本发明专利技术提供了一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统及其分离方法，所述系统包括依次相连的歧化反应系统和反应产物分离系统，所述反应产物分离系统包括热高分罐、换热器、空冷器、水冷器和反应产物分离罐；其中，热高分罐的气体出料口依次与换热器、空冷器、水冷器和反应产物分离罐的进料口相连，反应产物分离罐的液体出料口与换热器相连。本发明专利技术在基本不影响循环氢纯度和芳烃收率的情况下，减少了热高分液的重复冷却和加热过程，降低了后续分馏系统的加热负荷，同时热高分罐气相流量明显降低，极大减少了反应产物的冷却负荷，与现有技术相比，本发明专利技术降低冷却负荷30％以上，加热负荷降低了50％以上，节能效果显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于对二甲苯歧化反应产物分离领域，涉及一种二甲苯歧化反应产物分离系统及其分离方法，尤其涉及一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统及其分离方法。
技术介绍
对二甲苯(PX)装置是化纤工业的核心原料装置之一，它以重整汽油中的C7-C9芳烃为原料，生产苯、对二甲苯和邻二甲苯等产品。其中歧化反应单元以甲苯和C9-C10芳烃为原料，通过歧化及烷基转移反应，生成苯和C8芳烃。在歧化反应流程中，歧化反应产物离开反应器的温度为350～460℃，与进料换热后的温度为90～120℃，压力为2.5～3.5MPa，此时的反应产物处于气液两相状态，为了分离出产物中的氢气循环使用及外送，目前国内所有的二甲苯装置在生产或设计中，均采用空冷和水冷将反应产物温度降低到30～50℃后，再进行气液分离。上述流程得到的芳烃产物温度为40℃左右，而后续的分馏过程又需要将芳烃产物升温至较高的温度(160～200℃)，如此的重复冷却-加热过程不仅消耗了大量的冷却负荷，也增大了后续分馏流程的加热负荷。因此，亟需研究一种可以减小歧化反应空冷器的冷却负荷和后续分馏系统的加热负荷，并且节约能耗的方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统及其分离方法。本专利技术根据歧化反应产物分离部分的工艺特点，采用热高分方法处理换热后温度介于90～120℃且压力介于2.5～3.5MPa的歧化反应产物，避免了芳烃产物的重复冷却-加热过程，将热量充分回收利用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统，所述系统包括依次相连的歧化反应系统和反应产物分离系统，所述反应产物分离系统包括热高分罐、换热器、空冷器、水冷器和反应产物分离罐；其中，热高分罐的气体出料口依次与换热器、空冷器、水冷器和反应产物分离罐的进料口相连，反应产物分离罐的液体出料口与换热器相连。上述热高分罐的气体出料口是与换热器的热媒入口相连，热高分罐的气体出料为需要冷却的物料，作为热源为换热器供热；反应产物分离罐的液体出料口与换热器冷媒入口相连。本专利技术采用热高分工艺对歧化反应产物分离，热高分处理得到的液相为不需要冷却物料，其直接进入后续的分馏系统；热高分处理得到的气相为需要冷却的物料，其经过换热和冷却至30～50℃后再进入反应产物分离罐进行进一步的气液分离；反应产物分离罐分离出的液体经换热器与热高分处理得到的气相换热后再与热高分处理得到的液相混合，混合后温度可达80～120℃，充分减少了后续分馏系统的加热负荷。作为本专利技术的优选方案，所述歧化反应系统包括依次相连的进料换热器、加热炉和歧化反应器；其中，歧化反应系统的进料与进料换热器的冷媒入口相连，其作为冷源用于冷却歧化反应器的出料。优选地，所述歧化反应器的出料口经进料换热器与热高分罐的进料口相连。作为本专利技术的优选方案，反应产物分离系统包括压缩机，所述反应产物分离罐的气体出口与压缩机的入口相连；反应产物分离罐产出的气相一部分作为产品氢输出，另一部分通过压缩机返回进行歧化反应。作为本专利技术的优选方案，所述热高分罐的温度为90～130℃，例如90℃、100℃、110℃、120℃或130℃等，压力为2.5～3.5MPa，例如2.5MPa、2.7MPa、3MPa、3.3MPa或3.5MPa等。优选地，所述反应产物分离罐的压力为2.4～3.4MPa，例如2.4MPa、2.7MPa、3MPa、3.3MPa或3.4MPa等。第二方面，本专利技术提供了一种上述二甲苯歧化反应产物分离系统的分离方法，所述分离方法包括二级冷凝分离过程，歧化反应产物与反应进料换热后进行第一次气液分离，第一次气液分离得到的气相经换热和冷却后进行第二次气液分离。作为本专利技术的优选方案，第二次气液分离得到的液相与第一次气液分离得到的气相换热后，与第一次气液分离得到的液相进行混合，混合后进行后续分馏操作。优选地，歧化反应产物与反应进料换热后的温度为90～130℃，例如90℃、100℃、110℃、120℃或130℃等。优选地，第二次气液分离得到的液相与第一次气液分离得到的气相换热后，与第一次气液分离得到的液相进行混合，混合后的温度为80～120℃，例如80℃、90℃、100℃、110℃或120℃等。优选地，第一次气液分离得到的气相经换热和冷却后的温度为30～50℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等。作为本专利技术的优选方案，第二次气液分离得到的气相一部分作为产品输出，另一部分返回进行歧化反应。其中，本专利技术中所述的“一部分”和“另一部分”是指将物料分为两部分，分别用“一部分”和“另一部分”进行描述，属于清楚表述。优选地，歧化反应产物与反应进料换热后不进行冷却直接进行第一次气液分离。作为本专利技术的优选方案，第一次气液分离得到的气相经换热和冷却后的温度为30～50℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等。作为本专利技术的优选方案，第一次气液分离在热高分罐中进行。优选地，所述热高分罐的温度为90～130℃，例如90℃、100℃、110℃、120℃或130℃等，压力为2.5～3.5MPa，例如2.5MPa、2.7MPa、3MPa、3.3MPa或3.5MPa等。作为本专利技术的优选方案，第二次气液分离在反应产物分离罐中进行。优选地，反应产物分离罐的压力为2.4～3.4MPa，例如2.4MPa、2.7MPa、3MPa、3.3MPa或3.4MPa等。上述二甲苯歧化反应产物分离系统的分离方法，具体为：歧化反应进料作为冷媒进入进料换热器，经换热后进入加热炉和歧化反应器，在歧化反应器中进行歧化反应，歧化反应产物进入进料换热器与歧化反应进料换热后进入热高分罐，在热高分罐中进行第一次气液分离，第一次气液分离得到的气相经换热器换热后进入空冷器和水冷器进行冷却，随后进入反应产物分离罐进行第二次气液分离，第二次气液分离得到的液相与第一次气液分离得到的气相在换热器中换热后与热高分罐中第一次气液分离得到的液相进行混合，混合后进行后续分馏操作。第二次气液分离得到的气相一部分作为产品输出，另一部分经压缩机返回进行歧化反应。其中，热高分罐中进行第一次气液分离得到的气相主要组成为C1～C4的轻烃和C6～C10芳烃以及氢气；热高分罐中第一次气液分离得到的液相的主要组成为C6～C10芳烃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术根据歧化反应产物分离部分的工艺特点，采用热高分分离方法将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统，其特征在于，所述系统包括依次相连的歧化反应系统和反应产物分离系统，所述反应产物分离系统包括热高分罐(5)、换热器(6)、空冷器(7)、水冷器(8)和反应产物分离罐(9)；其中，热高分罐(5)的气体出料口依次与换热器(6)、空冷器(7)、水冷器(8)和反应产物分离罐(9)的进料口相连，反应产物分离罐(9)的液体出料口与换热器(6)相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于热高分工艺的二甲苯歧化反应产物分离系统，其特征在于，所述系统包括
依次相连的歧化反应系统和反应产物分离系统，所述反应产物分离系统包括热高分罐(5)、
换热器(6)、空冷器(7)、水冷器(8)和反应产物分离罐(9)；
其中，热高分罐(5)的气体出料口依次与换热器(6)、空冷器(7)、水冷器(8)和反应产物
分离罐(9)的进料口相连，反应产物分离罐(9)的液体出料口与换热器(6)相连。
2.根据权利要求1所述的二甲苯歧化反应产物分离系统，其特征在于，所述歧化反应系
统包括依次相连的进料换热器(2)、加热炉(3)和歧化反应器(4)；
优选地，所述歧化反应器(4)的出料口经进料换热器(2)与热高分罐(5)的进料口相连。
3.根据权利要求1或2所述的二甲苯歧化反应产物分离系统，其特征在于，反应产物分
离系统包括压缩机(10)，所述反应产物分离罐(9)的气体出口与压缩机(10)的入口相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的二甲苯歧化反应产物分离系统，其特征在于，所述热
高分罐(5)的温度为90～130℃，压力为2.5～3.5MPa；
优选地，所述反应产物分离罐(9)的压力为2.4～3.4MPa。
5.根据权利要求1-4任一项所述的二甲苯歧化反应产物分离系统的分离方法，其特征
在于，所述分离方法包括二级冷凝分离过程，歧化反应产物与反应进料换热后进行第一次
气液分离...
【专利技术属性】
技术研发人员：余金森，周斌，孙虎良，李振峰，朱世杰，
申请(专利权)人：上海优华系统集成技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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