CN115738375A - 用于解吸剂回收的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于降低轻质解吸剂系统中的解吸剂回收成本的方法和设备。更具体地讲,本发明涉及一种用于预分馏萃取塔进料的替代流程方案,该替代流程方案包括两个萃取塔,这降低了轻质解吸剂系统中的解吸剂回收成本。

Description

用于解吸剂回收的方法和设备
本申请是申请日为2018年6月26日、申请号为201880041953.9、国际申请号为PCT/US2018/039460的名称为“用于解吸剂回收的方法和设备”的中国发明专利申请的分案申请。
优先权声明
本专利申请要求2017年6月29日提交的美国临时申请号62/526,920的优先权,该引用的申请的内容据此全文以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及一种用于降低轻质解吸剂系统中的解吸剂回收成本的方法和设备。更具体地讲,本发明涉及一种用于预分馏萃取塔进料的替代流程方案,所述替代流程方案包括两个萃取塔,这降低了轻质解吸剂系统中的解吸剂回收成本。
背景技术
本发明描述了一种用于解吸剂回收的方法。从选择性吸附系统生产对二甲苯产生由解吸剂和进料组分混合物组成的萃余液和萃取液中间产物料流。解吸剂可被表征为轻质或重质的,以指示其相对于进料成分的沸点。需要解吸剂回收系统来分离解吸剂以便再循环。回收轻质解吸剂诸如甲苯需要能量密集型蒸馏,其中解吸剂作为塔顶馏出物产物回收。
与具有较高分子量的重质解吸剂相比,甲苯具有相对低的露点温度。因此,需要较高的冷凝压力以满足芳烃联合装置内典型的热回收温度方法。随着相对挥发度的降低,高压塔操作固有的能量效率降低,并且随着设备变得越来越厚和越来越重,资本投入也越来越大。
当前的解吸剂回收方法采用高压萃余液塔。操作压力足够高以利用塔顶蒸气冷凝料流来向低压塔再沸器(包括萃取塔再沸器)提供热输入。这是一种行之有效的做法,但是来自解吸剂回收的大量不可接受的热量最终会散发到大气中。因此,需要一种降低轻质解吸剂系统中的解吸剂回收成本的方法。
发明内容
本发明是一种用于解吸剂回收的方法。本发明是一种包括对萃取塔进料的预分馏的替代流程方案。还提供了一种具有对萃余液塔进料的预分馏的第二实施方案。现有技术不包括这些附加的塔。预分馏塔在大气压下操作,使得它们为下游高压塔冷凝负荷提供散热器(再沸器负荷)。这种方法通过消除经由空气冷却向大气中浪费的热损失而节约能量。本发明的技术效益通过降低操作成本而实现。在所提供的示例中,可实现相当于总热公用工程消耗量的10%的相当大的蒸汽输出抵减。在某些场所,蒸汽可能过剩,并且无法获得输出抵减。在这些情况下,第二示例说明了如何在不输出蒸汽的情况下将总燃料消耗量降低7%(不包括对加热器进行装载)。
附图说明
图1示出了用于解吸剂回收的现有技术。
图2示出了用于解吸剂回收的方法和设备,该方法和设备包括对萃取塔进料的预分馏。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上仅为示例性的,并不旨在限制所描述的实施方案的应用和使用。另外,不意图受前述背景技术或以下具体实施方式中呈现的任何理论的束缚。
对本发明方法的描述参考附图1和附图2给出。图1是现有技术的简化流程图。图2是本发明的优选实施方案的简化流程图,并且不旨在作为对本文提供的说明书和所附权利要求的一般广泛范围的不当限制。省略了某些硬件,诸如阀、泵、压缩机、热交换器、仪表和控制装置,因为它们对于清楚地理解本发明不是必需的。该硬件的使用和应用完全在本领域的技术范围内。
本文所述的各种实施方案涉及用于解吸剂回收的方法和设备。图1中示出了现有技术中当前完成的工作。如图1所示,包含甲苯解吸剂、萃取的对二甲苯和一些萃取的C9-C10的入口料流10被传送至萃取塔12。第一萃取塔12在160℃至165℃的温度和0.07巴表压的压力下操作。包含甲苯和水的塔顶料流14离开塔12,并被进料至冷凝和过冷区16,该冷凝和过冷区除去料流18中的水。包含甲苯的料流20被传送回塔12。冷凝和过冷区16可包含空气、水或过程冷却的交换器,以用于从料流14中除去热量。基本上干燥的甲苯料流19在侧取塔盘位置处从塔12除去,并再循环回到吸附剂室。包含甲苯、对二甲苯和萃取的C9-C10的塔底料流22被传送至对二甲苯塔进料中。塔底料流22的一部分被传送至再沸器24,该再沸器从萃余液塔接收蒸气料流26并产生液体返回物28。料流被返回至温度为160℃至165℃的塔12。
在图2中,存在两个萃取塔而不是一个。此处,包含甲苯解吸剂、萃取的对二甲苯和一些萃取的C9-C10的入口料流10被传送至第一萃取塔12。包含甲苯和水的塔顶料流14离开第一塔12,并被进料至冷凝和过冷区16,该冷凝和过冷区除去料流18中的水。包含甲苯的料流20被传送回第一塔12。水萃取区16可包含如本领域技术人员已知的各种冷却料流14的装置。基本上干燥的第一解吸剂再循环料流19从第一塔12除去,并被传送回到吸附剂室。包含甲苯、对二甲苯和萃取的C9-C10的塔底料流22被传送至第二萃取塔进料中。塔底料流22的一部分被传送至第一再沸器24,该第一再沸器从第二萃取塔接收蒸气料流26并产生液体返回物28。料流30被返回至温度为144℃至147℃的第一塔12。
塔底料流22然后进入第二萃取塔32。第二萃取塔32在200℃至205℃的温度和2.5巴表压至3.0巴表压的压力下操作。包含对二甲苯和萃取的C9-C10的混合物的塔底料流34被传送至对二甲苯塔进料中。塔底料流34的一部分被传送至第二再沸器36,该第二再沸器从萃余液塔接收蒸气料流38并产生液体返回物40。料流42被返回至温度为200℃至205℃的第二萃取塔32。
塔顶馏出物44被传送至料流26,该料流进入第一再沸器24,并且还被传送至第二再沸器31。离开第二再沸器31的冷凝料流46被传送至冷凝区48,该冷凝区产生被传送回到第二塔32的解吸剂料流50和被再循环回到吸附剂室的第二解吸剂再循环料流52。预期在其他实施方案中可存在第三萃取塔。
虽然用目前认为是优选的实施方案描述了本发明,但应当理解,本发明不限于所公开的实施方案,而是旨在涵盖所附权利要求书的范围内所包括的各种修改和等效布置。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容,但应当理解,该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是一种用于解吸剂回收的方法,包括:将烃料流传送至第一萃取塔以产生第一塔顶料流、第一解吸剂再循环料流和第一塔底料流;将所述第一塔顶料流传送至第一冷凝和过冷区,以产生水料流和被送回所述第一萃取塔的第一解吸剂回流料流;将所述第一解吸剂再循环料流传送至吸附剂室;将所述第一塔底料流的第一部分传送至第一再沸器,并将所述第一塔底料流的第二部分传送至第二萃取塔,以产生第二塔顶料流和第二塔底料流;将所述第二塔顶料流传送至所述第一再沸器和第二再沸器以产生加热的料流,所述加热的料流产生第二解吸剂再循环料流和被送回所述第二萃取塔的经处理的第二解吸剂料流;将所述第二塔顶料流传送至所述第一再沸器以产生冷凝的液体料流,所述冷凝的液体料流被送至第二冷凝区以产生第二解吸剂回流料流和第二解吸剂再循环料流;将所述第二解吸剂回流料流传送至所述第二萃取塔;将所述第二解吸剂再循环料流传送至所述吸附剂室;将所述第二塔底料流的第一部分传送至第二再沸器,其中所述第二再沸器接收来自萃余液塔的蒸气料流并接收液体返回物,以及将所述第二塔底料流的第二部分传送至对二甲苯塔。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示烃料流包含甲苯解吸剂、萃取的对二甲苯和萃取的C9-C10。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第一萃取塔在160℃至165℃的温度下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第二萃取塔在0.07巴表压的压力下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第二萃取塔在200℃至205℃的温度下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第二萃取塔在2.5巴表压至3.0巴表压的压力下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中第一解吸剂为重质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中第一解吸剂为轻质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中第二解吸剂为重质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中第二解吸剂为轻质解吸剂。
本发明的第二实施方案是一种用于解吸剂回收的设备,所述设备包括:用于将烃料流从吸附剂室引入第一塔的管线;第一萃取塔,所述第一萃取塔具有与冷凝和过冷区直接连通的第一塔萃取管线、第二塔萃取管线和与第二萃取塔直接连通的第三塔萃取管线;以及第二萃取塔,所述第二萃取塔具有与第一再沸器直接连通的第二塔萃取管线、与第二再沸器直接连通的第二塔萃取管线和与第三再沸器直接连通的第三塔萃取管线。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第一萃取塔使用重质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第一萃取塔使用轻质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述第二萃取塔使用重质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示第二萃取塔使用轻质解吸剂。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示烃料流包含甲苯解吸剂、萃取的对二甲苯和萃取的C9-C10。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示第一萃取塔在144℃至147℃的温度下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示第一萃取塔在0.07巴表压的压力下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示第二萃取塔在200℃至205℃的温度下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所示第二萃取塔在2.5巴表压至3.0巴表压的压力下操作。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中与第一再沸器直接连通的第二塔萃取管线的一部分被引导至对二甲苯塔进料料流。
尽管没有进一步的详细说明,但据信,本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改,并且使其适合各种使用和状况。因此,前述优选的具体实施方案应理解为仅例示性的,而不以任何方式限制本公开的其余部分,并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中,所有温度均以摄氏度示出,并且所有份数和百分比均按重量计,除非另外指明。
综上所述,本发明的内容是:
1.一种用于解吸剂回收的方法,包括:
将烃料流传送至第一萃取塔以产生第一塔顶料流、第一解吸剂再循环料流和第一塔底料流;
将所述第一塔顶料流传送至第一冷凝和过冷区,以产生水料流和被送回所述第一萃取塔的第一解吸剂回流料流;
将所述第一解吸剂再循环料流传送至吸附剂室;
将所述第一塔底料流的第一部分传送至第一再沸器,并将所述第一塔底料流的第二部分传送至第二萃取塔,以产生第二塔顶料流和第二塔底料流;
将所述第二塔顶料流传送至所述第一再沸器和第二再沸器以产生加热的料流,所述加热的料流产生第二解吸剂再循环料流和被送回所述第二萃取塔的经处理的第二解吸剂料流;
将所述第二塔顶料流传送至所述第一再沸器以产生冷凝的液体料流,所述冷凝的液体料流被送至第二冷凝区以产生第二解吸剂回流料流和第二解吸剂再循环料流;
将所述第二解吸剂回流料流传送至所述第二萃取塔;
将所述第二解吸剂再循环料流传送至所述吸附剂室;以及
将所述第二塔底料流的第一部分传送至第二再沸器,其中所述第二再沸器接收来自萃余液塔的蒸气料流并接收液体返回物,以及将所述第二塔底料流的第二部分传送至对二甲苯塔。
2.根据以上项目1所述的方法,其中所述烃料流包含甲苯解吸剂、萃取的对二甲苯和萃取的C9-C10
3.根据以上项目1所述的方法,其中所述第一萃取塔在160℃至165℃的温度下操作。
4.根据以上项目1所述的方法,其中所述第二萃取塔在0.07巴表压的压力下操作。
5.根据以上项目1所述的方法,其中所述第二萃取塔在200℃至205℃的温度下操作。
6.根据以上项目1所述的方法,其中所述第二萃取塔在2.5巴表压至
3.0巴表压的压力下操作。
7.一种用于解吸剂回收的设备,包括:
用于将烃料流从吸附剂室引入第一塔的管线;
第一萃取塔,所述第一萃取塔具有与冷凝和过冷区直接连通的第一塔萃取管线、第二塔萃取管线和与第二萃取塔直接连通的第三塔萃取管线;以及
第二萃取塔,所述第二萃取塔具有与第一再沸器直接连通的第二塔萃取管线、与第二再沸器直接连通的第二塔萃取管线和与第三再沸器直接连通的第三塔萃取管线。
8.根据以上项目7所述的设备,其中所述第一萃取塔使用重质解吸剂。
9.根据以上项目7所述的设备,其中所述第一萃取塔使用轻质解吸剂。
10.根据以上项目7所述的设备,其中所述第二萃取塔使用重质解吸剂。

Claims (4)

1.一种用于解吸剂回收的设备,包括:
用于将烃料流从吸附剂室引入第一萃取塔的管线;
第一萃取塔,所述第一萃取塔具有与冷凝和过冷区直接连通的第一塔萃取管线、如下所述的第二塔萃取管线和与第二萃取塔直接连通的第三塔萃取管线;
第二萃取塔,所述第二萃取塔具有与第一再沸器直接连通的第二塔萃取管线、与第二再沸器直接连通的第四塔萃取管线和与第三再沸器直接连通的第五塔萃取管线,其中所述第一再沸器被配置为产生液体返回物,并且其中所述第二再沸器被配置为产生冷凝的料流,以及
冷凝区,其被配置为接收所述液体返回物和冷凝的料流,并且被配置为产生解吸剂料流,
其中所述设备被配置为将所述解吸剂料流传送回第二萃取塔并将作为第二解吸剂再循环料流的所述解吸剂料流的一部分传送至吸附剂室。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一萃取塔使用重质解吸剂。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其中所述第一萃取塔使用轻质解吸剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其中所述第二萃取塔使用重质解吸剂。
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