C8苯乙烯抽提蒸馏基本工艺简介.doc

C8苯乙烯抽提工艺（1）工艺流程总框图（2）C8切割单元1.原料构成2.工艺流程3.质量规定4.操作指标5.操作难点（3）苯乙炔加氢单元1. 原料规定2.工艺流程3.质量规定C8加氢油中苯乙炔含量30PPm4.操作指标（4）苯乙烯抽提蒸馏单元1. 抽提蒸馏单元工艺流程总框图2.原料构成l 由C8馏分构成表，可知其重要组分有： 乙苯(136) 对二甲苯(138.4) 间二甲苯(139.1) 邻二甲苯(144.4) 苯乙烯(145.15)l 苯乙烯和邻二甲苯沸点差只有0.75l 因而普通蒸馏不能把苯乙烯从 C8 组分中分离出来。3.抽提蒸馏(萃取精馏)原理 运用环丁砜复合溶剂对不饱和烯烃族有极强亲和力，从而使苯乙烯与二甲苯和乙苯相比较，具备低挥发性。基于这种特性，苯乙烯在抽提蒸馏(萃取精馏)塔中被分离出来。4.C8苯乙烯抽提蒸馏单元重要设备l 抽提蒸馏塔(T-301)l 溶剂回收塔(T-302)l 溶剂再生塔(T-303)l 抽余油反萃塔(T-304)l 水汽提塔(T-305)5.抽提蒸馏塔(T-301)l 该塔是运用溶剂分离苯乙烯和C8芳烃重要设备。l 抽提蒸馏塔(T-301)可划分为三某些：A、溶剂回收段：塔顶段（溶剂进料口以上）B、抽提精馏段：塔中段（C8馏分进料口与溶剂进料口之间）C、苯乙烯提浓段：塔下段（C8馏分进料口如下）l 抽提蒸馏塔(T-301)可划分为三某些：l 抽提蒸馏塔(T-301)进料流程l 抽提蒸馏塔(T-301) 流程l T-301重要操作参数l 塔顶压力 塔顶气相压力。 塔压高，塔内物料沸点高，操作温度高；塔压低，塔内物料沸点低，操作温度低；塔压波动，直接影响塔内物料蒸发难、易限度，影响操作温度与塔操作稳定。l 溶剂比 溶剂比是溶剂量与进料量之比。 溶剂比大小应依照苯乙烯产品纯度（邻二甲苯含量）及抽余油中含苯乙烯量大小来决定。 溶剂比大，苯乙烯收率高，但能耗高，产品纯度低；溶剂比小，苯乙烯收率低，但产品纯度高，能耗低。 在操作温度下，调节恰当溶剂比，以保证苯乙烯产品质量与收率。l 回流比 回流比是回流量与进料量之比。 回流比大，对回收抽余油中溶剂有利，回收效果好；但过大回流比，则易容使富溶剂带有邻二甲苯，从而使苯乙烯产品不合格，且导致能耗增大。l 温度 塔顶温度塔顶气相温度塔顶温度与塔顶压力、溶剂水含量、进料中轻组分含量密切有关，是塔操作重要参照指，不是主控指标。 贫溶剂进料温度 贫溶剂进料温度是主控指标； 贫溶剂进料温度偏低，对溶剂选取性有利，但温度过低，会增大塔能耗，减少溶剂溶解溶质速率，如溶剂与溶质密度差较大，易浮现二相流； 贫溶剂进料温度偏高，对溶剂溶解能力有利，但温度过高，会减少溶剂选取性，影响产品质量。 C8进料温度 C8进料温度是主控指标； C8进料温度偏低，对苯乙烯萃取选取性有利，但温度过低，会增大塔能耗，减少溶剂溶解溶质速率，（如溶剂与溶质密度差较大，易浮现二相流）； C8进料进料温度偏高，对溶剂溶解能力有利，但温度过高，会减少溶剂选取性，影响产品质量 塔釡温度 塔釡温度是操作重要参照指标，不主控指标； 塔釡温度偏低，会导致溶剂中夹带邻二甲苯未蒸出，影响苯乙烯产品纯度；塔釡温度偏高，加速苯乙烯热聚合，同步能耗高。l 消泡剂 咱们选用硅类消泡剂（最惯用是聚二甲基硅氧烷） 消泡原理：局部表面张力减少导致泡沫破灭 将硅类消泡剂分散到泡沫上,当其溶入泡沫液,会明显减少该处表面张力，而泡沫周边表面张力几乎没有变化，表面张力减少某些被强烈地向四周牵引、延伸,最后破裂。 配制5%消泡剂C8芳烃溶液，由化学计量泵定量注入贫溶剂系统。l 阻聚剂 作用：减少在抽提蒸馏过程中苯乙烯单体聚合损失、保证设备正常使用和安全生产。 阻聚剂有油性阻聚剂及水溶性阻聚剂 在T-301溶剂进料中注入油性阻聚剂，最惯用是以DNBP(4，6-二硝基邻仲丁基酚)为主复配阻聚剂。 由化学计量泵定量注入贫溶剂、进料系统。l 溶剂回收塔(T-302) 作用：采用负压及共沸蒸馏办法将T-301来富溶剂进行分离，塔顶得到粗苯乙烯，经聚结脱水后，送苯乙烯脱色精制；塔底得到贫溶剂送抽提蒸馏塔循环使用。l T-302重要操作参数l T-302塔顶压力 塔顶负压由塔顶压力控制器(PC-30501)调节去真空泵P-320抽气量来控制。 塔压高低，直接影响塔操作温度； 塔压低，操作温度低，对分离苯乙烯有利，减少苯乙烯聚合； 塔压高，操作温度高，对分离苯乙烯不利，增长苯乙烯聚合。l T-302塔顶回流比 回流比大，对回收溶剂有利，过大会导致苯乙烯未完全共沸蒸发至塔顶，减少苯乙烯收率； 回流比过小，易使溶剂带到塔顶，导致苯乙烯带溶剂过大，溶剂损耗增大。l T-302汽提水比（对溶剂） 汽提蒸汽量与溶剂量之比。 汽提水比大小应依照贫溶液中苯乙烯含量量）及塔顶物料中二甲基乙酰胺含量决定。 汽提水比高，苯乙烯收率高，但能耗高，溶剂损耗高； 汽提水比低，溶剂中苯乙烯未能完全蒸到塔顶，苯乙烯收率低。l T-302塔顶温度 塔顶气相温度 塔顶温度与塔顶压力、水回流量、塔底汽提蒸汽量密切有关，是塔操作重要参照指标，不是主控指标。l T-302塔釡温度 塔釡温度是操作重要控制指标。 塔釡温度偏低，会导致溶剂中苯乙烯未蒸出，影响苯乙烯收率；塔釡温度偏高，加速苯乙烯热聚合，同步能耗高。6.溶剂再生塔(T-303)l 作用：采用负压及水蒸汽汽提办法将T-302来分贫溶剂进行再生解决，除去贫溶剂中聚合物及高沸物。l T-303重要操作参数l T-303塔顶压力 设计值：77 KPaG 塔顶负压由溶剂回收塔塔底压力决定，不是主控参数。 塔压高低，直接影响塔操作温度； 塔压低，操作温度低，对汽提回收溶剂有利，减少苯乙烯聚合限度； 塔压高，操作温度高，增长苯乙烯多聚物形成。l T-303再生溶剂量 是操作重要控制指标，依照贫溶液中苯乙烯二聚物含量决定进料大小。 再生溶剂进料量偏低，会导致溶剂中苯乙烯二聚物积累偏大，影响溶剂选取性； 再生溶剂进料量偏大，对净化溶剂有利，维持溶剂有较好选取性和溶解能力；过大，塔操作能耗大；l T-303塔釡温度 塔釡温度是操作重要控制指标。 塔釡温度偏低，会导致塔底中较多溶剂未能蒸出，导致溶剂损耗大；塔釡温度偏高，加速二聚苯乙烯进一步热聚合，形成多聚物，易堵塞设备、管线。7.抽提油反萃塔(T-304)l 原理：运用抽余油与溶剂中聚合物及油溶性高沸物互溶、水与溶剂互溶特性，在抽余油反萃塔中将溶剂中聚合物及油溶性高沸物除去。 l T-304重要操作参数l T-304塔顶压力 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节塔釜中含水溶剂采出量来控制，是主控参数。 塔压力控制在液态下操作，普通维持一种恒定压力并保证能将塔底含水溶剂自压到水汽提塔为原则。l T-304塔操作温度 同抽余油、洗涤水进料温度决定。 温度偏低，对溶剂萃取选取性有利； 操作温度偏高，水对抽余油溶解能力增大，洗涤后水含油增大。8.水汽提塔(T-305)l 运用共沸蒸馏原理，除去溶剂水中夹带C8芳烃，同进为溶剂再生塔（溶剂回收塔）提供汽提蒸汽(汽提水)，同步建立水循环。 l T-305重要操作参数l T-305塔顶压力 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节塔顶回流罐出口不凝气去真空泵P-320排放量来控制，是主控参数。 低操作压力对分离出夹带C8芳烃及提高汽提蒸汽量有利。l T-305塔顶操作温度 水汽提塔顶温度普通以保证塔底溶剂水不带C8芳为原则。l T-305塔底操作温度 不是主控指标,与塔操作压力密切有关,操作压力稳定,温度稳定。 塔底操作温度反映不出汽提效果.l T-305塔顶蒸出量 由于进入水汽提塔内溶剂水具有痕迹C8芳烃，因此塔顶汽流速应设定到足够高（塔顶蒸出量应足够大），以保证所有C8芳烃随塔顶蒸出。 若这些C8芳烃不完全被蒸出，而与塔底溶剂水一同进入溶剂回收塔，势必影响了苯乙烯产品质量，使苯乙烯产夹带C8芳烃。（5）苯乙烯脱色精制单元1.酸碱解决l 目：从溶剂回收塔来粗苯乙烯带有黄色，通过酸碱解决可以将此颜色脱掉，使其符合商业原则。l 酸洗：用硝酸将粗苯乙烯中含氮、含硫、双烯烃等微量有机物氧化还原为饱和构造有机物，使产品色度达到规定。l 碱洗目：将经酸洗后粗苯乙烯夹带有痕量硝酸，通过碱洗将其中和，防止痕量硝酸对后续设备腐蚀。l 水洗：用水洗办法将经碱洗后粗苯乙烯夹带有痕量碱溶于水中，防止痕量碱对后续设备腐蚀。l 粗苯乙烯酸洗、碱洗流程l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程2. 酸洗、碱洗、水洗流程 来自溶剂回收塔顶回流罐粗苯乙烯通过聚结脱水后，与系统循环浓硝酸在静态混合器M-401中进行充分混合，停留1.01.5分钟，发生脱色反映之后通过冷却进入V-403进行相分离，为保证分相效果，油需要停留4050分钟以上 分离出来酸相由泵P-402抽出，控制一定流量进行循环。依照界面和脱色效果，由计量泵P-401抽取V-401中浓硝酸补充，或者由P-402出口排放少量废酸装桶，经中和后外排。 V-403分出油相中具有痕量硝酸，与一定量氢氧化钠碱溶液一起进入静态混合器M-402进行混合碱洗，碱洗后物料经冷却后进入V-404进行油水分离，分出水相(碱水)在流量控制下进行循环。 依照油相pH值和V-404界面，需要由泵P-403抽取V-402中碱液补充，少量废碱液在界面控制下外排。为洗去V-404分出油相中痕量碱，分出油与一定量水在静态混合器M-403中混合水洗，然后进入V-405进行油水分离。 分离出水一某些循环，同步需要补充一定量新鲜水，维持一定水/油比，依照油pH值和V-405界面，某些废水需要由P-405出口外排。V-405分出苯乙烯在回流罐V-304 液面和流量串级控制下进入苯乙烯精制塔T-401。3.粗苯乙烯精制l 目：通过减压精馏，将粗苯乙烯中高沸物从苯乙烯精制塔塔底脱除，在苯乙烯精制塔塔顶得到聚合级苯乙烯产品。l 粗苯乙烯水洗、精制塔流程 苯乙烯水洗罐V-405沉降分离出苯乙烯由泵P-406抽出，在溶剂回收塔回流罐V-304 液面和流量串级控制下进入苯乙烯精制塔T-401。 T-401塔设有3段规整填料，总填料高度9.5m，塔顶由真空泵抽空，控制塔顶压力8kPa（绝）左右，塔底采用0.4MPag低压蒸气作为热源。 通过减压蒸馏，塔顶苯乙烯蒸汽在E-402中进行冷凝冷却至40，然后进入回流罐V-406进行油水分离，分出少量水外排，分出油通过P-409升压后在流量和回流罐液面串级控制下回流入T-401顶。 苯乙烯产品从T-401侧线抽出，通过冷冻水冷却器E-403冷至10左右，进入苯乙烯检查罐V-407，苯乙烯抽出量与回流量比值控制。 为了防止苯乙烯聚合，需要向E-402物料入口注入TBC阻聚剂，依照回流量，控制阻聚剂量为15mg/kg左右。V-407中苯乙烯通过全面质量检测合格后，由泵P-410送入成品罐区。l T-401重要操作参数l 苯乙烯质量原则l 产品阻聚剂TBC 对叔丁基邻苯二酚 产品中浓度1015PPm(wt）l T-401塔顶压力 设计值：-92 KPaG 塔顶压力由塔顶压力控制器通过调节真空泵出口气体返回真空泵入气体流量来控制塔顶压力，是主控参数。 塔顶压力低，塔操作温度低，对减少苯乙烯热聚合有利。l T-401塔顶温度 设计值： 66。 与塔压、粗苯乙烯进料中夹带痕量水、轻组份积累有密切有关。l T-401塔塔底温度 设计值： 106。 与塔压、塔底高沸物含量有密切有关。 塔底温度是塔主控指标 塔底温度高，塔底物料中苯乙烯含量低，温度过高，塔底物料中蒸发组分偏小，会造影响塔底正常蒸发量，使塔操作发生间歇式大波动； 塔底温度低，塔底物料中苯乙烯含量高，导致苯乙烯收率低。l 回流比 设计值：1.28 回流比大，对减少苯乙烯产品中聚合物含量有利，过大会导致塔能耗过高； 回流偏小，会导致苯乙烯产品中聚合物含量超标。