一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置及方法，属于精馏技术领域。脱轻精馏塔1采用间壁精馏塔结构，用于从三甲苯异构化反应生成油中同时脱除轻、重杂质组分，提取基本脱除杂质的三甲苯混合组分油；产品精馏塔2、提浓精馏塔3中一塔正压操作、另一塔减压操作，其中正压操作的塔顶高温油气和脱轻精馏塔1正压操作后塔顶高温位油气共同作为上述两塔中减压操作塔的塔底精馏热源进行联合热耦合利用。基于间壁塔精馏、梯级精馏、热集成耦合原理，实现从三甲苯异构化反应生成油中提纯高纯度均三甲苯产品、回收三甲苯异构反应原料油的节能型、经济型精馏工艺、并可结合产品需求联产高纯度偏三甲苯产品。

A distillation device and method for Extracting High Purity Mesitylene from trimethylbenzene isomerization oil

【技术实现步骤摘要】
一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置及方法
本专利技术涉及一种均三甲苯产品精馏过程中采用间壁精馏、梯级精馏、热能集成循环利用技术的节能型组合生产装置及工艺方法，属于精馏

技术介绍
均三甲苯是一种重要的有机化工原料，可用于制取合成树脂，M酸，均三甲苯胺抗氧剂330，高效麦田除草剂，聚酯树脂稳定剂，醇酸树脂增塑剂，还可以用于生产活性艳蓝、酸性染料、K-3R等染料中间体、电子工业中用作硅酮感光片的显影剂等。目前三甲苯异构化法的反应生成油提纯98.0％以上的均三甲苯产品已成为均三甲苯产品的主流生产工艺。传统从三甲苯异构化反应生成油中精馏提纯98.0％以上的均三甲苯产品一般采用脱轻、提纯均三甲苯、回收三甲苯反应原料油的三塔顺序精馏工艺，传统三塔精馏工艺不能直接实现偏三甲苯产品提纯，同时因生成油中影响分离产品纯度的轻、重关键组分与均三甲苯沸点、相对挥发度差小，精馏塔需采用高层数理论塔盘、高回流比操作，精馏能耗已成为均三甲苯产品成本的主要组成部分。三甲苯异构化反应生成油中轻、重两类组分的含量均在3.5～7.0％，均三甲苯含量在20.0～25.0％、需回收的三甲苯反应原料含量在60.0～70.0％，从上述组分分配可以看出：脱轻、脱重的任务过低，均三甲苯产品和反应原料回收任务过高，造成顺序精馏难以合理、经济地进行各精馏塔设计，同时由于三甲苯异构化反应生成油中均三甲苯含量低、均三甲苯产品要达到较高的纯度和产品收率时，均三甲苯产品提纯塔需要较大的塔径、较高的塔高及生产回流比，造成装置建设成本、生产能耗成本高。目前偏三甲苯产品基本来自于重整重芳烃精馏分离，原料中与偏三甲苯沸点相近的邻甲乙苯、丁基苯组分严重影响精馏分离的偏三甲苯产品纯度，生产纯度高于99.0％的偏三甲苯产品的技术经济性较差；纯度高于99.5％的医药、电子、食品级高纯度偏三甲苯产品难以得到有效供给。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能、经济、可靠，可长周期稳定工业运行的，跟传统方法相比能耗比下降50％左右的从三甲苯异构化反应生成油中提取纯度大于98.0％均三甲苯、并可结合产品需求联产纯度高于99.5％的高纯度偏三甲苯产品的节能型均三甲苯产品精馏装置及方法。本专利技术基于三甲苯异构化反应生成油中邻甲乙苯含量低、并基本不含丁基苯组分的特点，利用间壁精馏、梯级精馏、热能耦合集成循环利用技术，低能耗从三甲苯异构化反应生成油中提取纯度大于98.0％均三甲苯、并可结合产品需求联产纯度高于99.5％的高纯度偏三甲苯产品的精馏装置及方法，该精馏装置及方法的热集成率可达到100％，与传统三塔顺序精馏相比，能耗可降低约50％。为了解决本专利技术的技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，主要由脱轻精馏塔1、提浓精馏塔2、产品精馏塔3、冷凝重沸器组成；其中脱轻精馏塔1采用间壁结构；所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作，产品精馏塔2或提浓精馏塔3中任意一塔0.01～0.20MPa正压方式操作、另一塔-0.095～0.00MPa减压方式操作，正压方式操作的塔顶高温位油气和脱轻精馏塔1正压操作后的塔顶高温位油气冷凝热通过冷凝/重沸器共同作为提浓精馏塔3或产品精馏塔2两塔中减压操作塔的塔底精馏热源进行联合热耦合利用。进一步的，所述的脱轻精馏塔1总理论塔板数90～180板、其中间壁部分理论板占总板数的1/3～2/3、进料口在间壁结构部分的进料侧、侧线采出口在间壁结构部分的出料侧，提浓精馏塔2和产品精馏塔3的两塔的每塔总理论塔板数60～180板。进一步的，所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作、产品精馏塔2采用-0.095～0.00MPa减压方式操作、提浓精馏塔3采用0.01～0.20MPa正压方式操作，所述的脱轻精馏塔1塔顶的高温位油气通过产品精馏塔A冷凝/重沸器4、提浓精馏塔3塔顶的高温位油气通过产品精馏塔B冷凝/重沸器5共同作为产品精馏塔2的塔底冷凝/重沸器热源进行全部利用。进一步的，所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作、产品精馏塔2采用0.01～0.25MPa正压方式操作、提浓精馏塔3采用-0.095～0.00MPa减压方式操作，所述的脱轻精馏塔1塔顶的高温位油气通过提浓精馏塔A冷凝/重沸器10、产品精馏塔2塔顶的高温位油气通过提浓精馏塔B冷凝/重沸器11共同作为提浓精馏塔3的塔底冷凝/重沸器热源进行全部利用，提浓精馏塔3塔顶均三甲苯浓缩油进入产品精馏塔2前先与塔底采出的三甲苯异构化反应原料油b通过产品精馏塔进料换热器6进行换热。进一步的，三甲苯异构化反应生成油从脱轻精馏塔1间壁进料侧进入，在塔顶、底分别脱除非三甲苯的轻、重杂质组分，间壁出料侧线采出基本脱除杂质的混合三甲苯组分油进入提浓精馏塔3，提浓精馏塔3塔底采出三甲苯异构反应原料油b，塔顶均三甲苯浓缩油进入产品精馏塔2，塔顶采出高纯度均三甲苯产品，塔底采出三甲苯异构反应原料油a、或结合产品需求联产高纯度偏三甲苯产品。为了解决本专利技术的另一技术问题，本专利技术的另一技术方案如下：一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏方法，所述的脱轻精馏塔1采用间壁结构，在低能耗工况下从三甲苯异构化反应生成油中同时脱除轻、重杂质组分，提取基本脱除杂质的三甲苯混合组分油；采用提浓精馏塔3和产品精馏塔2两塔梯级精馏方式将基本脱除杂质的三甲苯混合组分油分离提纯高纯度的均三甲苯产品和回收三甲苯异构化反应原料油；脱轻精馏塔1采用塔顶0.01～0.25MPa正压方式操作，产品精馏塔2、提浓精馏塔3中一塔0.01～0.20MPa正压方式操作、另一塔-0.095～0.00减压方式操作，正压操作的塔顶高温位油气、脱轻精馏塔1加压操作后的塔顶高温位油气冷凝热共同作为上述两塔中减压操作塔的塔底精馏热源进行联合热耦合利用；混合三甲苯异构化反应生成油先进脱轻精馏塔1，塔顶采出脱除沸点小于均三甲苯的轻组分，塔底采出沸点大于连三甲苯的重组分，间壁结构侧线采出基本脱除杂质的三甲苯混合组分油进入提浓精馏塔3；提浓精馏塔3塔底采出基本脱除均三甲苯的三甲苯异构化反应原料油b，塔顶采出提浓后的均三甲苯浓缩油进入产品精馏塔2；产品精馏塔2塔顶采出高纯度均三甲苯产品，塔底采出基本脱除均三甲苯的异构化反应原料油a或高纯度偏三甲苯产品。进一步的，所述的脱轻精馏塔1采用间壁结构，进料口在间壁结构部分的进料侧、侧线采出口在间壁结构部分的出料侧，所述的脱轻精馏塔1替代传统精馏塔系统的脱轻精馏塔和脱重精馏塔来实现在低能耗工况下从三甲苯异构化反应生成油中同时脱除沸点小于均三甲苯和沸点大于连三甲苯的轻、重两类杂质组分的功能，其中间壁侧线基本脱除杂质的三甲苯混合组分油，间壁两侧理论板在60-90板。进一步的，所述从混合三甲苯异构化反应生成油中脱除轻、重杂质组分功能的脱轻精馏塔1采用正压操作，塔顶表压控制在0.01～0.25MPa，塔顶高温位油气通过冷凝/重沸器作为产品精馏塔2或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：主要由脱轻精馏塔1、提浓精馏塔3、产品精馏塔2、冷凝/重沸器组成；其中脱轻精馏塔1采用间壁结构；所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作，产品精馏塔2或提浓精馏塔3中任意一塔0.01～0.20MPa正压方式操作、另一塔-0.095～0.00MPa减压方式操作，正压方式操作的塔顶高温位油气和脱轻精馏塔1正压操作后的塔顶高温位油气冷凝热通过冷凝/重沸器共同作为提浓精馏塔3或产品精馏塔2两塔中减压操作塔的塔底冷凝/重沸器热源进行联合热耦合利用。/n

【技术特征摘要】
1.一种从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：主要由脱轻精馏塔1、提浓精馏塔3、产品精馏塔2、冷凝/重沸器组成；其中脱轻精馏塔1采用间壁结构；所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作，产品精馏塔2或提浓精馏塔3中任意一塔0.01～0.20MPa正压方式操作、另一塔-0.095～0.00MPa减压方式操作，正压方式操作的塔顶高温位油气和脱轻精馏塔1正压操作后的塔顶高温位油气冷凝热通过冷凝/重沸器共同作为提浓精馏塔3或产品精馏塔2两塔中减压操作塔的塔底冷凝/重沸器热源进行联合热耦合利用。


2.根据权利要求1所述的从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：所述的脱轻精馏塔1总理论塔板数90～180板、其中间壁部分理论板占总板数的1/3～2/3、进料口在间壁结构部分的进料侧、侧线采出口在间壁结构部分的出料侧，提浓精馏塔3和产品精馏塔2的两塔的每塔总理论塔板数60～180板。


3.根据权利要求1所述的从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作、产品精馏塔2采用-0.095～0.00MPa减压方式操作、提浓精馏塔3采用0.01～0.25MPa正压方式操作，所述的脱轻精馏塔1塔顶的高温位油气通过产品精馏塔A冷凝/重沸器4、提浓精馏塔3塔顶的高温位油气通过产品精馏塔B冷凝/重沸器5共同作为产品精馏塔2的塔底冷凝/重沸器热源进行全部利用。


4.根据权利要求1所述的从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：所述的脱轻精馏塔1采用0.01～0.25MPa正压方式操作、产品精馏塔2采用0.01～0.25MPa正压方式操作、提浓精馏塔3采用-0.095～0.00MPa减压方式操作，所述的脱轻精馏塔1塔顶的高温位油气通过提浓精馏塔A冷凝/重沸器10、产品精馏塔2塔顶的高温位油气通过提浓精馏塔B冷凝/重沸器11共同作为提浓精馏塔3的塔底冷凝/重沸器热源进行全部利用，提浓精馏塔3塔顶均三甲苯浓缩油进入产品精馏塔2前先与塔底采出的三甲苯异构化反应原料油b通过产品精馏塔进料换热器6进行换热。


5.根据权利要求1所述的从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏装置，其特征在于：三甲苯异构化反应生成油从脱轻精馏塔1间壁进料侧进入，在塔顶底分别脱除非三甲苯的轻重杂质组分，间壁出料侧线采出基本脱除杂质的混合三甲苯组分油进入提浓精馏塔3，塔底采出三甲苯异构反应原料油b，塔顶均三甲苯浓缩油进入产品提纯精馏塔2，塔顶采出高纯度均三甲苯产品，塔底采出三甲苯异构反应原料油a、或结合产品需求联产高纯度偏三甲苯产品。


6.根据权利要求1所述的从三甲苯异构化反应生成油中提取高纯度均三甲苯产品的精馏方法，其特征在于：所述的脱轻精馏塔1采用间壁结构，从三甲苯异构化反应生成油中同时脱除轻、重杂质组分，提取基本脱除杂质的三甲苯混合组分油；采用提浓精馏塔3和产品精馏塔2两塔梯级精馏方式将基本脱除杂质的三甲苯混合组分油分离提纯高纯度的均三甲苯产品和回收三甲苯异构化反应原料油；脱轻精馏塔1采用塔顶0.01～0.25MPa正压方式操作，产品精馏塔2、提浓精馏塔3中一塔0.01～0.20MPa正压方式操作、另一塔-0.095～0.00减压方式操作，正压操作的塔顶高温位油气、脱轻精馏塔1加压操作后的塔顶高温位油气冷凝热共同作为上述两塔中减压操...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆林玮，
申请(专利权)人：南京炼油厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32