專利名稱：：一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置和方法
技術領域：
：本發明屬于石油化工
技術領域：
，涉及一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置和方法。
背景技術：
：裂解碳九是乙烯裂解的副產物，其產量是乙烯產量的10%20%。裂解碳九組成和裂解深度、裂解工藝有關。但是，影響裂解碳九組成最重要的因素是乙烯裝置所采用的裂解汽油(C5C9)分離流程。根據裂解汽油的分離流程，主要有3種裂解碳九餾分(1)未加氫裂解碳九餾分(2)—段加氫裂解碳九餾分(3)全加氫裂解碳九餾分。目前，主要是對未加氫裂解碳九餾分進行綜合開發利用。未加氫裂解碳九組成及其復雜，約兩百多種組分，含大量不飽和組分，主要有苯乙烯及其衍生物、雙環戊二烯及其衍生物、茚及其衍生物等，溴價約50gBiyl00g，雙烯值約6gl乂100g，容易形成膠質，膠質含量在4007000mg/100ml。裂解C9中含有茚、重金屬、膠質和硫、氮、砷化物等雜質，極易使加氫催化劑失活。因此，國內在裂解碳九加氫前，必須對裂解碳九進行蒸餾預處理，脫除雜質及一些重組分后，切取一定的餾分來使用。裂解碳九的加氫利用主要集中在以下幾個方面(1)生產高品質芳烴溶劑油；(2)生產石油樹脂；(3)生產芳烴溶劑油；(4)加氫裂解制備輕質裂解原料；(5)加氫做汽油調和組分；(6)加氫輕質化增產BTX芳烴等。歐洲專利EP20040291954，名稱為"Methodfortreatingthemiddlefractionofasteamcrackingeffluent"的發明中采用了兩座精餾塔分離C5_C9餾分，原料在分離前進行了一次催化加氫，分離得到的Q+餾分再次進行了催化加氫。而本發明不需要在分離前對原料進行加氫處理，只需要對分離得到的C9+餾分進行催化加氫。中國發明專利CN200610122691.8，名稱為"石油烴類裂解碳九餾分加氫工藝"的發明創造提供了一種裂解碳九餾分經過負壓精餾獲得精餾碳九，然后進行加氫處理，得到的裂解碳九無色無剌激性氣味。而本發明分離得到的裂解碳九餾分可以直接進行催化加氫處理，不需要再進行負壓精餾，縮短了分離流程，節省了設備投資和能量消耗，減少了熱敏性物質因多次加熱聚合造成的損失。中國發明專利CN200610161599.2，名稱為"具有短內筒結構的蒸餾用套筒塔以及用途"提供一種套筒塔設備，具有短內筒結構的蒸餾塔(DuetDistillationColumn)，簡稱套筒塔(DDC)。除了用于多組分精餾分離外，還用于反應精餾、液液萃取精餾及共沸精餾。但CN200610161599.2沒有具體就保護用套筒塔分離得到裂解碳九餾分的工藝提出權利保護要求。本發明專門就套筒塔分離得到淺色裂解碳九餾分提出具體的工藝，目前尚無人提出過。目前典型的乙烯廠后加氫裂解汽油分離路線如附圖1所示含C5C9+的裂解汽油混合物首先進入脫碳五塔，脫掉碳五后，塔釜產物經脫砷反應器脫砷后，進入預脫碳六碳八塔，經過預分離后，一部分C6C8從塔頂分出，剩余的C6C8餾分與C9+餾分一起從塔釜分出進入脫碳九塔，經過脫碳九塔的分離，塔頂得到C6C8餾分，與預分塔的C6C8餾3分一起進入加氫反應器。塔釜得到裂解碳九。脫碳九塔塔釜得到的裂解碳九中膠質含量高，不能直接進行催化加氫，必須進行預處理蒸餾塔，去除膠質，塔頂采出淺色裂解碳九，用于催化加氫。
發明內容本發明為克服現有技術中流程長，能耗大，熱敏性物質多次加熱易聚合，淺色裂解碳九收率低的缺點，提出了一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置。通過此方法分離得到的淺色碳九中膠質、重組分少，能滿足催化加氫的要求。本發明的技術方案如下—種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，包括套筒塔，冷凝器6，塔頂產品緩沖罐7，塔底再沸器10;其中用套筒塔替代脫碳九塔，即在精餾塔內部套接內精餾筒體2，將整個精餾塔分成公共精餾區1、公共提餾區4、內精餾筒體2和外精餾塔體3四部分；所述的四部分內部都設有塔板或填料；內精餾筒體2以上部分為公共精餾區l，其頂部設置有C6C8餾分的出口，內精餾筒體2中設置至少一個原料的進入口或至少一個產物淺色裂解碳九的出口；內精餾筒體2以下部分為公共提餾區4，其底部設置有重組分的出口；其中本發明中所涉及的出料位置可以與進料位置處于同一水平位置，優選出料位置比進料位置低3-7塊理論塔板；其中所述公共精餾區l和公共提餾區4分別具有套筒塔的總理論塔板數的10-50%，優選20-40%。內精餾筒體2和外精餾塔體3分別具有套筒塔的總理論塔板數的10-40%，優選15-30%。—種基于上述分離淺色裂解碳九餾分的裝置的方法，如圖2所示原料從外精餾塔體3的中上部引入，并在外精餾塔體3中進行初級分離，輕組分進入公共精餾區1，重組分進入公共提餾區4，中間組分兩端自由分離；在內精餾筒體2的上部分完成輕組分和中間組分的分離，下部分完成重組分和中間組分的分離，且在內精餾筒體2的中下部采出淺色裂解碳九餾分。公共精餾區1流下的液體被分成兩股流，一股進入內精餾筒體2，另一股進入外精餾塔體3。其中所述從公共精餾區1流下的液體進入內精餾筒體2和外精餾塔體3的比例為l:8-8:1(內精餾筒體2:外精餾塔體3)，優選i:4-4:U內精餾筒體2:外精餾塔體3);其中原料可以從外精餾塔體3進入，內精餾筒體2采出淺色裂解碳九餾分，(如說明書附2所示)；也可以從內精餾筒體2進料，外精餾塔體3采出淺色裂解碳九餾分，(如說明書附3所示)；其中套筒塔采用負壓精餾，操作壓力控制在20-40KPa(絕壓)，塔頂溫度50_8(TC，塔釜溫度140-170°C，回流比0.5-2。原料CeCg+各組成范圍CeCs的質量百分含量50-90%，優選60-80%，(]9+質量百分含量10-50%，優選20-40%。根據此工藝塔頂C6C8含量達到99%以上，淺色裂解碳九的收率達74%以上，膠質含量低于40mg/100mL。本發明用DDC替代脫碳九塔，可以節省預處理蒸餾塔，以及塔頂冷凝器和塔釜再沸器。與傳統的分離方法相比，節能30%左右。避免了碳九餾分的重復加熱，減少不飽和組分聚合生成膠質的機率，提高產品的收率。側線C9中膠質含量低于50mg/100mL，重組分少，可以滿足催化加氫的要求，提高催化劑的活性。圖1為典型的乙烯廠后加氫裂解汽油分離路線圖，其中1為脫碳五塔，2為脫砷反應器，3為預脫碳六碳八塔，4為脫碳九塔；圖2為分離淺色裂解碳九餾分的裝置示意圖，其中1為公共精餾區，2為內精餾筒體，3為外精餾塔體，4為公共提餾區，6為冷凝器，7為塔頂產品緩沖罐，10為塔底再沸器，11為重組分；圖3為分離淺色裂解碳九餾分的裝置中與圖2進出料位置相反的裝置示意圖，其中1為公共精餾區，2為內精餾筒體，3為外精餾塔體，4為公共提餾區，6為冷凝器，7為塔頂產品緩沖罐，10為塔底再沸器，11為重組分。具體實施例方式如附圖2所示一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，用一種新的套筒塔替代脫碳九塔，即在精餾塔內部套接內精餾筒體2，將整個精餾塔分成公共精餾區1、公共提餾區4、內精餾筒體2和外精餾塔體3四部分；這四個部分內部都設有塔板或填料；內精餾筒體2以上部分為公共精餾區1，其頂部設置有C6Cs餾分的出口，內精餾筒體2中設置至少一個原料的進入口或至少一個產物淺色裂解碳九的出口；內精餾筒體2以下部分為公共提餾區4，其底部設置有重組分的出口。套筒塔選擇負壓操作，壓力范圍為10-50KPa。套筒塔的總理論板數為30-60塊，公共精餾區1的理論板數為10-20塊，內精餾筒體的理論板數為5-15塊，外精餾塔體的理論板數為10-20塊，公共提餾區6的理論板數為10-20塊。原料從外精餾塔體3的中上部引入，并在外精餾塔體3中進行初級分離，輕組分進入公共精餾區1，重組分進入公共提餾區4，中間組分兩端自由分離；在內精餾筒體2的上部分完成輕組分和中間組分的分離，下部分完成重組分和中間組分的分離，從而優選在內精餾筒體2的中下部采出淺色裂解碳九餾分。公共精餾區1流下的液體被分成兩股流，一股進入內精餾筒體2，另一股進入外精餾塔體3。對比例1:采用傳統的分離方法，即脫碳九塔和預處理蒸餾塔分離裂解碳九。工藝條件為處理量為23905kg/h，原料中C6Cs質量分數為70.67%，塔頂采出量16646.lkg/h，塔頂CeCs質量分數為99.2X。預處理蒸餾塔塔頂采出量4500kg/h。二塔流程工藝參數如表1所示。表1傳統的分離方法分離裂解碳九工藝參數一覽表項目脫碳九塔預處理蒸餾塔總計塔頂壓力(KPa絕壓)，21215<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>脫碳九塔塔釜產品裂解碳九的膠質含量4000mg/100mL。預處理蒸餾塔塔頂產品的膠質含量75mg/100mL，淺色裂解碳九的收率61.99%。總塔頂制冷負荷6058.1212KW，塔底加熱負荷5806.5887KW。實施例1:采用套筒塔分離裂解碳九，工藝條件為處理量為23905kg/h，原料中C6C8質量分數為70.67%，塔頂采出量16646.lkg/h，塔頂C6C8質量分數為99.2%。淺色裂解碳九采出量5400kg/h，外塔進料，內筒出料，液體分配比(內精餾筒體2:外精餾塔體3)為l:2。套筒塔工藝參數如表2所示。表2套筒塔分離裂解碳九工藝參數一覽表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>套筒塔分離得到的淺色裂解碳九的膠質含量為35mg/100mL，淺色裂解碳九的收率74.39%。總塔頂制冷熱負荷4072.4520KW，塔底加熱負荷4364.4950KW。比較對比例1與實施例1得出套筒塔分離得到的淺色裂解碳九的工藝比傳統工藝可節約29.90%的能耗。實施例2:采用套筒塔分離裂解碳九，工藝條件為處理量為23905kg/h，原料中C6C8質量分數為75.43%，塔頂采出量18000.lkg/h，塔頂C6C8質量分數為99.3%。淺色裂解碳九采出量4500kg/h，外塔進料，內筒出料，液體分配比(內精餾筒體2:外精餾塔體3)為l:2。套筒塔工藝參數如表3所示。表3套筒塔分離裂解碳九工藝參數一覽表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>套筒塔分離得到的淺色裂解碳九的膠質含量為38mg/100mL，淺色裂解碳九的收率76.62%。總塔頂制冷熱負荷4416.9065KW，塔底加熱負荷4627.1441KW。比較對比例1與實施例1得出套筒塔分離得到的淺色裂解碳九的工藝比傳統工藝可節約23.78%的能耗。實施例3:在與實施例2相同的操作條件下，只改變進出料的位置，選擇內筒進料，外塔出料，得出的結果與實施例2相同。權利要求一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，包括套筒塔，冷凝器(6)，塔頂產品緩沖罐(7)，塔底再沸器(10)；其特征在于精餾塔內部套接內精餾筒體(2)，將整個精餾塔分成公共精餾區(1)、公共提餾區(4)、內精餾筒體(2)和外精餾塔體(3)四部分，所述的四部分內部設有塔板或填料；內精餾筒體(2)以上部分為公共精餾區(1)，其頂部設置有C6～C8餾分的出口，內精餾筒體(2)中設置至少一個原料的進入口或至少一個產物淺色裂解碳九的出口；內精餾筒體(2)以下部分為公共提餾區(4)，其底部設置有重組分的出口。2.根據權利要求1所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，其特征在于出料位置和進料位置處于同一水平位置。3.根據權利要求2所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，其特征在于出料位置比進料位置低3-7塊理論塔板。4.根據權利要求1所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，其特征在于所述公共精餾區(1)和公共提餾區(4)分別具有套筒塔的總理論塔板數的10-50%，內精餾筒體(2)和外精餾塔體(3)分別具有套筒塔的總理論塔板數的10-40%。5.根據權利要求4所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，其特征在于所述公共精餾區(1)和公共提餾區(4)分別具有套筒塔的總理論塔板數的20-40%，內精餾筒體(2)和外精餾塔體(3)分別具有套筒塔的總理論塔板數的15-30%。6.根據權利要求1所述的裝置的一種分離淺色裂解碳九餾分的方法，其特征在原料從外精餾塔體(3)的中上部引入，并在外精餾塔體(3)中進行初級分離，輕組分進入公共精餾區(l)，重組分進入公共提餾區(4)，中間組分兩端自由分離；在內精餾筒體(2)的上部分完成輕組分和中間組分的分離，下部分完成重組分和中間組分的分離，從內精餾筒體(2)的中下部采出淺色裂解碳九流；公共精餾區(1)流下的液體被分成兩股流，一股進入內精餾筒體(2)，另一股進入外精餾塔體(3)。7.根據權利要求6所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的方法，其特征在于從外精餾塔體(3)進料，內精餾筒體(2)采出淺色裂解碳九餾分；或從內精餾筒體(2)進料，外精餾塔體(3)采出淺色裂解碳九餾分。8.根據權利要求6所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的方法，其特征在于其中所述從公共精餾區(1)流下的液體進入內精餾筒體(2)和外精餾塔體(3)的比例即內精餾筒體(2)與外精餾塔體(3)之比為1:8-8:1。9.根據權利要求8所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的方法，其特征在于所述從公共精餾區(1)流下的液體進入內精餾筒體(2)和外精餾塔體(3)的比例即內精餾筒體(2)與外精餾塔體(3)之比為1:4-4:1。10.根據權利要求6所述的一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置的方法，其特征在于套筒塔采用負壓精餾，操作壓力控制在絕壓20-40KPa，塔頂溫度50-80°C，塔釜溫度140-170°C，回流比0.5-2。全文摘要本發明一種分離淺色裂解碳九餾分的裝置，包括套筒塔，冷凝器，塔頂產品緩沖罐，塔底再沸器；其中精餾塔內部套接內精餾筒體，將整個精餾塔分成公共精餾區、公共提餾區、內精餾筒體和外精餾塔體四部分，其內部設有塔板或填料；內精餾筒體以上部分為公共精餾區，其頂部設置有C6～C8餾分的出口，內精餾筒體中設置至少一個原料的進入口或至少一個產物淺色裂解碳九的出口；內精餾筒體以下部分為公共提餾區，底部設有重組分的出口。原料從外精餾塔體的中上部引入，并在外精餾塔體中進行初級分離，在內精餾筒體的上部分完成輕組分和中間組分的分離，下部分完成重組分和中間組分的分離。本發明與傳統的分離方法相比，節能30％左右，提高產品的收率。文檔編號C10G7/00GK101717657SQ20091023436公開日2010年6月2日申請日期2009年11月24日優先權日2009年11月24日發明者葉青,張學嶺,張新兵,承民聯,朱國彪,李浪濤,湯文境,裘兆蓉申請人:江蘇工業學院