品。
CN204162631U公开了一种二甲苯生产系统,所述系统包括二甲苯塔、吸附分离塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、异构化反应器、加热炉、脱庚烷塔;从二甲苯装置异构化反应进出料换热器出来的物料首先进入热高分罐,从热高分罐分离出的气相经空冷器、水冷器降温后进入冷高分罐进行气液分离,分离出的气相部分外排,部分做循环氢循环使用;从热高分罐和冷高分罐分离出的液相混合后先与异构化反应进料换热、再与吸附分离进料换热、最后与脱庚烷塔塔釜出料换热后进入脱庚烷塔;吸附分离进料首先作为成品塔再沸器热源,再与脱庚烷塔进料换热后进入吸附分离单元。该发明通过优化异构化反应产物分离流程,进而优化吸附分离进料换热流程,虽然可以减少成品塔热源消耗,但也存在着改造工程较大、现场位置容易受限、对反应分离系统影响不确定等不利因素。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种对二甲苯装置热量梯级利用系统及方法。本发明通过对脱庚烷塔塔顶油气、脱庚烷塔进料以及吸附分离进料的换热流程进行优化,不但回收利用了脱庚烷塔顶油气的热量,降低了塔顶空冷器的电耗,而且使吸附分离进料的热量得到梯级利用,降低了成品塔高品质热源(解吸剂、二甲苯塔底液或中压蒸汽)的消耗,具有明显的节能效果。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种对二甲苯装置热量利用系统,所述系统包括二甲苯分馏单元、异构化单元和吸附分离单元,异构化单元包括脱庚烷塔,吸附分离单元包括成品塔,所述系统包括脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料与脱庚烷塔底液换热器、脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器和吸附分离进料重沸器,脱庚烷塔的进料依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器、脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器与脱庚烷塔的进料口相连,吸附分离进料经吸附分离进料重沸器和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器与吸附分离单元连接。
本发明提供的对二甲苯装置热量梯级利用系统,是一个对二甲苯生产过程中对热量进行梯级利用的系统,是对现有对二甲苯装置中热量进行优化利用的系统。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明的优选方案,所述系统包括空冷器,脱庚烷塔的塔顶油气出口依次与脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器和空冷器相连。
第二方面,本发明提供了一种上述对二甲苯装置的换热方法,所述方法为:
脱庚烷塔进料依次与脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔底液和吸附分离进料换热后;脱庚烷塔顶油气与脱庚烷塔进料换热后进入空冷器;吸附分离进料先作为成品塔的热源为其供热后,再与脱庚烷塔进料换热后进入吸附分离单元。
作为本发明的优选方案,所述脱庚烷塔进料(10)来自二甲苯异构化单元,温度为30~100℃,例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
其中,所述二甲苯异构化单元为现有技术中已有的操作单元,此处不再赘述。
作为本发明的优选方案,所述脱庚烷塔顶油气的温度为100~200℃,例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
作为本发明的优选方案,所述吸附分离单元的进料来自二甲苯分离单元,其温度为200~250℃,例如200℃、210℃、220℃、230℃、240℃或250℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
其中,二甲苯分离单元为现有技术中已有的操作单元,此处不再赘述。
作为本发明的优选方案,所述脱庚烷塔进料依次与脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔底液和吸附分离进料换热后的温度为150~220℃,例如150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
作为本发明的优选方案,所述脱庚烷塔顶油气与脱庚烷塔进料换热后的温度为80~130℃,例如80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃或130℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
作为本发明的优选方案,所述吸附分离进料先作为成品塔的热源为其供热后温度降至160~210℃,例如160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃或210℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
作为本发明的优选方案,所述吸附分离进料先作为成品塔的热源为其供热后,再与脱庚烷塔进料换热后的温度为150~180℃,例如150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃或180℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
作为本发明的优选方案,所述方法为:
来自二甲苯异构化单元的脱庚烷塔进料依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器和脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器,分别与脱庚烷塔的塔顶油气、脱庚烷塔底液和吸附分离进料换热后进入脱庚烷塔;脱庚烷塔的塔顶油气与脱庚烷塔进料换热后进入空冷器;吸附分离进料先作为吸附分离进料重沸器重沸器的热源为成品塔供热后,再进入脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器,与脱庚烷塔进料换热后进入吸附分离单元。
作为本发明的优选方案,所述成品塔(1)的塔底温度为150~200℃,例如150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
具体的,所述方法为:
来自二甲苯异构化单元的温度为30~100℃的脱庚烷塔进料依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器,分别与脱庚烷塔的塔顶油气、脱庚烷塔底液和吸附分离进料换热至180~220℃再进入脱庚烷塔;脱庚烷塔塔顶的温度为100~200℃的油气与脱庚烷塔进料换热至80~150℃后进入空冷器;温度为200~250℃的吸附分离进料先作为吸附分离进料重沸器的热源为成品塔供热后温度降至160~220℃,再与脱庚烷塔进料换热后至150~180℃后进入吸附分离单元。
进一步的,所述方法为:
来自二甲苯异构化单元的温度为100℃的脱庚烷塔进料依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器与温度为157℃的脱庚烷塔的塔顶油气换热后,经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器与温度为206℃的脱庚烷塔底液换热,再经脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器与温度为210℃的吸附分离进料换热至190℃后进入脱庚烷塔;
脱庚烷塔塔顶的温度为157℃的油气与脱庚烷塔进料换热至120℃后进入空冷器;
温度为235℃的吸附分离进料先作为吸附分离进料重沸器重沸器的热源为成品塔供热后温度降至210℃,再与脱庚烷塔进料换热至177℃,进入吸附分离单元。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过对脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔进料和吸附分离进料的换热流程进行优化,不但回收利用了脱庚烷塔顶油气的热量,降低了塔顶空冷器的电耗,而且使吸附分离进料的热量得到梯级利用,降低了成品塔高品质热源的消耗。与现有技术相比,本发明仅通过换热流程优化,即可收到同样的节能效果,避免了异构化反应分离流程变化对反应系统产生的影响,且不容易受现场位置影响。并且,本发明可以降低脱庚烷塔顶空冷器电耗30~60%,同时降低成品塔高品质热源(解吸剂、二甲苯塔底液或中压蒸汽)消耗40~80%,具有明显的节能效果。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的对二甲苯装置热量利用系统的工艺流程图;
其中,1-成品塔,2-脱庚烷塔,3-高品质热源,4-高品质热源重沸器,5-吸附分离进料重沸器,6-脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器,7-脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器,8-空冷器,9-脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器,10-脱庚烷塔进料,11-吸附分离进料,12-脱庚烷塔底液。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供了一种对二甲苯装置热量梯级利用系统,所述系统包括二甲苯分馏单元、异构化单元和吸附分离单元,异构化单元包括脱庚烷塔2,吸附分离单元包括成品塔1,所述系统包括脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气热器7、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器6、脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器9和吸附分离进料重沸器5,脱庚烷塔进料10依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气热器7、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器6和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器9与脱庚烷塔7的进料口相连,吸附分离进料11经吸附分离进料重沸器5和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器9后与吸附分离单元连接。
所述脱庚烷塔2的塔顶油气出口依次与脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器7和空冷器8相连。
所述成品塔1热源包括高品质热源3和吸附分离进料11。
实施例2:
以某厂30万吨/年对二甲苯装置为例,本实施例提供了实施例1所述的对二甲苯装置热量梯级利用系统的换热方法,所述方法为:
来自二甲苯异构化单元的温度为100℃的脱庚烷塔进料10依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器7与温度为157℃的脱庚烷塔2的塔顶油气换热后,经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器6与温度为208℃的脱庚烷塔底液12换热,再经脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器9与温度为200℃的吸附分离进料11换热至190℃后进入脱庚烷塔2;
脱庚烷塔2的塔顶油气与脱庚烷塔进料10换热至120℃后经空冷器8进行空冷处理至55℃,再进行后续处理;
温度为235℃的吸附分离进料11先作为吸附分离进料重沸器5的热源为成品塔1供热后温度降至210℃,再与脱庚烷塔进料10换热至177℃,进入吸附分离单元。
对比例1:
以某厂30万吨/年对二甲苯装置为例,采用现有对二甲苯生产系统进行处理,其处理方法为:
来自二甲苯异构化单元的温度为100℃的脱庚烷塔进料10先与温度为208℃的脱庚烷塔底液12进行换热,然后与温度为235℃的吸附分离进料11换热至190℃,最后进入脱庚烷塔2;脱庚烷塔2的温度为157℃的塔顶油气直接进入空冷器8中冷却至55℃;温度为235℃的吸附分离进料11与脱庚烷塔进料10换热至200℃,再通过空冷器冷却至177℃,进入吸附分离单元。
对比实施例2和对比例1可以看出,采用本发明所述的对二甲苯装置热量梯级利用系统可以降低脱庚烷塔塔顶空冷负荷6000kW,降低塔底空冷电耗45.7%,同时降低成品塔高品质热源消耗67.9%,具有明显的节能效果。
综合实施例1-2和对比例1的结果可以看出,本发明通过对脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔进料和吸附分离进料的换热流程进行优化,不但回收利用了脱庚烷塔顶油气的热量,降低了塔顶空冷器的电耗,而且使吸附分离进料的热量得到梯级利用,降低了成品塔高品质热源的消耗。与现有技术相比,本发明可以降低脱庚烷塔顶空冷器电耗30~60%,同时降低成品塔高品质热源(解吸剂、二甲苯塔底液或中压蒸汽)消耗40~80%,具有明显的节能效果。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种对二甲苯装置热量利用系统,所述系统包括二甲苯分馏单元、异构化单元和吸附分离单元,异构化单元包括脱庚烷塔(2),吸附分离单元包括成品塔(1),其特征在于,所述系统包括脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器(7)、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器(6)、脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器(9)和吸附分离进料重沸器(5),脱庚烷塔进料(10)依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器(7)、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器(6)和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器(9)与脱庚烷塔(7)的进料口相连,吸附分离进料(11)经吸附分离进料重沸器(5)和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器(9)与吸附分离单元连接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统包括空冷器(8),脱庚烷塔(2)的塔顶油气出口依次与脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器(7)和空冷器(8)相连。
3.一种对二甲苯装置热量利用方法,其特征在于,所述方法为:
脱庚烷塔进料(10)依次与脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔底液(12)和吸附分离进料(11)换热后进入脱庚烷塔(7);脱庚烷塔顶油气与脱庚烷塔进料(10)换热后进入空冷器(8);吸附分离进料(11)先作为成品塔(1)的热源为其供热后,再与脱庚烷塔进料(10)换热后进入吸附分离单元。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述脱庚烷塔进料(10)来自二甲苯异构化单元,温度为30~100℃。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述脱庚烷塔顶油气的温度为100~200℃。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法,其特征在于,所述吸附分离进料来自二甲苯分离单元,其温度为200~250℃。
7.根据权利要求3-6任一项所述的方法,其特征在于,所述脱庚烷塔进料(10)依次与脱庚烷塔顶油气、脱庚烷塔底液(12)和吸附分离进料(11)换热后的温度为150~220℃。
8.根据权利要求3-7任一项所述的方法,其特征在于,所述脱庚烷塔顶油气与脱庚烷塔进料换热后的温度为80~150℃;
优选地,所述吸附分离进料先作为成品塔(1)的热源为其供热后温度降至160~220℃;
优选地,所述吸附分离进料先作为成品塔(1)的热源为其供热后,再与脱庚烷塔进料换热后的温度为150~180℃。
9.根据权利要求3-8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法为:
来自二甲苯异构化单元的脱庚烷塔进料(10)依次经脱庚烷塔进料-脱庚烷塔顶油气换热器(7)、脱庚烷塔进料-脱庚烷塔底液换热器(6)和脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器(9),分别与脱庚烷塔(2)的塔顶油气、脱庚烷塔底液(12)和吸附分离进料(11)换热后进入脱庚烷塔(2);脱庚烷塔(2)的塔顶油气与脱庚烷塔进料(10)换热后进入空冷器(8);吸附分离进料(11)先作为吸附分离进料重沸器(5)的热源为成品塔(1)供热后,再进入脱庚烷塔进料-吸附分离进料换热器(9)与脱庚烷塔进料(10)换热后进入吸附分离单元。
10.根据权利要求9述的换热方法,其特征在于,所述成品塔(1)的塔底温度为150~180℃。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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