CN108250014A - 一种异构化制备对二甲苯的方法 - Google Patents

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赵纯革
孙国民
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王众
王博
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金大勇
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谢侃
王明刚
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罗玉
冯娜
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张上
吕雉
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Abstract

本发明涉及一种异构化制备对二甲苯的方法，包括以下步骤：异构化反应后的物料经高压分离器后进入脱庚烷塔；由脱庚烷塔的塔顶分馏出燃料气，进入燃料气系统；由脱庚烷塔的上部分馏出第一物料，馏出后经过冷却进入重整单元；由脱庚烷塔的侧线分馏出第二物料，第二物料直接进入萃取塔1A，同时循环溶剂由溶剂回收塔的塔底进入萃取塔1A上段，然后在萃取塔1A分馏为塔顶馏出物和塔底馏出物，塔顶馏出物进入反应器；塔底馏出物进入溶剂回收塔；由脱庚烷塔的下部分馏出第三物料，第三物料与溶剂回收塔的塔顶产物混合后，经冷却进入分馏单元分馏后作为混合二甲苯分馏出装置。

Description

一种异构化制备对二甲苯的方法
技术领域
本发明涉及有机物合成领域，尤其涉及一种异构化制备对二甲苯的方法。
背景技术
对二甲苯(PX)是重要的芳烃产品之一，是生产聚酯的基础原料，是二甲苯中用量最大的产品。近年来，我国聚酯行业发展迅速，带动国内PX生产能力和产量不断增加，因国内新建多套PTA装置，PX缺口较大，每年仍需大量进口PX。
芳烃联合装置通常包括催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯异构化、吸附分离等五项专利技术。目前拥有全套工艺生产技术的专利商有美国UOP和法国Axens两家，国内外其它公司只拥有一些单项工艺技术。
吸附分离法提取PX产品是工业生产PX的主要方法，为最大限度地增加PX产量，将分离PX后的抽余液进行异构化反应，达到增产PX的目的。二甲苯异构化在芳烃生产中决定了芳烃联合装置的经济性。迄今为止，世界上已有近百套二甲苯异构化装置投入工业生产，但二甲苯异构化的工艺技术仅掌握在美国环球油品公司(UOP)和法国石油研究院(IFP)的Axens公司手中，国内尚无工艺技术。
UOP拥有生产芳烃的全套专利技术，各项工艺技术先进，尤其是分离PX的旋转阀模拟移动床吸附分离技术，对二甲苯回收率高(>97.0％)，纯度高(>99.8％)，工艺操作简便，安全可靠，安装方便。
Axens是目前世界上第二家拥有生产PX全套技术的专利商。Axens的连续重整技术也很先进，90年代推出了新的吸附分离工艺技术(Eluxy1)并与美国Mobil的歧化及异构化技术合作，形成了一套生产PX的成套技术。截止到2010年底，我国已投产的芳烃联合装置共18套，15套采用了UOP技术，3套采用了Axens技术。
目前国内通过对二甲苯异构化核心技术—催化剂的近40年研究，现在其水平已经达到世界先进水平，特别是中石油自主研发的PAI-01型C8芳烃异构化催化剂，已成功实现工业应用，技术工艺指标达到世界先进水平。但是，国内目前还没有成套技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异构化制备对二甲苯的方法来解决现有技术中存在的问题：在生产中脱庚烷塔顶采出的C8非芳中夹带C8芳烃，使PX产量少；分馏单元和吸附分离单元的装置负荷大，能耗高。
为此，本发明提供一种异构化制备对二甲苯的方法，包括以下步骤：
S1、异构化反应后的物料经高压分离器后进入脱庚烷塔；
S2、由脱庚烷塔的塔顶分馏出燃料气，进入燃料气系统；
S3、由脱庚烷塔的上部分馏出第一物料，第一物料主要是C6及C7烃类的混合物，馏出后经过冷却进入重整单元；
S4、由脱庚烷塔的侧线分馏出第二物料，第二物料直接进入萃取塔1A，同时循环溶剂由溶剂回收塔的塔底进入萃取塔1A上段，然后在萃取塔1A分馏为塔顶馏出物和塔底馏出物，塔顶馏出物主要是C8非芳烃类进入反应器；塔底馏出物主要是C8A+溶剂，进入溶剂回收塔；
S5、由脱庚烷塔的下部分馏出第三物料，第三物料主要为C8+A，第三物料与溶剂回收塔的塔顶产物混合后，经冷却进入分馏单元分馏后作为混合二甲苯分馏出装置。
上述C8A及C8芳烃+A指的是比C8烃类重的芳烃；C8烃类指的是C8的脂肪烃和芳香烃的混合物；C8非芳烃类指的是C8的脂肪烃。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S3中，以液体物料的输出量为100％计(扣除循环回装置的循环溶剂的量)，第一物料的输出量优选为0.5-2.5％。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S4中，以液体物料的输出量为100％计，第二物料的输出量优选为18-25％。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S4中，第二物料与循环溶剂的重量比的比值优选为1.2-1.4。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S5中，以液体物料的输出量为100％计，第三物料的输出量优选为80-85％。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S2中，第一物料优选冷却至45℃以下后进入重整单元，进一步优选冷却至40℃以下。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S4中，所述反应器优选为异构化反应器。
本发明所述的异构化制备对二甲苯的方法，步骤S4中，所述异构化反应器内反应条件优选为：温度370～420℃，压力1.1～1.45Mpa，质量空速4.2～4.8h-1，氢油比3.5～4.0。
本发明的异构化制备对二甲苯的方法：异构化反应后的物料经高压分离器分离出来的物料进入脱庚烷塔，脱庚烷塔顶采出小于C7的组分，脱庚烷塔侧线采出全部C8非芳烃类，直接进入萃取塔，同时循环溶剂进入萃取塔上段，在萃取塔塔顶馏出物进入反应器；塔底馏出物作为溶剂回收塔进料。
传统的异构化工艺为：经高压分离器分离出来的物料(即原料)进入脱庚烷塔，脱庚烷塔顶采出小于C8的组分，塔底物料进入分馏单元，因此造成分馏单元及吸附分离单元循环量大。
国内改进的流程为：经高压分离器分离出来的物料(即原料)进入脱庚烷塔，脱庚烷塔顶采出部分C8非芳，并进入轻烃分馏塔，塔顶采出小于等于C7的组分，塔底C8非芳返回反应器，脱庚烷塔底物料进入分馏单元。采用该工艺后可以最大程度的降低了分馏单元和吸附分离单元的装置负荷，提高PX(对二甲苯)产量。
此流程的缺点在于，经脱庚烷塔顶采出的C8非芳中不可避免夹带C8芳烃，因此降低了PX的产量。
本发明采用萃取方法将C8非芳烃类和C8芳烃完全分离，避免了C8非芳烃类循环物料中夹带的C8芳烃，提高了产量，降低了能耗。
附图说明
图1为本发明的方法的工艺流程图；
其中附图标记：
1、脱庚烷塔；1A、萃取塔；2、反应器；3、溶剂回收塔；4、重整单元；5、分馏单元；6、异构化反应后的物料；7、第二物料；8、第三物料；9、循环溶剂；10、第一物料；11、塔顶产物；12、燃料气；13、塔顶馏出物；14、塔底馏出物。
具体实施方式
下面的实例是为了进一步说明本发明的方法，但不应受此限制。
该方法是一种新型的异构化制备对二甲苯的方法，本方法流程的突破点在于第一脱庚烷塔增加了一个侧线采出，第二增加一股溶剂进入萃取塔，采用萃取法进行分离。
实施例1
参见图1所示，本发明的异构化制备对二甲苯的方法，包括以下步骤：
S1、异构化反应后的物料6经高压分离器后进入脱庚烷塔1；
S2、由脱庚烷塔1的塔顶分馏出燃料气12，进入燃料气系统；
S3、由脱庚烷塔1的上部分馏出第一物料10，第一物料10主要是C6及C7烃类的混合物，馏出后经过冷却进入重整单元4；
S4、由脱庚烷塔1的侧线分馏出第二物料7，第二物料7直接进入萃取塔1A，同时循环溶剂9由溶剂回收塔3的塔底进入萃取塔1A上段，然后在萃取塔1A分馏为塔顶馏出物13和塔底馏出物14，塔顶馏出物13主要是C8非芳烃类进入反应器2；塔底馏出物14主要是C8A+溶剂，进入溶剂回收塔3；
S5、由脱庚烷塔1的下部分馏出第三物料8，第三物料8主要为C8+A，第三物料8与溶剂回收塔3的塔顶产物11混合后，经冷却进入分馏单元5分馏后作为混合二甲苯分馏出装置；
步骤S2中，第一物料10冷却至40℃以下后进入重整单元4。
步骤S4中，所述反应器为异构化反应器，异构化反应器内反应条件为：温度370～420℃，压力1.1～1.45Mpa，质量空速4.2～4.8h-1，氢油比3.5～4.0。
上述C8A及C8芳烃+A指的是比C8烃类重的芳烃；C8烃类指的是C8的脂肪烃和芳香烃的混合物；C8非芳烃类指的是C8的脂肪烃。
其中，脱庚烷塔1液体物料的输出量为538030kf/h(扣除循环回装置的循环溶剂的量)，第一物料的输出量为8109kg/h；第二物料的输出量为114262kg/h；第三物料的输出量为447936kg/h，由于含有循环溶剂，三个物料输出量大于液体物料的输出量。在萃取塔1A中，第二物料与循环溶剂的重量比的比值为1.32。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、异构化反应后的物料经高压分离器后进入脱庚烷塔；
S2、由脱庚烷塔的塔顶分馏出燃料气，进入燃料气系统；
S3、由脱庚烷塔的上部分馏出第一物料，第一物料主要是C6及C7烃类的混合物，馏出后经过冷却进入重整单元；
S4、由脱庚烷塔的侧线分馏出第二物料，第二物料直接进入萃取塔1A，同时循环溶剂由溶剂回收塔的塔底进入萃取塔1A上段，然后在萃取塔1A分馏为塔顶馏出物和塔底馏出物，塔顶馏出物主要是C8非芳烃类进入反应器；塔底馏出物主要是C8A+溶剂，进入溶剂回收塔；
S5、由脱庚烷塔的下部分馏出第三物料，第三物料主要为C8+A，第三物料与溶剂回收塔的塔顶产物混合后，经冷却进入分馏单元分馏后作为混合二甲苯分馏出装置。
2.根据权利要求1所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S3中，以液体物料的输出量为100％计，第一物料的输出量为0.5-2.5％。
3.根据权利要求1所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S4中，以液体物料的输出量为100％计，第二物料的输出量为18-25％。
4.根据权利要求1所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S4中，第二物料与循环溶剂的重量比的比值为1.2-1.4。
5.根据权利要求3所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S5中，以液体物料的输出量为100％计，第三物料的输出量为80-85％。
6.根据权利要求1所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S2中，第一物料冷却至45℃以下后进入重整单元。
7.根据权利要求6所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S2中，第一物料冷却至40℃以下后进入重整单元。
8.根据权利要求1所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S4中，所述反应器为异构化反应器。
9.根据权利要求8所述的异构化制备对二甲苯的方法，其特征在于，步骤S4中，所述异构化反应器内反应条件为：温度370～420℃，压力1.1～1.45Mpa，质量空速4.2～4.8h-1，氢油比3.5～4.0。
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