对二甲苯装置异构化单元热高村分离工艺研究.pdf

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1、石油炼制与化工2015年1月节能减排PETROLEUMPR0CESSINGANDPETR0CHEMICALS第46卷第1期对二甲苯装置异构化单元热高压分离工艺研究薄德臣，张英，徐向荣。，徐宏。(1．中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001；2．中国石化扬子石化芳烃厂}3．华东理工大学)摘要：针对目前对二甲苯(Px)装置异构化单元普遍采用冷高压分离工艺导致装置用能不合理的现状，分析了采用热高压分离工艺的优势以及采用热高压分离工艺需要注意的问题；建立了能够准确分析异构化反应产物的分析方法，利用ASPENPLUS流程模

2、拟软件对热高压分离工艺过程进行了模拟计算，结果表明，采用热高压分离工艺对循环氢浓度几乎没有影响；通过热高压分离工艺的工业应用证明了该工艺是可行的；提出了采用热高压分离工艺后的对二甲苯装置能量优化匹配方案，并通过流程模拟进行了热负荷核算，结果表明采用新的流程可使370kt／a的PX装置能耗下降627MJ／t。关键词：对二甲苯装置异构化热高压分离工艺对二甲苯(PX)是一种重要的基本有机化工进料。与冷高压分离工艺相比，热高压分离工艺原料，主要用于制取对苯二甲酸及对苯二甲酸二的优势在于：①避免了热高压分离采出液相先降甲酯，进而生

3、产聚酯。因此，PX可称为聚酯产品温再升温过程，用能更合理；②大大降低了空冷链的龙头，在现代国民经济中有着极其重要的地器和水冷器的负荷，减少电能消耗和循环水量；位和作用『1]。截止到2011年，我国的PX产量已③可减少高压分离液与异构化反应进料的换热超过6．0Mt／a，已经成为世界上最大的生产国量，提高反应物料进加热炉温度，降低反应加热之一[。炉负荷。目前PX生产主要以C芳烃(PX、间二甲苯、虽然热高压分离工艺可以使装置用能更合邻二甲苯和乙苯)为原料，通过异构化反应、吸附理，但由于热高压分离工艺相当于增加了一级闪分离以及精

4、馏分离过程即可获得高纯度的PX产蒸过程，所以由冷高压分离工艺改为热高压分离品。近十年来国内建成的PX装置，由于装置规模工艺后，理论上循环氢浓度会下降，对于现有装置的逐渐增大、催化剂性能的改进以及换热流程的而言，循环氢浓度的下降势必会对压缩机和反应优化，装置能耗逐步降低，但即使最先进的PX装过程有影响，根据操作经验，认为如果循环氢浓度置能耗也在10450MJ／t以上。因此，在节能形势下降显著(超过5百分点)，则现有装置不适合改日益严峻的情况下，开展芳烃装置的节能研究工造为热高压分离工艺流程。本课题通过对异构作具有重要的现实

5、意义。化反应产物进行组成分析和模拟计算，考察采用现有的PX装置异构化单元普遍采用冷高压热高压分离工艺后循环氢浓度的变化程度，通过分离工艺流程，其特点是从异构化进出料换热器工业应用证明异构化热高压分离工艺的可行性，出来的反应产物全部再经空冷器、水冷器冷却到最后以国内某PX产能为370kt／a的工业装置工40。C后进入冷高压分离罐，分离出的液相再经换艺流程为研究对象，提出改造为热高压分离工艺热升温后进入脱庚烷塔进行分离；由于冷高压分后的合理能量匹配方案，为PX装置的节能改造离工艺流程存在物流先冷却降温再换热升温的过提供参考。

6、程，因而用能不合理，近年来有文献建议异构化单元采用热高压分离工艺流程，其特点是从异构收稿日期：2014O6—11；修改稿收到Et期：201408—25。化进出料换热器出来的物料首先进入热高压分离作者简介：薄德臣，博士，工程师，主要研究方向：系统节能、传罐，分离出的气相再经空冷器、水冷器冷却到常温质与分离工程。后再进入冷高压分离罐，从冷高压分离罐和热高通讯联系人：薄德臣，Email：bodechen@163．com。压分离罐分离出的液相经混合后作为脱庚烷塔的基金项目：中国石油化工股份有限公司合同项目(No．31020)。第

7、1期薄德臣，等．对二甲苯装置异构化单元热高压分离工艺研究791当前PX装置异构化单元流程简述的贫PX的C芳烃作为反应进料首先与冷高压分离液相出料换热，然后再与循环氢、补充新鲜氢混目前典型的PX装置主要以重整或者外购c合后进人异构化反应进出料换热器与反应出料换芳烃为原料，由二甲苯精馏单元、二甲苯异构化单热，最后再经反应加热炉升温后进入异构化反应元和吸附分离单元组成。二甲苯精馏单元的功能器进行反应；从异构化进出料换热器出来的反应是实现芳烃和C9+的清晰切割，C8芳烃作为吸附分离单元的进料；吸附分离单元的功能是通过吸附产物经空

8、冷器、水冷器冷却至约40℃后进入冷高分离和精馏手段获得高纯度的PX产品，同时分离压分离罐进行气液分离，分离出的气相少部分外出贫PX的芳烃作为异构化反应单元的原料；异排，剩余部分作为循环氢使用，冷高压分离罐出来构化单元的功能是以贫PX的C8芳烃为原料，通过的液相先与外购Cs芳烃混合，然后分别与反应进异构化反应获得富含P