C8苯乙烯抽提蒸餾工藝簡介

1、C8苯乙烯抽提工藝（1）工藝流程總框圖（2）C8切割單元1.原料組成2.工藝流程3.質(zhì)量要求4.操作指標5.操作難點（3）苯乙炔加氫單元1. 原料要求2.工藝流程3.質(zhì)量要求C8加氫油中苯乙炔含量30PPm4.操作指標（4）苯乙烯抽提蒸餾單元1. 抽提蒸餾單元工藝流程總框圖2.原料組成l 由C8餾分組成表，可知其的主要組分有：Ø 乙苯(136)Ø 對二甲苯(138.4)Ø 間二甲苯(139.1)Ø 鄰二甲苯(144.4)Ø 苯乙烯(145.15)l 苯乙烯和鄰二甲苯的沸點差只有0.75l 因此一般蒸餾不能把苯乙烯從 C8 組分中分離出來。3.抽

2、提蒸餾(萃取精餾)原理 利用環(huán)丁砜復(fù)合溶劑對不飽和的烯烴族有極強的親和力，從而使苯乙烯與二甲苯和乙苯相比較，具有低的揮發(fā)性。基于這種特性，苯乙烯在抽提蒸餾(萃取精餾)塔中被分離出來。4.C8苯乙烯抽提蒸餾單元主要設(shè)備l 抽提蒸餾塔(T-301)l 溶劑回收塔(T-302)l 溶劑再生塔(T-303)l 抽余油反萃塔(T-304)l 水汽提塔(T-305)5.抽提蒸餾塔(T-301)l 該塔是利用溶劑分離苯乙烯和C8芳烴的主要設(shè)備。l 抽提蒸餾塔(T-301)可劃分為三部分：A、溶劑回收段：塔的頂段（溶劑進料口以上）B、抽提精餾段：塔的中段（C8餾分進料口與溶劑進料口之間）C、苯乙烯提濃段：塔的

3、下段（C8餾分進料口以下）l 抽提蒸餾塔(T-301)可劃分為三部分：l 抽提蒸餾塔(T-301)進料流程l 抽提蒸餾塔(T-301) 流程l T-301主要操作參數(shù)l 塔頂壓力Ø 塔頂?shù)臍庀鄩毫Α?#216; 塔壓高，塔內(nèi)物料沸點高，操作溫度高；塔壓低，塔內(nèi)物料沸點低，操作溫度低；塔壓波動，直接影響塔內(nèi)物料蒸發(fā)的難、易程度，影響操作溫度與塔的操作穩(wěn)定。l 溶劑比Ø 溶劑比是溶劑量與進料量之比。Ø 溶劑比的大小應(yīng)根據(jù)苯乙烯產(chǎn)品純度（鄰二甲苯的含量）及抽余油中含苯乙烯量的大小來決定。Ø 溶劑比大，苯乙烯收率高，但能耗高，產(chǎn)品純度低；溶劑比小，苯乙烯收率低，

4、但產(chǎn)品純度高，能耗低。Ø 在操作溫度下，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)娜軇┍?，以保證苯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量與收率。l 回流比Ø 回流比是回流量與進料量之比。Ø 回流比大，對回收抽余油中的溶劑有利，回收效果好；但過大的回流比，則易容使富溶劑帶有鄰二甲苯，從而使苯乙烯產(chǎn)品不合格，且造成能耗增大。l 溫度Ø 塔頂?shù)臏囟人敋庀嗟臏囟人敎囟扰c塔頂壓力、溶劑的水含量、進料中輕組分含量密切相關(guān)，是塔操作的主要參考指，不是主控指標。Ø 貧溶劑進料溫度 貧溶劑進料溫度是主控指標； 貧溶劑進料溫度偏低，對溶劑的選擇性有利，但溫度過低，會增大塔的能耗，降低溶劑溶解溶質(zhì)的速率，如溶劑與溶質(zhì)的

5、密度差較大，易出現(xiàn)二相流； 貧溶劑進料溫度偏高，對溶劑的溶解能力有利，但溫度過高，會降低溶劑的選擇性，影響產(chǎn)品質(zhì)量。Ø C8進料溫度 C8進料溫度是主控指標； C8進料溫度偏低，對苯乙烯萃取的選擇性有利，但溫度過低，會增大塔的能耗，降低溶劑溶解溶質(zhì)的速率，（如溶劑與溶質(zhì)的密度差較大，易出現(xiàn)二相流）； C8進料進料溫度偏高，對溶劑的溶解能力有利，但溫度過高，會降低溶劑的選擇性，影響產(chǎn)品質(zhì)量Ø 塔釡溫度 塔釡溫度是操作的主要參考指標，不主控指標； 塔釡溫度偏低，會造成溶劑中夾帶鄰二甲苯未蒸出，影響苯乙烯產(chǎn)品純度；塔釡溫度偏高，加速苯乙烯的熱聚合，同時能耗高。l 消泡劑Ø

6、; 我們選用硅類消泡劑（最常用是聚二甲基硅氧烷）Ø 消泡原理：局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅Ø 將硅類消泡劑分散到泡沫上,當(dāng)其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力，而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化，表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸,最后破裂。Ø 配制5%消泡劑的C8芳烴溶液，由化學(xué)計量泵定量注入貧溶劑系統(tǒng)。l 阻聚劑Ø 作用：減少在抽提蒸餾過程中苯乙烯單體的聚合損失、保證設(shè)備正常使用和安全生產(chǎn)。Ø 阻聚劑有油性阻聚劑及水溶性阻聚劑Ø 在T-301溶劑進料中注入油性阻聚劑，最常用的是以DNBP(4，6-二硝基鄰仲丁基酚)為主的復(fù)

7、配阻聚劑。Ø 由化學(xué)計量泵定量注入貧溶劑、進料系統(tǒng)。l 溶劑回收塔(T-302)Ø 作用：采用負壓及共沸蒸餾的方法將T-301來的富溶劑進行分離，塔頂?shù)玫酱直揭蚁?，?jīng)聚結(jié)脫水后，送苯乙烯脫色精制；塔底得到貧溶劑送抽提蒸餾塔循環(huán)使用。l T-302主要操作參數(shù)l T-302塔頂壓力Ø 塔頂負壓由塔頂壓力控制器(PC-30501)調(diào)節(jié)去真空泵P-320的抽氣量來控制。Ø 塔壓的高低，直接影響塔的操作溫度；Ø 塔壓低，操作溫度低，對分離苯乙烯有利，減少苯乙烯聚合；Ø 塔壓高，操作溫度高，對分離苯乙烯不利，增加苯乙烯聚合。l T-302塔頂回

8、流比Ø 回流比大，對回收溶劑有利，過大會造成苯乙烯未完全共沸蒸發(fā)至塔頂，降低苯乙烯收率；Ø 回流比過小，易使溶劑帶到塔頂，造成苯乙烯帶溶劑過大，溶劑損耗增大。l T-302汽提水比（對溶劑）Ø 汽提蒸汽量與溶劑量之比。Ø 汽提水比的大小應(yīng)根據(jù)貧溶液中苯乙烯的含量量）及塔頂物料中二甲基乙酰胺的含量決定。Ø 汽提水比高，苯乙烯收率高，但能耗高，溶劑損耗高；Ø 汽提水比低，溶劑中的苯乙烯未能完全蒸到塔頂，苯乙烯收率低。l T-302塔頂?shù)臏囟?#216; 塔頂氣相的溫度Ø 塔頂溫度與塔頂壓力、水回流量、塔底汽提蒸汽量密切相關(guān)，是塔

9、操作的主要參考指標，不是主控指標。l T-302塔釡溫度Ø 塔釡溫度是操作的主要控制指標。Ø 塔釡溫度偏低，會造成溶劑中苯乙烯未蒸出，影響苯乙烯收率；塔釡溫度偏高，加速苯乙烯的熱聚合，同時能耗高。6.溶劑再生塔(T-303)l 作用：采用負壓及水蒸汽汽提的方法將T-302來的分貧溶劑進行再生處理，除去貧溶劑中的聚合物及高沸物。l T-303主要操作參數(shù)l T-303塔頂壓力Ø 設(shè)計值：77 KPaGØ 塔頂負壓由溶劑回收塔塔底壓力決定，不是主控參數(shù)。Ø 塔壓的高低，直接影響塔的操作溫度；Ø 塔壓低，操作溫度低，對汽提回收溶劑有利，減少

10、苯乙烯聚合程度；Ø 塔壓高，操作溫度高，增加苯乙烯多聚物的形成。l T-303再生溶劑量Ø 是操作的主要控制指標，根據(jù)貧溶液中的苯乙烯二聚物的含量決定進料大小。Ø 再生溶劑進料量偏低，會造成溶劑中苯乙烯二聚物積累偏大，影響溶劑的選擇性；Ø 再生溶劑進料量偏大，對凈化溶劑有利，維持溶劑的有較好的選擇性和溶解能力；過大，塔的操作能耗大；l T-303塔釡溫度Ø 塔釡溫度是操作的主要控制指標。Ø 塔釡溫度偏低，會造成塔底中較多的溶劑未能蒸出，造成溶劑損耗大；塔釡溫度偏高，加速二聚苯乙烯進一步熱聚合，形成多聚物，易堵塞設(shè)備、管線。7.抽提油反

11、萃塔(T-304)l 原理：利用抽余油與溶劑中的聚合物及油溶性高沸物互溶、水與溶劑互溶的特性，在抽余油反萃塔中將溶劑中的聚合物及油溶性高沸物除去。 l T-304主要操作參數(shù)l T-304塔頂壓力Ø 塔頂壓力由塔頂壓力控制器通過調(diào)節(jié)塔釜中的含水溶劑采出量來控制，是主控參數(shù)。Ø 塔的壓力控制在液態(tài)下操作，一般維持一個恒定壓力并保證能將塔底的含水溶劑自壓到水汽提塔為原則。l T-304塔操作溫度Ø 同抽余油、洗滌水的進料溫度決定。Ø 溫度偏低，對溶劑萃取的選擇性有利；Ø 操作溫度偏高，水對抽余油的溶解能力增大，洗滌后的水含油增大。8.水汽提塔(T-

12、305)l 利用共沸蒸餾的原理，除去溶劑水中夾帶的C8芳烴，同進為溶劑再生塔（溶劑回收塔）提供汽提蒸汽(汽提水)，同時建立水循環(huán)。 l T-305主要操作參數(shù)l T-305塔頂壓力Ø 塔頂壓力由塔頂壓力控制器通過調(diào)節(jié)塔頂回流罐出口的不凝氣去真空泵P-320的排放量來控制，是主控參數(shù)。Ø 低操作壓力對分離出夾帶的C8芳烴及提高汽提蒸汽量有利。l T-305塔頂操作溫度Ø 水汽提塔頂溫度一般以保證塔底溶劑水不帶C8芳為原則。l T-305塔底操作溫度Ø 不是主控指標,與塔的操作壓力密切相關(guān),操作壓力穩(wěn)定,溫度穩(wěn)定。Ø 塔底操作溫度反應(yīng)不出汽提效果.

13、l T-305塔頂蒸出量Ø 由于進入水汽提塔內(nèi)的溶劑水含有痕跡的C8芳烴，所以塔頂汽流速應(yīng)設(shè)定到足夠高（塔頂蒸出量應(yīng)足夠大），以保證全部C8芳烴隨塔頂蒸出。Ø 若這些C8芳烴不完全被蒸出，而與塔底溶劑水一同進入溶劑回收塔，勢必影響了苯乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量，使苯乙烯產(chǎn)夾帶C8芳烴。（5）苯乙烯脫色精制單元1.酸堿處理l 目的：從溶劑回收塔來的粗苯乙烯帶有黃色，通過酸堿處理可以將此顏色脫掉，使其符合商業(yè)標準。l 酸洗：用硝酸將粗苯乙烯中的含氮、含硫、雙烯烴等微量有機物氧化還原為飽和結(jié)構(gòu)的有機物，使產(chǎn)品色度達到要求。l 堿洗的目的：將經(jīng)酸洗后粗苯乙烯夾帶有痕量的硝酸，通過堿洗將其中和，

14、防止痕量硝酸對后續(xù)設(shè)備腐蝕。l 水洗：用水洗的方法將經(jīng)堿洗后粗苯乙烯夾帶有痕量的堿溶于水中，防止痕量堿對后續(xù)設(shè)備腐蝕。l 粗苯乙烯酸洗、堿洗流程l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程2. 酸洗、堿洗、水洗流程Ø 來自溶劑回收塔頂回流罐的粗苯乙烯經(jīng)過聚結(jié)脫水后，與系統(tǒng)循環(huán)的濃硝酸在靜態(tài)混合器M-401中進行充分混合，停留1.01.5分鐘，發(fā)生脫色反應(yīng)之后經(jīng)過冷卻進入V-403進行相分離，為保證分相的效果，油需要停留4050分鐘以上Ø 分離出來的酸相由泵P-402抽出，控制一定的流量進行循環(huán)。根據(jù)界面和脫色效果，由計量泵P-401抽取V-401中的濃硝酸補充，或者由P-402出口排放少許

15、廢酸裝桶，經(jīng)中和后外排。Ø V-403分出的油相中含有痕量的硝酸，與一定量的氫氧化鈉堿溶液一起進入靜態(tài)混合器M-402進行混合堿洗，堿洗后物料經(jīng)冷卻后進入V-404進行油水分離，分出的水相(堿水)在流量控制下進行循環(huán)。Ø 根據(jù)油相的pH值和V-404的界面，需要由泵P-403抽取V-402中的堿液補充，少量廢堿液在界面控制下外排。為洗去V-404分出的油相中的痕量堿，分出的油與一定量的水在靜態(tài)混合器M-403中混合水洗，然后進入V-405進行油水分離。Ø 分離出的水一部分循環(huán)，同時需要補充一定量的新鮮水，維持一定的水/油比，根據(jù)油的pH值和V-405的界面，部分廢

16、水需要由P-405出口外排。V-405分出的苯乙烯在回流罐V-304 液面和流量串級控制下進入苯乙烯精制塔T-401。3.粗苯乙烯精制l 目的：通過減壓精餾，將粗苯乙烯中的高沸物從苯乙烯精制塔塔底脫除，在苯乙烯精制塔塔頂?shù)玫骄酆霞壍谋揭蚁┊a(chǎn)品。l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程Ø 苯乙烯水洗罐V-405沉降分離出的苯乙烯由泵P-406抽出，在溶劑回收塔回流罐V-304 液面和流量串級控制下進入苯乙烯精制塔T-401。Ø T-401塔設(shè)有3段規(guī)整填料，總填料高度9.5m，塔頂由真空泵抽空，控制塔頂壓力8kPa（絕）左右，塔底采用0.4MPag低壓蒸氣作為熱源。Ø 通過減壓

17、蒸餾，塔頂苯乙烯蒸汽在E-402中進行冷凝冷卻至40，然后進入回流罐V-406進行油水分離，分出的少量水外排，分出的油通過P-409升壓后在流量和回流罐液面串級控制下回流入T-401頂。Ø 苯乙烯產(chǎn)品從T-401側(cè)線抽出，經(jīng)過冷凍水冷卻器E-403冷至10左右，進入苯乙烯檢驗罐V-407，苯乙烯抽出量與回流量比值控制。Ø 為了防止苯乙烯的聚合，需要向E-402物料入口注入TBC阻聚劑，根據(jù)回流量，控制阻聚劑的量為15mg/kg左右。V-407中的苯乙烯經(jīng)過全面的質(zhì)量檢測合格后，由泵P-410送入成品罐區(qū)。l T-401主要操作參數(shù)l 苯乙烯質(zhì)量標準l 產(chǎn)品阻聚劑TBCØ 對叔丁基鄰苯二酚Ø 產(chǎn)品中的濃度1015PPm(wt）l T-401塔頂壓力Ø 設(shè)計值：-92 KPaGØ 塔頂壓力由塔頂壓力控制器通過調(diào)節(jié)真空泵出口氣體返回真空泵入的氣體流量來控制塔頂壓力，是主控參數(shù)。Ø 塔頂?shù)膲毫Φ停牟僮鳒囟鹊?，對減少苯乙烯熱聚合有利。l T-401塔頂溫度Ø 設(shè)計值： 66。Ø 與塔壓、粗苯乙烯進料中夾帶痕量水