一种增产对二甲苯的工艺系统和工艺方法技术方案

增产对二甲苯的工艺系统和工艺方法包括二甲苯分馏单元，对二甲苯提纯单元，异构化反应单元，歧化与烷基转移单元和烷基化单元；二甲苯分馏单元包括二甲苯塔和重芳烃塔，对二甲苯提纯单元包括结晶分离单元和膜分离器，异构化反应单元包括异构化反应器和与其连接的脱庚烷塔，歧化与烷基转移单元包括依次连接的歧化与烷基转移反应器、加氢反应器和加氢反应产物分离塔，烷基化单元包括分离塔和烷基化反应器。本发明专利技术提高甲苯的转化率，充分利用产物苯向对二甲苯转化，同时采用分壁塔技术，实现在一个塔内将反应物和反应产物分离的目的，从而降低了装置能耗，提高歧化与烷基转移反应产物中烯烃和羰基等不饱和烃的脱除效率，避免废弃白土对环境的污染，提高高附加值产品对二甲苯收率，提高经济效益和社会效益。提高经济效益和社会效益。提高经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种增产对二甲苯的工艺系统和工艺方法


[0001]本专利技术涉及对二甲苯的生产工艺，特别涉及由C
8+
混合芳烃为原料增产对二甲苯的工艺系统和工艺方法。

技术介绍

[0002]对二甲苯是石化工业重要的基本有机原料之一，主要用于制取对苯二甲酸（PTA）及对苯二甲酸二甲酯（DMT），被广泛应用于化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等生产领域。据统计，2019年，我国PX的产能大幅增加1190万吨，总产能达到2503万吨，产能增速70.4%，是近年来PX产能的最高增速。
[0003]C8芳烃包括邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯和乙苯四种同分异构体，其中对二甲苯的市场最大，所以工业上通常更希望提高由特定C8芳烃原料生产对二甲苯甚至使之最大化。由于因为它们的化学结构和物性相似且分子量相同，一般通过异构化反应把贫对二甲苯C8芳烃转化成平衡浓度的C8芳烃混合物，同时利用甲苯与C9芳烃的歧化与烷基转移反应，然后再通过精馏和吸附分离等技术手段获得高纯度的对二甲苯产品，贫对二甲苯C8芳烃在系统循环重新进行异构化反应，甲苯与C9芳烃进行歧化与烷基转移反应。
[0004]对二甲苯的分离在工业上一般采用结晶法和吸附分离法，其中吸附分离法应用较多。吸附分离的原料是混合C8芳烃，利用对C8芳烃的四种异构体的选择性不同，优先吸附对二甲苯，然后再用解吸剂将吸附剂上的对二甲苯解吸下来。抽出液为富对二甲苯物料，通过精馏得到高纯度的对二甲苯产品；抽余液为贫对二甲苯物料，经抽余液塔分离出解吸剂后，通过异构化反应得到平衡浓度的C8芳烃混合物，然后循环回二甲苯进行分馏。低温结晶分离法利用二甲苯异构体的熔点差异进行分离，主要方法为深冷分步结晶，工艺技术成熟，在二甲苯分离中占优势；通常采用两段结晶，第一段的结晶产品呗熔融，并在第二段结晶器中重结晶，第一段的滤液送至异构化反应单元，第二段的滤液循环作为第一段结晶器的原料。
[0005]此工艺过程中，甲苯与C9芳烃的歧化与烷基转移反应的对二甲苯选择性不足30%，从而导致歧化和烷基转移单元循环量大，装置能耗增大；两级结晶法对二甲苯单程收率较低，二甲苯损失量和物料循环量都较大，对二甲苯受共熔点的限制，回收率低，只有60
‑
70%；产物苯作为产品出装置，并没有被充分利用，从而进一步降低了对二甲苯的总收率；此外，工业上通常采用白土处理歧化与烷基转移反应产物中的烯烃和羰基等不饱和烃，其中白土使用周期短、失活快、吸附能力有限导致吸附效率差，且废白土需要经常更换且对环境造成污染。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种增产对二甲苯的工艺系统和工艺方法，提高对二甲苯的选择性，充分利用产物苯和甲苯向对二甲苯转化，采用分壁塔技术，实现在一个塔内将反应物和反应产物分离的目的，采用组合工艺提高高附加值产品对二甲苯收率，从而降低了装置能耗，同时提高了歧化与烷基转移反应产物烯烃等杂质的脱除效
率，解决了废白土污染环境和更换频繁的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术第一方面的技术目的是提供一种增产对二甲苯的工艺系统，包括二甲苯分馏单元，对二甲苯提纯单元，异构化反应单元，歧化与烷基转移单元和烷基化单元；其中，所述二甲苯分馏单元包括二甲苯塔和重芳烃塔，以及与二甲苯塔连接的C
8+
混合芳烃原料进料管线，二甲苯塔的塔底出料管线连接重芳烃塔入口，二甲苯塔的塔顶出料管线连接对二甲苯提纯单元，重芳烃塔的塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器；所述对二甲苯提纯单元包括结晶分离单元和膜分离器，结晶分离单元分离得到的粗对二甲苯物流连接膜分离器，剩余的贫对二甲苯物流连接异构化反应单元，所述膜分离器还连接吹扫气进气管线，分离出的高纯度对二甲苯物流经冷却器Ⅰ后进入产品分离罐，产品分离罐分离出的气体通入吹扫气进气管线，分离出液体为对二甲苯，膜分离器中得到的剩余物流管线连接异构化反应单元；所述异构化反应单元包括异构化反应器和与其连接的脱庚烷塔，所述脱庚烷塔的塔顶物料管线连接烷基化单元的分离塔，塔底物料管线连接二甲苯塔；所述歧化与烷基转移单元包括依次连接的歧化与烷基转移反应器、加氢反应器和加氢反应产物分离塔，所述加氢反应器还连接加氢反应器进料管线；所述加氢反应产物分离塔为分壁塔，加氢反应器的出料从其侧线进料，塔顶出料管线和塔底出料管线均连接歧化与烷基转移反应器，侧线出料管线连接甲苯塔；所述烷基化单元包括分离塔和烷基化反应器，分离塔为分壁塔，侧线进料，塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器，塔底出料管线连接二甲苯塔，侧线出料连接烷基化反应器，所述烷基化反应器包括反应物进料管线，其产物出料管线通过冷却器Ⅱ后连接气液分离器，气液分离器的气相物料出口管线通过压缩机后连接回烷基化反应器的反应物进料管线，气液分离器的液相物料出口管线连接油水分离器，油水分离器的水相产物出口管线连接甲醇回收塔，油相产物出口管线连接苯塔，甲醇回收塔的塔顶出料管线连接烷基化反应器的反应物进料管线，塔底出料为水；所述苯塔的塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器，苯塔的塔底出料管线连接甲苯塔，所述甲苯塔的塔顶出料管线连接烷基化反应器的反应物进料管线，甲苯塔的塔底出料管线连接二甲苯塔。
[0008]进一步的，所述结晶分离单元和二甲苯塔之间还连接有换热器，结晶分离单元的进料和结晶分离单元的粗对二甲苯物料连接换热器，实现换热。
[0009]进一步的，所述歧化与烷基转移反应器还连接来自芳烃抽提单元的苯的进料管线。
[0010]进一步的，所述烷基化反应器还连接来自芳烃抽提单元的甲苯的进料管线。
[0011]本专利技术第二方面的技术目的是提供利用上述系统增产对二甲苯的工艺方法，包括：来自芳烃抽提单元的C
8+
混合芳烃原料进入二甲苯分馏单元的二甲苯塔，塔底物料为C
9+
混合芳烃，进入重芳烃塔，塔顶物料为C8芳烃，进入结晶分离单元，结晶分离单元分离出的粗对二甲苯物流进入膜分离器，剩余的贫对二甲苯物流进入异构化反应单元，膜分离器在吹扫气作用下分离得到高纯度对二甲苯，经冷却器Ⅰ冷却后进入产品分离罐，剩余物流进入异构化反应单元，产品分离罐分离得到对二甲苯产品和气体，气体返回膜分离器重新作为吹扫气；
所述异构化反应器的反应产物进入脱庚烷塔，脱庚烷塔的塔顶物料为C7‑
混合芳烃，进入烷基化单元的分离塔，塔底物料为C
8+
混合芳烃，返回二甲苯分馏单元的二甲苯塔；重芳烃塔的塔底物料为C
10+
混合芳烃，塔顶物料C9为芳烃，进入歧化与烷基转移反应器，歧化与烷基转移反应器的反应产物进入加氢反应器脱去烯烃等杂质后，进入加氢反应产物分离塔，加氢反应产物分离塔的塔顶物料为C7‑
，塔底物料为C
9+
混合芳烃，均返回至歧化与烷基转移反应器，侧线物料为C8芳烃，进入甲苯塔；分离塔的塔顶物料为苯，进入歧化与烷基转移反应器，塔底物料为C
8+
混合芳烃，进入二甲苯塔，侧线物料为甲苯，与甲醇一起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增产对二甲苯的工艺系统，其特征在于，其包括二甲苯分馏单元，对二甲苯提纯单元，异构化反应单元，歧化与烷基转移单元和烷基化单元；其中，所述二甲苯分馏单元包括二甲苯塔和重芳烃塔，以及与二甲苯塔连接的C
8+
混合芳烃原料进料管线，二甲苯塔的塔底出料管线连接重芳烃塔入口，二甲苯塔的塔顶出料管线连接对二甲苯提纯单元，重芳烃塔的塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器；所述对二甲苯提纯单元包括结晶分离单元和膜分离器，结晶分离单元分离得到的粗对二甲苯物流连接膜分离器，剩余的贫对二甲苯物流连接异构化反应单元，所述膜分离器还连接吹扫气进气管线，分离出的高纯度对二甲苯物流经冷却器Ⅰ后进入产品分离罐，产品分离罐分离出的气体通入吹扫气进气管线，分离出液体为对二甲苯，膜分离器中得到的剩余物流管线连接异构化反应单元；所述异构化反应单元包括异构化反应器和与其连接的脱庚烷塔，所述脱庚烷塔的塔顶物料管线连接烷基化单元的分离塔，塔底物料管线连接二甲苯塔；所述歧化与烷基转移单元包括依次连接的歧化与烷基转移反应器、加氢反应器和加氢反应产物分离塔，所述加氢反应器还连接加氢反应器进料管线；所述加氢反应产物分离塔为分壁塔，加氢反应器的出料从其侧线进料，塔顶出料管线和塔底出料管线均连接歧化与烷基转移反应器，侧线出料管线连接甲苯塔；所述烷基化单元包括分离塔和烷基化反应器，分离塔为分壁塔，侧线进料，塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器，塔底出料管线连接二甲苯塔，侧线出料连接烷基化反应器，所述烷基化反应器包括反应物进料管线，其产物出料管线通过冷却器Ⅱ后连接气液分离器，气液分离器的气相物料出口管线通过压缩机后连接回烷基化反应器的反应物进料管线，气液分离器的液相物料出口管线连接油水分离器，油水分离器的水相产物出口管线连接甲醇回收塔，油相产物出口管线连接苯塔，甲醇回收塔的塔顶出料管线连接烷基化反应器的反应物进料管线，塔底出料为水；所述苯塔的塔顶出料管线连接歧化与烷基转移反应器，苯塔的塔底出料管线连接甲苯塔，所述甲苯塔的塔顶出料管线连接烷基化反应器的反应物进料管线，甲苯塔的塔底出料管线连接二甲苯塔。2.根据权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述结晶分离单元和二甲苯塔之间还连接有换热器，结晶分离单元的进料和结晶分离单元的粗对二甲苯物料连接换热器，实现换热。3.根据权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述歧化与烷基转移反应器还连接来自芳烃抽提单元的苯的进料管线。4.根据权利要求1所述的工艺系统，其特征在于，所述烷基化反应器还连接来自芳烃抽提单元的甲苯的进料管线。5.利用权利要求1
‑
4任意一项所述的工艺系统增产对二甲苯的工艺方法，包括：来自芳烃抽提单元的C
8+
混合芳烃原料进入二甲苯分馏单元的二甲苯塔，塔底物料为C
9+
混合芳烃，进入重芳烃塔，塔顶物料为C8芳烃，进入结晶分离单元，结晶分离单元分离出的粗对二甲苯物流进入膜分离器，剩余的贫对二甲苯物流进入异构化反应单元，膜分离器在吹扫气作用下分离得到高纯度对二甲苯，经冷却器Ⅰ冷却后进入产品分离罐，剩余物流进入异构化反应单元，产品分离罐分离得到对二甲苯产品和气体，气体返回膜分离器重新作为吹扫气；所述异构化反应器的反应产物进入脱庚烷塔，脱庚烷塔的塔顶物料为C7‑
混合芳烃，进
入烷基化单元的分离塔，塔底物料为C
8+
混合芳烃，返回二甲苯分馏单元的二甲苯塔；重芳烃塔的塔底物料为C
10+
混合芳烃，塔顶物料C9为芳烃，进入歧化与烷基转移反应器，歧化与烷基转移反应器的反应产物进入加氢反应器脱去烯烃杂质后，进入加氢反应产物分离塔，加氢反应产物分离塔的塔顶物料为C7‑
，塔底物料为C
9+
混合芳烃，均返回至歧化与烷基转移反应器，侧线物料为C8芳烃，进入甲苯塔；分离塔的塔顶物料为苯，进入歧化与烷基转移反应器，塔底物料为C
8+
混合芳烃，进入二甲苯塔，侧线物料为甲苯，与甲醇一起进入烷基化反应器，烷基化反应产物经冷却器Ⅱ冷却后，进入气液分离器，分离出的气相经压缩机升压后返回烷基化反应器，分离出的液相进入油水分离器，油水分离器分离出的水相产物进入甲醇回收塔，甲醇回收塔的塔顶物料为甲醇，返回烷基化反应器，塔底物料为水...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡珺，张英，陈建兵，薄德臣，王红涛，高明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：