回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法。
【背景技術】
[0002] 芳烴聯合裝置流程長，循環物料多、分離過程多、精餾塔多、塔頂冷凝低溫熱源多， 精餾塔頂大部分的低溫熱由于溫位較低，一般在90~160°C，難以在裝置內部得到回收利 用。因此，過去的芳烴聯合裝置的這部分低溫熱沒有得到很好的利用，只能是采用空冷或水 冷進行冷卻。芳烴聯合裝置是高耗能裝置，低溫熱得不到有效利用是非常重要的原因之一。 [0003] 吸附分離單元抽余液精餾塔和吸附分離單元抽出液精餾塔是芳烴聯合裝置中塔 頂低溫熱量最大的兩個系統，在傳統的常規設計中均采用常壓塔，塔頂溫度通常為145°C左 右，由于溫位較低，正常情況下難以回收利用，而且為了防止采用水冷時可能發生泄漏損而 壞聯合裝置內的吸附分離吸附劑、異構化催化劑等化工原材料，這部分熱量只能采用大量 空冷進行冷卻，不僅造成裝置一次性投資大、空冷占地面積廣，且空冷電機連續耗電，能耗 和生產成本較高。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就在于解決上述現有常規技術的不足之處，針對芳烴聯合裝置吸附 分離單元抽余液精餾塔和抽出液精餾塔塔頂低溫熱源不能得到有效利用的缺點，提供一種 新的能夠有效利用吸附分離單元抽余液精餾塔和抽出液精餾塔熱量的方法。
[0005] 本發明提供了一種回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法，該 方法包括將C8混合芳烴送入吸附分離塔中進行吸附分離，并將吸附分離得到的抽出液送 入抽出液精餾塔中進行精餾，得到的對二甲苯餾分冷卻后得到對二甲苯產品，其特征在于， 所述精餾的條件包括塔頂壓力不低于〇. 1兆帕，所述冷卻使用臥式蒸汽發生器，所述臥式 蒸汽發生器的換熱管采用U型高通量管。
[0006] 本發明還提供了另一種回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方 法，該方法包括將C8混合芳烴送入吸附分離塔中進行吸附分離，并將吸附分離得到的抽余 液送入抽余液精餾塔中進行精餾，塔頂餾分冷卻后作為全回流返回抽余液精餾塔、側線抽 出得到貧對二甲苯混合C8芳烴物流，其特征在于，所述精餾的條件包括塔頂壓力不低于 〇. 1兆帕，所述冷卻使用臥式蒸汽發生器，所述臥式蒸汽發生器的換熱管采用U型高通量 管。
[0007] 本發明提供的回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法，通過將 精餾塔的精餾條件由常規的常壓精餾改為加壓精餾，以及通過使用高通量管和雙管板換熱 器對塔頂餾出物進行冷卻，使得將現有技術的空冷換為用水介質冷卻成為可能，有效解決 了現有因泄漏損壞裝置內吸附分離吸附劑、異構化催化劑等化工原材料的問題，從而能夠 長期正常運行，從而使得精餾塔的低溫熱源得以回收利用，打破了本領域常規的通過常壓 操作來實現節能降耗的思維定勢。采用本發明的方法回收的低溫余熱可以用于發生蒸汽， 發生的蒸汽用于驅動透平、發電、除氧器除氧、管線伴熱及再沸器熱源等用途。
[0008] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0009] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0010] 圖1為現有技術由C8混合芳烴生產對二甲苯的方法的工藝流程圖。
[0011] 圖2為本發明提供的回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法 的一種優選實施方式的工藝流程圖。
[0012] 圖3為本發明優選實施方式使用的雙管板式蒸汽發生器示意圖。
[0013] 附圖標記說明
[0014] 圖1中：1-吸附分離塔；2-抽出液精餾塔；3-抽余液精餾塔；4-抽出液精餾塔頂 空冷；5-抽出液精餾塔塔頂回流罐；6-抽出液精餾塔塔底加熱器；7-抽余液精餾塔頂空 冷；8-抽余液精餾塔塔頂回流罐；9-抽余液精餾塔塔底加熱器；
[0015] 圖2中：1-吸附分離塔；2-抽出液精餾塔；3-抽余液精餾塔；5-抽出液精餾塔塔 頂回流罐；6-抽出液精餾塔塔底加熱器；8-抽余液精餾塔塔頂回流罐；9-抽余液精餾塔塔 底加熱器；10-抽出液精餾塔塔頂蒸汽發生器；11-抽余液精餾塔塔頂蒸汽發生器。
【具體實施方式】
[0016] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0017] 根據本發明的一方面，本發明提供了一種由回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝 置的低溫余熱的方法，該方法包括將C8混合芳烴送入吸附分離塔中進行吸附分離，并將吸 附分離得到的抽出液送入抽出液精餾塔中進行精餾，得到的對二甲苯餾分冷卻后得到對二 甲苯產品，其特征在于，所述精餾的條件包括塔頂壓力不低于〇. 1兆帕，所述冷卻使用臥式 蒸汽發生器，所述臥式蒸汽發生器的換熱管采用U型高通量管。
[0018] 本發明中，如本領域技術人員所知，對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置包括抽出 液精餾塔和抽余液精餾塔。對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置的低溫余熱是指上述抽出液 精餾塔和抽余液精餾塔各自或二者精餾過程由塔頂餾分攜帶的熱量。由于塔頂餾分溫度一 般比較低，故稱為低溫余熱。
[0019] 本發明中，將精餾條件由常規的常壓改為加壓，并相應提高精餾溫度，然后將塔頂 餾出物與水（或水蒸汽）在臥式蒸汽發生器進行換熱，以得到可被再次利用的水蒸汽（或 過熱水蒸汽）。如圖3所示，所述臥式蒸汽發生器的換熱管采用U型高通量管。進一步優選 所述臥式蒸發器的浮頭型式為雙管板式。這種結構的蒸汽發生器可以使物料側和蒸汽側的 傳熱溫差減小至3~5°C，提高傳熱效率；雙管板式結構在蒸汽側和塔頂物料側之間有一個 常壓的腔室，可以對換熱器運行情況進行有效監控，防止蒸汽和塔頂物料互竄，當發生泄漏 時，可及時發現并將換熱器切出處理，避免了水進入吸附劑和異構化催化劑等系統事故發 生。從而使得精餾塔頂餾出物的熱量在裝置能夠正常運行的情況下得以利用。
[0020] 本發明中，只要精餾塔的塔頂壓力不低于0. 1兆帕即可實現本發明的目的。本發 明的發明人通過深入研究發現，當抽出液精餾塔的塔頂壓力為0. 15~0. 6兆帕，塔頂溫度 為175~228°C時，能量利用的經濟效益最佳，因此，優選情況下，所述抽出液精餾塔精餾的 條件包括塔頂壓力為〇. 15~0. 6兆帕，優選為0. 2~0. 4兆帕，塔頂溫度為175~228°C， 優選為184~209°C。塔板數優選為65~85塊。塔頂回流溫度優選為160~175°C。本 發明中，除非特別說明，壓力均為表壓。
[0021] 為了充分利用抽出液精餾塔塔頂餾出物攜帶的能量，優選換熱前的水蒸汽的溫度 為100~110°C，壓力為0.7~1.3兆帕，水蒸汽與抽出液的流量比為1:5. 5~1:8. 5,從而 使得換熱后得到的水蒸汽的溫度為143~165°C，壓力為0. 3~0. 6兆帕。
[0022] 從吸附分離塔出來的抽出液進入抽出液精餾塔，抽余液進入抽余液精餾塔。為了 進一步提高裝置低溫熱量的利用，本發明的方法優選還包括將吸附分離得到的抽余液進行 與抽出液類似的加壓操作，即將抽余液送入抽余液精餾塔中進行精餾，所述抽余液精餾塔 的精餾的條件包括塔頂壓力不低于〇. 1兆帕。
[0023] 優選情況下，所述抽余液精餾塔的精餾的條件包括塔頂壓力為0. 15~0. 6兆帕， 優選為0. 2~0. 4兆帕，塔頂溫度為170~226°C，優選為181~206°C。塔板數優選為85~ 105塊。塔頂回流溫度優選為170~180°C。
[0024] 根據本發明的另一種實施方式，本發明的方法還包括將抽余液精餾塔精餾得到的 塔頂餾分使用臥式蒸汽發生器進行冷卻，類似地，所述臥式蒸汽發生器的換熱管采用U型 高通量管，所述臥式蒸汽發生器的浮頭型式為雙管板式。換熱前水蒸汽的溫度為1〇〇~ ll〇°C，壓力為0.7~1.3兆帕，水蒸汽與抽余液的流量比為1:4. 5~1:7. 5,從而使得得到 的水蒸汽的溫度為143~165°C，壓力為0? 3~0? 6兆帕。
[0025] 通過上述描述可以知道，本發明可以只對抽出液精餾塔進行加壓操作，也可以同 時對抽出液精餾塔和抽余液精餾塔進行加壓操作，當然也可以只對抽余液精餾塔進行加壓 操作。根據本發明的另一方面，本發明提供了一種回收對二甲苯生產工藝中吸附分離裝置 的低溫余熱的方法，該方法包括將C8混合芳烴送入吸附分離塔中進行吸附分離，并將吸附 分離得到的抽出液和抽余液分別送入抽出液精餾塔和抽余液精餾塔中進行精餾，抽出液精 餾塔頂餾分經冷卻后得到對二甲苯，抽余液精餾塔塔頂餾分冷卻后作為全回流返回抽余液 精餾塔、側線抽出得到貧對二甲苯混合C8芳烴物流，其特征在于，所述抽余液精餾塔的精 餾的條件包括塔頂壓力不低于〇. 1兆帕。
[0026] 優選情況下，所述抽余液精餾塔的精餾的條件包括塔頂壓力為0. 15~0. 6兆帕， 優選為0. 2~0. 4兆帕，塔頂溫度為170~226°C，優選為181~206°C。塔板數優選為85~ 105塊。塔頂回流溫度優選為170~180°C。
[0027] 進一步優選情況下，該方法還包括將抽余液精餾塔精餾得到的塔頂餾分使用臥式 蒸汽發生器進行冷卻，所述臥式蒸汽發生器的換熱管采用U型高通量管。所述臥式蒸汽發 生器的浮頭型式優選為雙管板式。換熱前的水蒸汽的溫度為1〇〇~ll〇°C，壓力為0. 7~ 1. 3兆帕，水蒸汽與抽余液的流量比為1:4. 5~1:7. 5,從而使得得到的水蒸汽的溫度為 143~165°C，壓力為0? 3~0? 6兆帕。
[0028] 本發明中，抽余液精餾塔和抽出液精餾塔可以是對二甲苯生產領域尤其是吸附分 離單元常用的各種精餾塔，二者可以相同也可以不同。為了方便描述，將用于精餾抽余液的 精餾塔稱為抽余液精餾塔，用于精餾抽出液的精餾塔稱為抽出液精餾塔。
[0029] 根據本發明的一種優選實施方式，如圖2所示，本發明提供的回收對二甲苯生產 工藝中吸附分離裝置的低溫余熱的方法包括將C8混合芳烴送入吸附分離塔1中與解吸劑 和吸附劑床層（未示出）進行接觸，塔頂物料和塔底物料分別送入抽出液精餾塔2和抽余 液精餾塔3中進行精餾；抽出液精餾塔2塔頂物料進入抽出液精餾塔塔頂蒸汽發生器10中 與水換熱后，一部分通過抽出液精餾塔塔頂回流罐5回流至抽出液精餾塔2中，另一部分 作為對