重整来氢气(kg/h) T301 进料(kg/h) 塔顶采出(kg/h) 塔底(kg/h) T302 进料(kg/h) 塔顶采出(kg/h) 塔底(kg/h)
二、工艺流程说明 1、对二甲苯吸附分离部分
有歧化单元(98缓建歧化单元(2001年版) 515 255951 20882 234750/234750 20882 4680/4625 15637/15650 年2月版) 0 266996/267064 24846/24737 241776/241779 24846/24737 5914/5752 18228 对二甲苯吸附分离部分的目的是利用选择性吸附剂和解吸剂将C8芳烃中的对二甲苯与其它三种同分异构体分离,以达到生产高纯度对二甲苯的目的。该部分由吸附分离和产品分离两个部分组成。
⑴ 吸附分离部分
分别来自二甲苯精馏部分二甲苯再蒸馏塔(T401)顶和二甲苯分馏塔(T402)顶的C8芳烃原料在两个塔顶回流罐(V402和V403)液位、流量串级控制下进入吸附分离进料缓冲罐(V201),该罐的压力通过压力平衡线与二甲苯再蒸馏塔回流罐(V402)的压力保持平衡。C8芳烃原料经吸附分离进料泵(P201A,B)自吸附分离进料缓冲罐(V201)抽出,先依次与二甲苯精馏部分的二甲苯塔进料/吸附分离进料换热器(E401)和提纯塔重沸器(E205)换热,再经吸附分离进料空冷器(A201)及其旁路调节冷却至吸附分离操作所需的175℃,然后经进料过滤器(FI201A,B)过滤并在流量控制下进入进料集合管,并经由顺序控制系统软件(SCS)控制的电磁阀按优化条件进入吸附塔(T201A,B)。
脱附剂(PDEB)在装置内循环,进入吸附塔用作对二甲苯与其它三种同分异构体分离的载体。
串联操作的吸附塔(T201A,B)均由12个吸附剂床层构成,塔内充满液体,且在同一压力下操作。循环液通过P204A和P204B由一个吸附塔的底部打入另一个吸附塔的顶部来实现循环操作,P204C作为P204A,B的备用泵。其中由T201B到T201A的循环线为压力控制,而由T201A到T201B的循环线则为流量控制。吸附剂对不同C8芳烃同分异构体的相对选择性的差异导致了吸附塔内的特定浓度分布,故循环液的组成并非固定不变,而是随所处吸附区
域的不同而变化。
不同物流的注入/抽出位置按相互间固定的床层间隔由程序控制沿塔逐个床层步进切换,24个步进为一周期,每步约75秒,每个周期约为30分钟。在每个步进间隔内均有五个相应的电磁阀分别控制进料、脱附剂和反洗液的注入、抽出液和抽余液的抽出以及一系列相应的旁路阀的控制。
反洗液即较高纯度的对二甲苯,自抽出液塔顶部经侧线抽出,返回吸附塔,其主要目的是增加第2吸附区域中对二甲苯的浓度。
通过调整抽余液流量来控制吸附塔T201A的压力,以避免物料在吸附塔内汽化。 ⑵产品分离部分 ① 抽出液分离
抽出液为对二甲苯和脱附剂的混合物,自吸附塔抽出后流控进入抽出液混合器(V202),均匀混合后自压经抽出液塔进料/塔底换热器(E201)加热后进入抽出液塔(T202)。抽出液塔的任务是将粗对二甲苯(含轻组分)与脱附剂进行分离。塔顶馏出物为粗对二甲苯,经抽出液塔空冷器(A202)冷凝冷却后进入抽出液塔回流罐(V205),再经抽出液塔回流泵(P205A,B)升压后部分在温度、流量串级控制下作为回流返回塔顶,另一部分在液位、流量串级控制下经提纯塔进料/塔底换热器(E203)加热后进入提纯塔(T203)。顶部侧线抽出为较高纯度的对二甲苯,作为反洗液经反洗液泵(P203A,B)升压后,经反洗液过滤器(FI203A,B)过滤,并在流量控制下进入吸附塔。塔底物为脱附剂,经抽出液塔底泵(P206A,B)升压并与塔进料换热后至脱附剂缓冲罐(V204)。抽出液塔重沸器(E202)由二甲苯分馏塔(T402)塔顶馏出物供热。
提纯塔(T203)的任务是将粗对二甲苯分离成苯/甲苯馏分与高纯度的对二甲苯产品。塔顶馏出物为苯和甲苯的混合物,经提纯塔空冷器(A203)冷凝冷却后进入提纯塔回流罐(V206),再经提纯塔回流泵(P207A,B)升压后,部分送至塔顶作为回流,另一部分在液位、流量串级控制下送至芳烃抽提装置,提纯塔回流罐设有分水包,用以沉积塔顶物料中所含的游离水。塔底物即为对二甲苯产品,经提纯塔底泵(P208A,B)升压并与塔进料换热后经对二甲苯空冷器(A204)冷却至40℃送往中间罐区。
提纯塔塔底热量由两股不同的热源提供,其中脱附剂冷却器(E204A,B)由来自脱附剂缓冲罐(V204)的热脱附剂供热,提纯塔重沸器(E205)由热吸附分离进料供热。通过测量脱附剂冷却器热侧的流量、进出口温度和提纯塔重沸器热侧的进出口温度以及提纯塔的进料量,经能量控制器调节进入提纯塔重沸器热侧的吸附分离进料量来维持提纯塔底供热量的恒定。
②抽余液分离
抽余液为C8芳烃和脱附剂的混合物,自吸附塔抽出后压控进入抽余液混合器(V203),
均匀混合后与再生后脱附剂一起自压经抽余液塔进料/塔底换热器(E206)加热进入抽余液塔(T204)。抽余液塔的任务是将贫对二甲苯的C8芳烃异构体与脱附剂分离。塔顶馏出物经抽余液塔空冷器(A205)冷凝冷却后进入抽余液塔回流罐(V208),冷凝液经抽余液塔回流泵(P209A,B)升压后并在液位、流量串级控制下全部作为回流返回塔顶。贫对二甲苯的C8芳烃异构体从抽余液塔的侧线抽出,在塔内温差和流量的串级控制下进入抽余液罐(V207),并在液位、流量串级控制下送至二甲苯异构化部分作进料,V207通过压力平衡线与T204塔顶相连。塔底物为脱附剂,经抽余液塔底泵(P210A,B)升压并与塔进料换热后至脱附剂缓冲罐(V204)。抽余液塔重沸器(E207A,B)由二甲苯再蒸馏塔(T401)顶馏出物供热。
③ 脱附剂循环
自抽出液塔底和抽余液塔底抽出的脱附剂,分别与抽出液塔和抽余液塔进料换热并在液位、流量串级控制下进入脱附剂缓冲罐(V204)。罐内的脱附剂经脱附剂泵(P202A,B)升压后,至提纯塔重沸器(E205)作为热源,并经旁路调节,使冷后温度至吸附分离操作所需的温度(175℃),再经脱附剂过滤器(FI202A,B)在SCS的流量控制下进入吸附塔。
为了除去循环脱附剂中逐步叠合而成的重聚合物,从抽余液塔底抽出一小部分脱附剂(约为循环脱附剂量的3%)送往脱附剂再蒸馏塔(T205)进行处理。塔顶馏出物为脱附剂,经脱附剂再蒸馏塔空冷器(A206)冷凝、冷却后进入脱附剂再蒸馏塔回流罐(V209)。冷凝液经脱附剂再蒸馏塔回流泵(P211A,B)升压,一部分作为塔顶回流,另一部分在在液位、流量串级控制下送往抽余液塔。塔底物为重聚合物,经脱附剂再蒸馏塔底泵(P212)在塔底液位开关控制下间断抽出,然后送至工厂燃料油罐。脱附剂再蒸馏塔重沸器由二甲苯再蒸馏塔(T401)的塔底重沸炉供热。
为了维持分子筛脱附剂中合适的含水量从而保证对二甲苯的最佳分离效果,自补充水罐(V210)经补充水泵(P213A,B)连续向脱附剂循环管线中注入定量的脱离子水。V210内的脱离子水可通过两种方法供给:在装置开工时用未经加热的除氧水;在装置开工正常产汽后,由F401、F402过热蒸汽的取样冷却器提供,冷却后的蒸汽凝结水送至V210,以确保脱离子水的水质。注脱离子水的所有管道均采用不锈钢管道。
2、二甲苯异构化部分
二甲苯异构化部分的目的是在催化剂作用下,将自对二甲苯吸附分离部分来的贫对二甲苯的C8芳烃转化为对二甲苯趋于平衡的C8芳烃。该部分由反应和产品分离两个部分组成。
⑴反应部分
来自对二甲苯吸附分离部分的贫对二甲苯C8芳烃经异构化进料泵(P301A.B)升压,在流量控制下与自循环塔(T302)来的C8 N+P馏份和自循环氢压缩机来的循环氢气一起,进入反应进料/馏出物换热器(E301)与异构化反应产物换热,再经异构化进料加热炉(F301)加
热至反应所需温度,进入异构化反应器(R301)进行反应,将贫对二甲苯的C8芳烃转化为对二甲苯趋于平衡的C8芳烃。反应产物自异构化反应器底部流出,依次经反应进料/馏出物换热器(E301)和反应流出物空冷器(A301A~T)冷凝冷却后进入气液分离器(V301)。V301顶大部分气相产品作为循环氢,经循环氢压缩机入口分液罐(V304)分出夹带的微量凝液后,进入循环氢压缩机(C301)增压后循环回反应系统。因异构化反应是临氢反应,在反应过程中有少量氢气消耗,因此需通过连续排放尾氢和压缩机入口加入补充氢来保持循环氢的浓度,正常补氢为来自变压吸附(PSA)装置的高纯度氢气,PSA装置不正常时由重整氢气供给。V301排放的尾氢经氢气冷却器(E308)深度冷却,以回收部分轻烃后,在V301顶部压力控制下,将尾氢中的不凝气排至新CCR装置,回收的轻烃则自流返回V301底部。V301的液相产品经脱庚烷塔进料泵(P302A,B)升压后,在流量和液位串级控制下经脱庚烷塔进料/塔顶换热器(E302)和脱庚烷塔进料/塔底换热器(E303A~E)换热后,进入脱庚烷塔。
随着异构化反应时间的延长,催化剂活性将逐渐下降,为了保持对二甲苯的转化率,需逐步缓慢地提高异构化反应温度以提高催化剂活性,同时需提高反应压力,以保持C8 N+P的浓度,因此反应末期温度和压力都比反应初期高,当催化剂结焦过多,反应收率下降到一定指标时,应停工。在反应器冷却后用N2置换。在N2循环下,从循环氢入口加入少量空气在低O2含量条件下进行烧焦。烧焦并恢复活性后催化剂可以重复使用。
⑵产品分离部分
脱庚烷塔的任务是从塔顶分离出庚烷以下的轻组分及大部分C8N+P。依次经循环塔进料/脱庚烷塔顶换热器(E305)和脱庚烷塔进料/塔顶换热器(E302)换热后,再经脱庚烷塔空冷器(A302A~H)冷凝冷却后,进入脱庚烷塔回流罐(V302)。冷凝液经脱庚烷塔回流泵(P303A,B)升压后,一部分作为回流返回塔顶,另一部分经E305换热后进入循环塔(T302)。脱庚烷塔底物主要为C8芳烃,经脱庚烷塔底泵(P304A,B)升压后送至二甲苯精馏部分。脱庚烷塔底的热量由脱庚烷塔重沸器(E304A,B)和异构化进料加热炉(F301)的对流段提供,其中E304A,B的热源为二甲苯分馏塔重沸炉(T402)。
循环塔的任务是将脱庚烷塔回流罐凝液中的C8N+P分离出来,直接循环回异构化反应部分,以避免这部分C8N+P进入对二甲苯吸附分离部分,降低对二甲苯吸附分离部分的处理能力。循环塔塔顶馏出物与脱庚烷塔回流罐(V302)顶气体一起进入循环塔空冷器(A303A,B)冷凝冷却后,进入循环塔回流罐(V303)。罐顶排出的尾气在塔顶压力控制下经尾气冷却器(E306)深度冷却后,不凝气排至高压燃料气管网,回收的轻烃则自流返回V303底部。V303凝液经循环塔回流泵(P305A,B)升压,一部分作为回流返回塔顶,另一部分在液位控制下送至新CCR装置。富含C8N+P的循环塔底物流经循环塔底泵(P306A,B)升压后,在液位、流量串级控制下返回异构化反应部分。
3、二甲苯精馏部分
二甲苯精馏部分具有双重作用。一是从C8+重整生成油和异构化C8+芳烃中分离出吸附分离原料和邻二甲苯产品;二是为其它两个部分供应热量。
来自新CCR装置的C 7+重整油进入脱庚烷塔T404,脱除C7-后与老CCR装置的C8+重整油一起进入重整油缓冲罐(V401),经二甲苯再蒸馏塔进料泵(P401A,B)升压后送入重整油白土处理器(R401A,B),脱除所含不饱和烯烃后进入二甲苯再蒸馏塔(T401)中下部进料口。
自异构化部分脱庚烷塔底来的异构化C8+芳烃先经异构物白土处理器(R402A,B)脱除所含不饱和烯烃,再经二甲苯塔进料/吸附分离进料换热器(E401)加热后分为一大一小两股,大的一股经二甲苯再蒸馏塔重沸炉(F401)对流段预热后进入T401中上部进料口。小的一股经二甲苯分馏塔重沸炉(F402)对流段预热后进入二甲苯分馏塔(T402)。
二甲苯再蒸馏塔塔顶气相为C8芳烃,其中大部分为对二甲苯吸附分离部分的抽余液塔重沸器(E207A,B)供热,而自身冷凝成液相,小部分作为二甲苯再蒸馏塔蒸汽发生器(E402)的热源来发生低压蒸汽,此外还有一条旁路线来调节塔顶压力。当T401操作有波动时,调节蒸汽发生量后仍可保持E207 A,B供热稳定。E402发生的低压蒸汽经F401对流段过热后送至装置内1.0MPa蒸汽管网。换热冷凝后的C8芳烃凝液进入二甲苯再蒸馏塔回流罐(V402),经二甲苯再蒸馏塔回流泵(P402A,B)升压,一部分作为回流返回塔顶,另一部分在回流罐液位和流量串级控制下送至对二甲苯吸附分离部分吸附分离进料缓冲罐(V201)。塔底物流即C9+芳烃经二甲苯再蒸馏塔进料/塔底换热器(E405 A,B)换热后在液位、流量串级控制下与邻二甲苯塔(T403)塔底产品一起经重芳烃空冷器(A403)冷却后送出装置。塔底重沸循环物流经二甲苯再蒸馏塔重沸炉泵(P403A,B,C)升压后,大部分作为热源分别给对二甲苯吸附分离部分的脱附剂再蒸馏塔重沸器(E208)、二甲苯异构化部分的脱庚烷塔重沸器(E304A,B)和二甲苯精馏部分的邻二甲苯塔重沸器(E404)供热,换热后与少部分未换热的塔底重沸循环物旁路一起进入二甲苯再蒸馏塔重沸炉(F401)加热并返回T401底部。F401所烧的燃料气量是通过由偏心孔板测量的F401出口汽化率来控制的。
二甲苯分馏塔(T402)的进料只包括经二甲苯分馏塔重沸炉(F402)对流段预热的小股异构化C8芳烃。T402塔顶气相也为C8芳烃,其中大部分为对二甲苯吸附分离部分的抽出液塔重沸器(E202)供热,而自身冷凝成液相,小部分作为二甲苯分馏塔蒸汽发生器(E403)的热源来发生低压蒸汽,此外还有一条旁路线来调节塔顶压力。当T402操作有波动时,通过调节蒸汽发生量,仍可保持E202供热稳定。E403发生的低压蒸汽经F402对流段过热后送至装置内1.0MPa蒸汽管网。换热冷凝后的C8芳烃凝液进入二甲苯分馏塔回流罐(V403),经二甲苯分馏塔回流泵(P404A,B)升压,一部分作为回流返回塔顶,另一部分在回流罐液位和流量串级控制下送至对二甲苯吸附分离部分吸附分离进料缓冲罐(V201)。塔底物为C8+芳烃,
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