一种芳烃化合物的生产方法及装置与流程

1.本发明涉及一种劣质油品资源化利用领域，具体涉及一种芳烃化合物的生产方法及装置。


背景技术：

2.乙烯焦油是裂解原料在蒸汽裂解过程中高温缩合产物，其组成和产量随乙烯裂解原料及裂解条件不同而有差异。产量约为乙烯产量的10％-15％。随着中国乙烯工业的迅猛发展，乙烯焦油产量也快速增加，目前，国内乙烯装置副产乙烯焦油达到400万吨/年。如何充分合理利用乙烯副产油使其产生最佳的经济效益，将对乙烯整体效益和乙烯副产资源的深加工产生重大影响，也是当前国内外石化企业亟待解决的重要课题之一。
3.工业萘是一种重要的基础有机化工原料，主要用作合成苯酐、萘醌、萘酚、萘磺酸、萘胺、2,6-二烷基萘、2,6-萘二甲酸、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)和h酸等化工产品。至2021年底，工业萘产能为131万吨，市场需求量未来几年基本持平，2022年，工业萘价格维持在6000元/吨左右。
4.α-甲基萘和β-甲基萘是重要的精细化工和有机化工原料，用途广泛。β-甲基萘主要用于生产维生素k、杀虫剂、染料等。α-甲基萘用于氯乙烯纤维和涤纶印染载体表面活性剂、热载体、医药中间体、硫磺提取剂，可用于生产增塑剂、纤维助染剂。目前，从国内外市场来看，每年对甲基萘的需求量为35万吨，按目前增速计算，未来五年将持续增长至61万吨。
5.目前，现有技术中已有乙烯焦油的综合利用方法的报道，如cn200810228387.0、cn201210442629.2、cn201310078652.2、cn201711349795.7、cn201810529519.7等。
6.上述专利所述的乙烯焦油处理技术大部分是将乙烯焦油轻馏分通过加氢精制工艺分离获得萘和甲基萘产品，工艺复杂，投资成本及能耗相对较高。本工艺仅通过减压串联精馏工艺生产萘和甲基萘产品，工艺简单，投资成本及能耗较低，具有较高的经济价值。


技术实现要素：

7.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术对重质焦油的利用度不高及不充分等缺陷，提供一种芳烃化合物生产方法及装置，其具有原料范围广泛、工艺简单、设备投资低、操作安全、产品产率高等优点，满足经本方法及系统可直接用于生产工业萘、混合甲基萘、中质焦油等芳烃化合物。
8.为实现上述目的，本发明一种芳烃化合物生产方法，包括如下步骤：
9.(1)以乙烯焦油为原料，原料经预热器加热后进入脱焦塔，脱焦塔底部设强制循环再沸器1，脱焦塔处理后塔顶轻组分进入脱轻塔，塔底组分送至下游装置；
10.脱轻塔减压操作，塔釜设强制循环再沸器2，塔顶气经脱轻塔冷凝器冷却后进入缓冲罐1，缓冲罐1顶部与真空泵p4相连，抽走不凝气，缓冲罐1油相经脱轻塔轻相采出泵p5打出，一部分去下游装置，一部分回流至脱轻塔c2；脱轻塔c2塔底重组分经脱轻塔釜采出泵p6部分作为脱焦塔c1回流，部分送入工业萘塔c3；
11.(2)工业萘塔c3减压操作，塔釜设强制循环再沸器3，塔顶气经冷凝器2冷却后进入缓冲罐2，缓冲罐2顶部与真空泵p8相连，抽走不凝气；缓冲罐2内组分经回流泵p9，一部分回流，一部分作为业萘产品送出；工业萘塔c3塔底重组分经工业萘塔釜泵p10送至甲基萘塔c4；
12.(3)甲基萘塔c4减压操作，塔釜设强制循环再沸器4，塔顶轻组分经过甲基萘塔顶冷凝器e7冷却后进入缓冲罐3，缓冲罐3顶部与真空泵p12相连，抽走不凝气；缓冲罐3内组分经回流泵p13，一部分回流，一部分作为中质焦油产品送出；甲基萘塔c4侧线抽出甲基萘产品；甲基萘塔c4塔底重组分经甲基萘塔釜泵p14打出汇同脱焦塔c1塔底重组分去下游装置。
13.其中，乙烯焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到70％馏出温度范围为183～315℃。
14.所述脱焦塔c1为板式和填料混合塔，乙烯焦油原料温度200-250℃，塔顶操作压力0.005-0.02mpa(a)，塔顶操作温度130-200℃，塔底操作压力0.008-0.028mpa(a)，塔底操作温度250-310℃。强制循环再沸器e1加热介质为导热油。
15.所述脱轻塔c2为填料塔，塔顶操作压力0.001-0.010mpa(a)，塔顶操作温度80-150℃，塔底操作压力0.009-0.018mpa(a)，塔底操作温度100-200℃。强制循环再沸器e2加热介质为导热油。
16.所述工业萘塔c3为板式塔或填料塔，塔顶操作压力为0.005mpa(a)～0.02mpa(a)，操作温度为100℃～150℃。
17.所述的工业萘塔(c3)塔顶冷凝液主要为工业萘，其特征在于，步骤(2)所得的工业萘纯度达到95％以上，结晶点77.5℃以上，灰分≤0.02％。
18.所述甲基萘塔c4为板式塔或填料塔，塔顶操作压力为0.001mpa(a)～0.020mpa(a)，操作温度为130℃～200℃。
19.所述的甲基萘塔c4塔顶冷凝液主要为中质焦油，其特征在于，步骤(3)所得的中质焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到终馏点温度范围为200～250℃。
20.所述的甲基萘塔c4塔侧线抽出的混合甲基萘产物，其指标为甲基萘含量(wt)≥80％，萘含量≤10％，水分含量≤1％。
21.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
22.(1)采用本工艺生产的工业萘纯度高，能达到95％以上。
23.(2)采用本工艺生产的混合甲基萘纯度高，能达到80％以上。
24.(3)处理工艺简单高效，产品丰富全面，投资成本低；
25.(4)经济与社会效益高，本发明利用廉价的乙烯焦油，生产高附加值的工业萘、混合甲基萘和中质焦油产品，经济效益显著，同时减少乙烯焦油作为燃料油的使用量，绿色环保。
附图说明
26.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
27.图1为芳烃化合物生产方法及装置示意图，附图中c1-脱焦塔、c2-脱轻塔、c3-工业萘塔、c4-甲基萘塔、e1-强制循环再沸器1、e2-强制循环再沸器2、e3-冷凝器1、e4-强制循环
再沸器3、e5-冷凝器2、e6-强制循环再沸器3、e7-冷凝器3、v1-缓冲罐1、v2-缓冲罐2、v3-缓冲罐3、p1-再沸循环泵1、p2-脱焦塔采出泵、p3-再沸循环泵2、p4-真空泵1、p5-脱轻塔轻相采出泵、p6-脱轻塔釜采出泵、p7-再沸循环泵3、p8-真空泵2、p9-工业萘塔回流泵、p10-工业萘塔釜泵、p11-再沸循环泵4、p12-真空泵3、p13-甲基萘塔回流泵、p14-甲基萘塔釜泵。
具体实施方式
28.为了更清楚的阐述本发明的技术方案，以下结合说明书内容给出相关技术方案的具体实施例，应该理解以下实施例并不构成对本发明保护范围的限制，任何相关技术领域技术人员基于本发明无需付出创造性劳动的演变与改进所形成的技术方案均属于本发明的保护范围。
29.下面通过具体的实施例来详细说明利用上述装置石油树脂生产方法及装置。
30.如图1所示，本技术提出了一种芳烃化合物生产装置，包括依次连接的脱焦塔c1、脱轻塔c2、工业萘塔c3和甲基萘塔c4，其中，所述脱焦塔c1、脱轻塔c2、工业萘塔c3和甲基萘塔c4的塔底分别设置有强制循环再沸器，脱轻塔c2、工业萘塔c3和甲基萘塔c4的塔顶分别设置有依次连接的冷凝器和缓冲罐，每个缓冲罐顶部分别与真空泵相连，底部组分一部分回流至原塔顶，一部分作为采出口；其中，所述脱焦塔c1的塔顶与脱轻塔c2的入口相连，所述脱轻塔c2的塔底设置有回流管道一部分回流至脱焦塔c1的塔顶另一部分与工业萘塔c3的入口相连，所述工业萘塔c3的底部出料口与甲基萘塔c4的入口相连。
31.脱焦塔c1为板式和填料混合塔，所述脱轻塔c2为填料塔，所述工业萘塔c3为板式塔或填料塔，所述甲基萘塔c4为板式塔或填料塔。
32.强制循环再沸器的加热介质为导热油。
33.下述实施例均在该装置基础上实行。
34.实施例1
35.本实施例的其中所述的乙烯焦油原料来自乙烯厂。乙烯焦油组成如下表：
36.表1原料1(乙烯焦油)性质
[0037][0038]
以乙烯焦油为原料，原料经换热器加热到200℃进入脱焦塔(c1)，脱焦塔底部设强制循环再沸器1(e1)，脱焦塔(c1)塔顶轻组分温度152℃，压力13kpa(a)，进入脱轻塔(c2)，脱焦塔(c1)塔底重组分去下游装置。脱轻塔(c2)减压操作，塔釜设强制循环再沸器2e2。塔顶气温度97℃，压力5kpa(a)，经脱轻塔冷凝器e3冷却后进入缓冲罐1v1。脱轻塔c2塔底重组分温度152℃，压力13kpa(a)经脱轻塔釜采出泵p6部分作为脱焦塔c1回流，部分送入工业萘塔。缓冲罐1v1顶部与真空泵1p4相连，抽走不凝气，控制压力为3kpa(a)。缓冲罐v1油相经脱
轻塔轻相采出泵p5打出去下游装置。
[0039]
工业萘塔c3减压操作，塔釜设强制循环再沸器3e4。工业萘塔塔顶温度135℃，压力10kpa(a)，塔顶气经冷凝器2e5冷却后进入缓冲罐2v2，塔顶轻组分经工业萘塔回流泵p9部分回流，部分作为工业萘产品送出。工业萘塔c3塔底温度182℃，压力20kpa(a)，塔底重组分经工业萘塔釜泵p10送至甲基萘塔c4。缓冲罐2v2顶部与真空泵2p8相连，抽走不凝气，控制缓冲罐2v2压力为7kpa(a)。
[0040]
甲基萘塔c4减压操作，塔釜设强制循环再沸器4e6，塔顶温度156℃，压力15kpa(a)，塔顶轻组分经过甲基萘塔顶冷凝器e7冷却后进入缓冲罐3v3，塔顶轻组分经甲基萘塔回流泵p13部分回流，部分作为中质焦油产品送出。甲基萘塔c4侧线抽出甲基萘产品。甲基萘塔c4塔底温度212℃，压力25kpa(a)，塔底重组分经甲基萘塔釜泵p14打出汇同脱焦塔c1塔底重组分去下游装置。
[0041]
所得产品质量为：工业萘纯度达到95.6％，结晶点77.9℃，灰分≤0.02％；甲基萘含量(wt)81％，萘含量9％，水分含量≤1％；所得中质焦油产品性质如下表：
[0042]
表2
[0043][0044]
实施例2
[0045]
本实施例装置和操作步骤与实施例1相同，区别在于原料乙烯焦油组成有所变化，具体见下表：
[0046]
表3原料2(乙烯焦油)性质
[0047][0048]
所得产品质量为：工业萘纯度达到96.5％，结晶点78.2℃，灰分≤0.01％；甲基萘含量(wt)83％，萘含量7％，水分含量≤1％；所得中质焦油产品性质如下表：
[0049]
表4
[0050][0051]
本发明利用廉价的乙烯焦油，生产高附加值的工业萘、混合甲基萘和中质焦油产品，经济效益显著，同时减少乙烯焦油作为燃料油的使用量，绿色环保，通过采用减压精馏多塔串联分离出高附加值的芳烃化合物系列产品，使工业萘纯度达到95％以上，混合甲基萘纯度达到80％以上，形成一种高效的乙烯焦油制芳烃化合物系列产品的技术方法。

技术特征：
1.一种芳烃化合物的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）以乙烯焦油为原料，原料经预热器加热后进入脱焦塔（c1），脱焦塔底部设强制循环再沸器1（e1），脱焦塔（c1）处理后塔顶轻组分进入脱轻塔（c2），塔底组分送至下游装置；脱轻塔（c2）减压操作，塔釜设强制循环再沸器2（e2），塔顶气经脱轻塔冷凝器（e3）冷却后进入缓冲罐1（v1），缓冲罐1（v1）顶部与真空泵1（p4）相连，抽走不凝气，缓冲罐1（v1）油相经脱轻塔轻相采出泵（p5）打出，一部分去下游装置，一部分回流至脱轻塔（c2）；脱轻塔（c2）塔底重组分经脱轻塔釜采出泵（p6）部分作为脱焦塔（c1）回流，部分送入工业萘塔（c3）；（2）工业萘塔（c3）减压操作，塔釜设强制循环再沸器3（e4），塔顶气经冷凝器2（e5）冷却后进入缓冲罐2（v2），缓冲罐2（v2）顶部与真空泵2（p8）相连，抽走不凝气；缓冲罐2（v2）内组分经回流泵（p9），一部分回流，一部分作为业萘产品送出；工业萘塔（c3）塔底重组分经工业萘塔釜泵（p10）送至甲基萘塔（c4）；（3）甲基萘塔（c4）减压操作，塔釜设强制循环再沸器4（e6），塔顶轻组分经过甲基萘塔顶冷凝器（e7）冷却后进入缓冲罐3（v3），缓冲罐3（v3）顶部与真空泵3（p12）相连，抽走不凝气；缓冲罐3（v3）内组分经回流泵（p13），一部分回流，一部分作为中质焦油产品送出；甲基萘塔（c4）侧线抽出甲基萘产品；甲基萘塔（c4）塔底重组分经甲基萘塔釜泵（p14）打出汇同脱焦塔（c1）塔底重组分去下游装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解制乙烯过程中的原料及产品高温缩合产物，其中乙烯焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到70%馏出温度范围为183~315℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱焦塔（c1）为板式和填料混合塔，乙烯焦油原料温度200-250℃，塔顶操作压力0.005-0.02mpa(a)，塔顶操作温度130-200℃，塔底操作压力0.008-0.028mpa(a)，塔底操作温度250-310℃；强制循环再沸器（e1）加热介质为导热油。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱轻塔（c2）为填料塔，塔顶操作压力0.001-0.010mpa(a)，塔顶操作温度80-150℃，塔底操作压力0.009-0.018mpa(a)，塔底操作温度100-200℃，强制循环再沸器2（e2）加热介质为导热油。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述工业萘塔（c3）为板式塔或填料塔，塔顶操作压力为0.005mpa(a)~0.02mpa(a) ，操作温度为100 o
c～150 o
c。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述甲基萘塔（c4）为板式塔或填料塔，塔顶操作压力为0.001mpa(a)~0.020mpa(a) ，操作温度为130
o
c～200
o
c。7.一种芳烃化合物的生产装置，其特征在于，包括依次连接的脱焦塔（c1）、脱轻塔（c2）、工业萘塔（c3）和甲基萘塔（c4），其中，所述脱焦塔（c1）、脱轻塔（c2）、工业萘塔（c3）和甲基萘塔（c4）的塔底分别设置有强制循环再沸器，脱轻塔（c2）、工业萘塔（c3）和甲基萘塔（c4）的塔顶分别设置有依次连接的冷凝器和缓冲罐，每个缓冲罐顶部分别与真空泵相连，底部组分一部分回流至原塔顶，一部分作为采出口；其中，所述脱焦塔（c1）的塔顶与脱轻塔（c2）的入口相连，所述脱轻塔（c2）的塔底设置有回流管道一部分回流至脱焦塔（c1）的塔顶另一部分与工业萘塔（c3）的入口相连，所述工业萘塔（c3）的底部出料口与甲基萘塔（c4）的入口相连。8.根据权利要求7所述的生产装置，其特征在于，所述脱焦塔（c1）为板式和填料混合
塔，所述脱轻塔（c2）为填料塔，所述工业萘塔（c3）为板式塔或填料塔，所述甲基萘塔（c4）为板式塔或填料塔。9.根据权利要求7所述的生产装置，其特征在于，所述强制循环再沸器的加热介质为导热油。

技术总结
本发明公开了一种芳烃化合物的生产方法，以乙烯焦油为原料，原料经预热器加热后进入脱焦塔和脱轻塔脱除重相，脱轻塔底油相进入工业萘塔减压精馏，塔顶产出工业萘产品，塔底重相去甲基萘塔减压精馏，塔顶产出中质焦油，塔侧向采出混合甲基萘，塔底重相与脱焦塔底重相混合进入下游系统。本发明采用减压精馏多塔串联分离出高附加值的芳烃化合物系列产品，使工业萘纯度达到95%以上，混合甲基萘纯度达到80%以上，形成一种高效的乙烯焦油制芳烃化合物系列产品的技术方法。产品的技术方法。产品的技术方法。


技术研发人员：尹勇勇 严文荣 王佳兵 陈跃 吴晓辉 石磊 魏微 陈月亮 毛兴芳 周静
受保护的技术使用者：中建石化工程有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/13