苯乙烯分离系统的节能工艺方法技术方案

本发明专利技术公开了一种苯乙烯分离系统的节能工艺方法，通过在乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶的恒沸换热器之后增设一台脱氢液预热器，恒沸换热器中未冷凝的气相物料进入脱氢液预热器与脱氢液换热，使得进入脱氢液预热器的脱氢液被加热，脱氢液预分塔由常温进料被加热至泡点进料；同时气相物料冷却并部分冷凝，未冷凝的气相物料进入尾气冷凝器冷却并冷凝。采用本发明专利技术的节能方法，能量得到了合理利用，克服了现有技术工艺流程长、设备数量多、工程费用大的不足，降低了循环冷却水和加热蒸汽的消耗，较好地解决了现有技术存在的问题。

Energy saving technology of Styrene Separation System

The invention discloses an energy saving process for styrene separation system, the Ethylbenzene / styrene distillation separation tower top after constant boiling heat exchanger with a dehydrogenation liquid preheater, azeotropic condensation heat exchanger without change in gas phase dehydrogenation liquid material into the preheater and dehydrogenation liquid heat, which makes the fluid into the dehydrogenation the liquid preheater is heated, liquid pre dehydrogenation tower from the normal temperature feeding is heated to a bubble point feed; while the gas phase material cooling and partial condensation, uncondensed gas phase material into the exhaust condenser cooling and condensation. By adopting the energy saving method of the invention, the energy has been rationally utilized, and overcome the shortcomings of the existing technology, such as long process flow, large quantity of equipment and large engineering cost, which reduces the consumption of circulating cooling water and heating steam, and solves the existing problems of the existing technology better.

【技术实现步骤摘要】
苯乙烯分离系统的节能工艺方法
本专利技术涉及一种苯乙烯装置分离流程换热网络优化的工艺方法，尤其涉及一种苯乙烯分离系统精馏塔系换热网络的节能工艺方法。
技术介绍
苯乙烯单体是重要的基本有机化工原料，广泛用于生产聚苯乙烯PS、泡沫聚苯乙烯EPS和ABS合成树脂等，此外还可用于生产离子交换树脂、农用乳化剂、医药品、涂料等，是石油化工重要的基本有机化工原料，仅次于聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、环氧乙烷EO的第四大乙烯衍生产品，产量在合成树脂中仅次于聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC，位居第三。苯乙烯产品绝大部分是通过乙苯脱氢生产工艺得到的，其工艺技术主要有绝热脱氢工艺、等温脱氢工艺和氧化脱氢工艺。其中最成熟且应用最广泛的是负压绝热脱氢工艺。苯乙烯生产过程的能耗主要集中在反应单元和精馏单元，反应单元的能耗主要取决于水/烃比，精馏单元的能耗主要取决于精馏分离塔的公用工程消耗，尤其是乙苯/苯乙烯分离塔的公用工程消耗。目前国际上苯乙烯生产装置的生产能力已趋向大型化和特大型化，并进一步向低能耗方向发展。我国建设的苯乙烯装置与世界发展趋势同步，因而开发具有竞争力的低能耗精馏分离流程和换热网络工艺方法迫在眉睫。专利申请号200510013355.5一种苯乙烯分离的工艺方法，此专利技术公开了将普通乙苯/苯乙烯精馏分离单塔改进为两塔操作，达到降低能耗40～50%的效果。专利申请号200810043495.0乙苯/苯乙烯的节能分离方法，公开了将乙苯/苯乙烯分离单塔改进为两塔操作，塔顶蒸汽导入压缩机压缩后作为塔釜再沸器热源的节能技术方案。专利申请号200910056821.6乙苯/苯乙烯分离塔塔顶低温热回收方法，公开了通过优化塔顶换热器的结构回收热量，解决以往技术中存在的塔顶大量低温热无法充分回收的问题。专利申请号201010517546.6萃取精馏分离苯乙烯的方法，公开了采用萃取精馏法来分离苯乙烯的技术方案，可有效降低分离塔塔釜温度，减少苯乙烯聚合，延长运转周期。专利申请号201310066448.9分离乙苯、苯乙烯混合物系的方法，公开了采用高压/低压分壁式精馏塔分离乙苯、苯乙烯的方法。专利申请号201410246774.2乙苯/苯乙烯分离塔塔顶热回收工艺及装置，此专利技术公开了将精馏塔塔顶气相物料加热蒸发工质并引入压缩机，压缩后的工质进入塔釜再沸器的工艺，进行热量回收利用。现有技术中的专利申请号200510013355.5采用二台精馏塔塔系，工艺流程长，设备数量多，工程费用大，生产成本高。专利申请号200810043495.0采用二台精馏塔塔系和一台压缩机，工艺流程更长，设备数量更多，工程费用更大，生产成本更高。专利申请号200910056821.6仅仅改变原有换热器的结构，回收了精馏塔塔顶的低温热量，无法降低精馏塔塔釜加热蒸汽的消耗量，节能效果不明显。专利申请号201010517546.6除设置萃取精馏塔外，还要设置溶剂解吸塔，工艺流程长，设备数量多，工程费用大，生产成本高。专利申请号201310066448.9采用高压/低压分壁式精馏塔分离乙苯、苯乙烯混合物系，设备数量多，设备结构复杂，工程费用也大，生产成本也高。专利申请号201410246774.2增加一台压缩机和一套工质蒸发/冷凝循环系统，工艺流程长，设备数量多，工程费用也大，生产成本也高。同时上述6件专利主要涉及分离乙苯/苯乙烯物系，没有考虑其他物系的分离，存在工艺流程长，设备数量多，工程费用大，生产成本高，整体节能效果差等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中工艺流程长、设备数量多、工程费用大、整体节能效果差等问题，提出一种苯乙烯分离系统的节能工艺方法，本专利技术在现有的乙苯/苯乙烯分离塔塔顶馏出高温气相物料三级冷凝的基础上，增设脱氢液预分塔进料预热器回收热量，使能量利用更加合理，可用于制备苯乙烯的工业生产中，可有效降低整体能耗，减少生产成本。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术第一个方面是提供一种苯乙烯分离系统的节能工艺方法，在乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶的恒沸换热器之后增设一台脱氢液预热器，恒沸换热器中未冷凝的气相物料进入脱氢液预热器与脱氢液换热，使得进入脱氢液预热器的脱氢液被加热，脱氢液预分塔由常温进料被加热至泡点进料；同时气相物料冷却并部分冷凝，未冷凝的气相物料进入尾气冷凝器冷却并冷凝。进一步地，所述脱氢液预分塔操作压力为10～60kPa，操作温度为30～130℃。进一步地，所述脱氢液预分塔操作压力为15～50kPa，操作温度为40～120℃。进一步地，所述脱氢液预分塔操作压力为20～40kPa，操作温度为50～110℃。进一步地，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔操作压力为20～70kPa，操作温度为70～150℃，操作回流比为6～12。进一步地，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔操作压力为25～60kPa，操作温度为80～140℃，操作回流比为8～10。进一步地，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔操作压力为30～50kPa，操作温度为90～130℃，操作回流比为8～9。进一步地，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶操作压力为20～30kPa，操作温度为70～90℃进一步地，所述脱氢液含苯乙烯的重量百分数为50～60%。进一步地，所述恒沸换热器操作压力为20～30kPa，恒沸温度为55～90℃。进一步地，所述恒沸换热器的换热介质为乙苯和水，其质量比为1：1.0～1.2。进一步地，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔为填料式结构，理论板数为120～140，进料位置从塔顶往下50～60理论板处。本专利技术第二个方面是提供一种苯乙烯分离系统的节能装置，包括脱氢液预分塔、脱氢液预分塔再沸器、乙苯/苯乙烯精馏分离塔、恒沸换热器、脱氢液预热器和尾气冷凝器，所述脱氢液预热器设置于所述恒沸换热器和尾气冷凝器之间，将恒沸换热器未冷凝的气相物料进入脱氢液预热器与脱氢液预热器内的脱氢液换热，将脱氢液加热至泡点后送入脱氢液预分塔，脱氢液由原来的常温进料加热至泡点进料。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术通过对分离单元换热网络进行优化，增设一台脱氢液预热器，将乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶经过乙苯/水恒沸换热器后未冷凝的气相物料与脱氢液进行换热以减少循环冷却水、加热蒸汽的消耗，由此苯乙烯装置综合能耗下降3.0～6.0千克标油/吨苯乙烯产品；采用本专利技术的节能技术，能量得到了合理利用，克服了现有技术工艺流程长、设备数量多、工程费用大的不足，降低了循环冷却水的消耗和减少加热蒸汽的消耗，较好地解决了现有技术存在的问题。附图说明图1为本专利技术一种苯乙烯分离系统的节能工艺方法的工艺流程示意图；其中：1-脱氢液预分塔，2-乙苯/苯乙烯精馏分离塔，3-脱氢液预分塔再沸器，4-恒沸换热器，5-脱氢液预热器，6-尾气冷凝器，7-塔顶气，8-泡点脱氢液，9-乙苯/水蒸汽，10-乙苯，11-水，12-脱氢液。具体实施方式本专利技术提供了一种苯乙烯分离系统的节能工艺方法，在不增加分离塔和压缩机的条件下，仅仅采用增设一台脱氢液预热器进行工艺物料换热的技术手段，达到苯乙烯分离系统能量合理利用，整体节能降耗的技术目的。本专利技术具体的技术方案如下：乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶第一级乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶冷凝器（即：恒沸换热器）之后增设一台脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
苯乙烯分离系统的节能工艺方法，其特征在于，在乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶的恒沸换热器之后增设一台脱氢液预热器，恒沸换热器中未冷凝的气相物料进入脱氢液预热器与脱氢液换热，使得进入脱氢液预热器的脱氢液被加热，脱氢液预分塔由常温进料被加热至泡点进料；同时气相物料冷却并部分冷凝，未冷凝的气相物料进入尾气冷凝器冷却并冷凝。

【技术特征摘要】
1.苯乙烯分离系统的节能工艺方法，其特征在于，在乙苯/苯乙烯精馏分离塔塔顶的恒沸换热器之后增设一台脱氢液预热器，恒沸换热器中未冷凝的气相物料进入脱氢液预热器与脱氢液换热，使得进入脱氢液预热器的脱氢液被加热，脱氢液预分塔由常温进料被加热至泡点进料；同时气相物料冷却并部分冷凝，未冷凝的气相物料进入尾气冷凝器冷却并冷凝。2.根据权利要求1所述的苯乙烯分离系统的节能工艺方法，其特征在于，所述脱氢液预分塔操作压力为10～60kPa，操作温度为30～130℃。3.根据权利要求2所述的苯乙烯分离系统的节能工艺方法，其特征在于，所述脱氢液预分塔操作压力为15～50kPa，操作温度为40～120℃。4.根据权利要求1所述的苯乙烯分离系统的节能工艺方法，其特征在于，所述乙苯/苯乙烯精馏分离塔操作压力为20～70kPa，操作温度为70～150℃，操作回流比为6～12。5.根据权利要求4所述的苯乙烯分离系统的节能工艺方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德荣，洪纯芬，白玫，陈俊士，朱逸，何琨，
申请(专利权)人：中石化上海工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31