專利名稱：萃取精餾分離苯乙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種萃取精餾的方法，具體地說，是一種從烴類混合物中萃取精餾分離苯乙烯的方法。
背景技術(shù)：
乙烯裂解裝置副產(chǎn)的裂解汽油中含有3 % 5 %的苯乙烯，一套100萬噸/年乙烯裝置副產(chǎn)裂解汽油中含苯乙烯為2 3萬噸/年。從裂解汽油中直接分離苯乙烯是一項(xiàng)很有吸引力的技術(shù)，一方面可以生產(chǎn)高價(jià)值的苯乙烯產(chǎn)品，另一方面抽余油經(jīng)過加氫后是二甲苯裝置的優(yōu)質(zhì)原料。采用萃取精餾方法從裂解汽油中分離苯乙烯是一項(xiàng)已知技術(shù)。裂解汽油首先通過普通精餾切割出C8餾分，再進(jìn)行選擇性加氫脫除苯乙炔后作為萃取精餾單元的原料。在萃取精餾單元，借助選擇性溶劑的作用，原料中其他組分與苯乙烯之間的相對揮發(fā)度顯著增加，從而可以通過精餾操作提純苯乙烯。萃取精餾過程有兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵，一是溶劑，溶劑的性能包括選擇性、沸點(diǎn)、熱化學(xué)穩(wěn)定性以及溶劑對苯乙烯的阻聚性能等對過程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著至關(guān)重要的影響，其次是如何有效抑制苯乙烯聚合，這關(guān)系著裝置能否長周期穩(wěn)定運(yùn)行。為了抑制苯乙烯聚合，不僅需要加入阻聚劑，同時(shí)還要盡可能降低操作溫度，而操作溫度往往是影響苯乙烯聚合的更關(guān)鍵因素。如果操作溫度高于150°c，現(xiàn)有阻聚劑無法有效抑制苯乙烯聚合，操作溫度低于150°C時(shí)，隨著操作溫度降低，達(dá)到同樣阻聚效果需要的最少阻聚劑用量也隨之降低。萃取精餾采用減壓操作以降低操作溫度，但受到塔頂冷凝溫度的限制，塔壓低限為8 15KPa(絕壓)，如何再進(jìn)一步降低萃取精餾操作溫度，是一個(gè)需要解決的技術(shù)問題。USP4, 966，656公開了一種用酯為溶劑通過萃取蒸餾或共沸從乙苯或鄰二甲苯中分離苯乙烯的方法，所述的酯選自異戊酸乙酯、己酸丙酯、丙酸丁酯或己酸乙酯，該方法由于溶劑沸點(diǎn)低，與苯乙烯的沸點(diǎn)差在1 30°C之間，故操作溫度較低，但溶劑回收困難，過程能耗高。CN97196399公開的萃取精餾分離苯乙烯的方法中將萃取精餾的溶劑分為兩部分， 第一部分溶劑選自碳酸丙烯、環(huán)丁砜、甲基卡必醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮或它們的混合物，第二部分溶劑為水，第一部分溶劑從萃取精餾塔上部進(jìn)入，第二部分溶劑從萃取精餾塔底加入。該法第一部分溶劑為選擇性溶劑，改善苯乙烯與其他組分的相對揮發(fā)度， 而且沸點(diǎn)高，易于回收，第二部分溶劑為水，自萃取精餾塔塔底加入，起到降低操作溫度的作用，但注水降溫帶來兩個(gè)不利因素一是水的汽化潛熱大，能耗增加值大；二是注水后， 萃取精餾塔溫度分布主要受水影響，不能靈敏地反應(yīng)苯乙烯與其它組分的分離狀況，操作控制困難。CN200510110279公開了一種從裂解汽油仏餾分中回收苯乙烯的萃取精餾溶劑，包括15 60%的砜類化合物和40 85%的含氮化合物，所述的砜類化合物選自二甲基亞砜或環(huán)丁砜，含氮化合物選自丁二腈、N, N- 二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、氨乙基哌嗪或N-甲?；鶈徇械闹辽僖环N。該法將萃取溶劑調(diào)整為接近中性，主要解決鄰二甲苯與苯乙烯在單一溶劑萃取時(shí)存在的相對揮發(fā)度小而難以分離的問題，同時(shí)，中性的溶劑也有利于抑制苯乙烯的聚合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從烴類混合物中萃取精餾苯乙烯的方法，該法可降低萃取精餾過程的操作溫度，減少苯乙烯的聚合，增長裝置的穩(wěn)定運(yùn)行周期。本發(fā)明提供的從烴類混合物中萃取精餾分離苯乙烯的方法，包括將烴類混合物從萃取精餾塔的中部引入，溶劑從萃取精餾塔上部引入，并在萃取精餾塔底部加入苯乙烯，經(jīng)過萃取精餾，抽余液從萃取精餾塔的頂部排出，富含苯乙烯的富溶劑從萃取精餾塔底排出， 進(jìn)入溶劑回收塔，回收塔頂排出苯乙烯，回收塔底排出的貧溶劑循環(huán)回萃取精餾塔上部重新利用。本發(fā)明在萃取精餾塔底部加入少量純的苯乙烯，可將萃取精餾塔塔底的溫度較加入前降低3 20°C，因此，可使苯乙烯的聚合顯著減少，有效延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期，取得明顯的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明萃取分離苯乙烯的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為降低萃取精餾塔塔底的溫度，向萃取精餾塔塔底注入少量純的苯乙烯， 在不向萃取精餾體系加入其它外來物的情況下，抑制了苯乙烯聚合反應(yīng)，從而減少了萃取精餾過程中發(fā)生聚合的苯乙烯量，延長了萃取精餾裝置的運(yùn)行時(shí)間。本發(fā)明萃取精餾所用的溶劑選自環(huán)丁砜、二甘醇、三甘醇、四甘醇、N, N-二甲基乙酰胺和N-甲?；鶈徇械囊环N或幾種，優(yōu)選環(huán)丁砜。本發(fā)明方法中，萃取精餾塔底部加入的苯乙烯優(yōu)選來自溶劑回收塔頂排出的苯乙烯。溶劑回收塔頂排出的苯乙烯中返回萃取精餾塔底部的苯乙烯與排出體系的苯乙烯(苯乙烯產(chǎn)品)的質(zhì)量比，即苯乙烯返回比為0. 1 1.0、優(yōu)選0.3 0.8。上述方法中，萃取精餾塔的理論塔板數(shù)優(yōu)選60 90，循環(huán)溶劑與萃取精餾原料的質(zhì)量流量比，即溶劑比優(yōu)選2 6，塔頂回流比優(yōu)選2 6，塔底溫度優(yōu)選110 150°C，塔頂壓力優(yōu)選8 15KPa。所述溶劑回收塔的理論塔板數(shù)優(yōu)選20 50，塔頂回流比優(yōu)選0. 6 3. 0，塔底溫度優(yōu)選120 150°C，塔頂壓力優(yōu)選8 15KPa。在回收塔塔底注入水作為汽提介質(zhì)，汽提水與循環(huán)溶劑的質(zhì)量流量比即汽提水比為0. 01 0. 1，優(yōu)選0. 03 0. 08。本發(fā)明方法適用于從烴類混合物中萃取精餾苯乙烯，所述的烴類混合物優(yōu)選裂解汽油C8餾分。所述的裂解汽油C8餾分已經(jīng)過選擇性加氫脫除了苯乙炔，其中苯乙烯含量為 20 70質(zhì)量％，苯乙炔含量不大于0. 001質(zhì)量％。下面結(jié)合

本發(fā)明方法。圖1中，烴類混合物由管線1進(jìn)入換熱器101，換熱后經(jīng)管線2從中部進(jìn)入萃取精餾塔102，萃取溶劑從管線3進(jìn)入萃取精餾塔102的上部，提純后的苯乙烯從管線4進(jìn)入萃取精餾塔102底部，經(jīng)過萃取精餾，不含苯乙烯的抽余液由萃取精餾塔102的頂部管線5排出，進(jìn)入回流罐103，回流罐流出的油相一部分由管線6回流入萃取精餾塔102的頂部，另一部分則作為抽余液由管線7排出，水從管線8排出。富含苯乙烯的富溶劑由萃取精餾塔 102底部排出，由管線9從中部進(jìn)入溶劑回收塔104，苯乙烯及水由塔頂管線10排出后進(jìn)入回流罐105進(jìn)行油水分離，回流罐105排出的油相(苯乙烯)分為三部分，一部分經(jīng)過管線 11送入溶劑回收塔104頂作為回流，一部分由管線4返回萃取精餾塔102底部，其余部分作為苯乙烯產(chǎn)品由管線12排出體系?；亓鞴?05分出的水經(jīng)管線13進(jìn)入換熱器106與貧溶劑換熱，被汽化的水蒸氣通過管線14導(dǎo)入溶劑回收塔底作為汽提介質(zhì)?；厥账?04底的貧溶劑(回收的不含苯乙烯的溶劑)由管線15導(dǎo)出，經(jīng)過換熱后回到萃取精餾塔102。下面通過實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。實(shí)例1以裂解汽油C8餾分為原料，其組成見表1。按圖1所示的流程對所述原料進(jìn)行萃取精餾，回收其中的苯乙烯。所用的萃取溶劑為環(huán)丁砜，萃取精餾塔的理論塔板數(shù)為65，溶劑比為4. 5，塔頂回流比2. 5，塔頂壓力15kPa，塔底加入的苯乙烯與排出裝置的苯乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量比為0. 7。溶劑回收塔的理論塔板數(shù)為35，塔頂壓力15KPa，塔頂回流比0.9，汽提水比0.04。 在未進(jìn)行溶劑再生的條件下，考察裝置的運(yùn)行性能，操作條件和裝置運(yùn)行結(jié)果見表2，其中裝置運(yùn)行時(shí)間是指裝置運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定時(shí)記為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，此后苯乙烯產(chǎn)品純度和收率保持穩(wěn)定，當(dāng)苯乙烯產(chǎn)品純度急劇下降至98質(zhì)量％以下或者收率降低到80質(zhì)量％以下時(shí)，記為計(jì)時(shí)終點(diǎn)，期間累計(jì)時(shí)間為裝置運(yùn)行時(shí)間。對比例1按實(shí)例1的方法進(jìn)行萃取精餾操作，不同的是萃取精餾塔底不加入物流，在未進(jìn)行溶劑再生的條件下，考察裝置的運(yùn)行性能，操作條件和裝置運(yùn)行結(jié)果見表2。對比例2按實(shí)例1的方法進(jìn)行萃取精餾操作，不同的是萃取精餾塔底注入水，注入的水與苯乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量比，即注水量為0. 45，在未進(jìn)行溶劑再生的條件下，考察裝置的運(yùn)行性能，操作條件和裝置運(yùn)行結(jié)果見表2。由表2可知，本發(fā)明方法與萃取精餾塔底不加任何物料的對比例1相比，在苯乙烯產(chǎn)品純度、收率相同的情況下，萃取精餾塔底的溫度降低了 15°C，雖然能耗增加了 5%，但在未進(jìn)行溶劑再生條件下，裝置運(yùn)行時(shí)間提高了 50%，技術(shù)效果顯著。與萃取精餾塔底注入水的對比例2相比，在達(dá)到同樣的降溫效果時(shí)，能耗降低10%，同時(shí)萃取精餾塔可采用靈敏區(qū)溫度控制，操作更平穩(wěn)，在苯乙烯純度相同條件下，苯乙烯收率提高了 0.8%。表 權(quán)利要求
1.一種從烴類混合物中萃取精餾分離苯乙烯的方法，包括將烴類混合物從萃取精餾塔的中部引入，溶劑從萃取精餾塔上部引入，并在萃取精餾塔底部加入苯乙烯，經(jīng)過萃取精餾，抽余液從萃取精餾塔的頂部排出，富含苯乙烯的富溶劑從萃取精餾塔底排出，進(jìn)入溶劑回收塔，回收塔頂排出苯乙烯，回收塔底排出的貧溶劑循環(huán)回萃取精餾塔上部重新利用。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于萃取精餾塔底部加入的苯乙烯來自溶劑回收塔頂排出的苯乙烯。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于溶劑回收塔頂排出的苯乙烯中返回萃取精餾塔底部的苯乙烯與排出體系的苯乙烯的質(zhì)量比為0. 1 1. 0。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的溶劑為環(huán)丁砜、二甘醇、三甘醇、四甘醇、N，N-二甲基乙酰胺和N-甲?；鶈徇械囊环N或幾種。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取精餾塔的理論塔板數(shù)為60 90、溶劑比為2 6、塔頂回流比為2 6、塔底溫度為110 150°C、塔頂壓力為8 15KPa。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在溶劑回收塔塔底注入水作為汽提介質(zhì)。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于溶劑回收塔的汽提水比為0.03 0. 08。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于回收塔的理論塔板數(shù)為20 50，塔頂回流比為0. 6 3. 0，塔底溫度為120 150°C，塔頂壓力為8 15KPa。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的烴類混合物為裂解汽油C8餾分。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的裂解汽油C8餾分中苯乙烯含量為 20 70質(zhì)量％，苯乙炔含量不大于0. 001質(zhì)量％。
全文摘要
一種從烴類混合物中萃取精餾分離苯乙烯的方法，包括將烴類混合物從萃取精餾塔的中部引入，溶劑從萃取精餾塔上部引入，并在萃取精餾塔底部加入苯乙烯，經(jīng)過萃取精餾，抽余液從萃取精餾塔的頂部排出，富含苯乙烯的富溶劑從萃取精餾塔底排出，進(jìn)入溶劑回收塔，回收塔頂排出苯乙烯，回收塔底排出的貧溶劑循環(huán)回萃取精餾塔上部重新利用。該法可有效降低萃取精餾塔底溫度，使苯乙烯聚合顯著減少，延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
文檔編號C07C7/08GK102452891SQ20101051754
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者唐文成, 張?jiān)泼? 田龍勝, 趙明, 邊志鳳 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院