CN106008134B - 乙烯裂解c9分离工艺中脱出轻组份的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，解决了乙烯裂解C9分离轻组份过程中精馏塔顶环戊二烯及甲基环戊二烯浓度过高，影响装置稳定的问题。具体是从乙烯裂解C9分离工艺中第二精馏塔顶分离出环戊二烯、甲基环戊二烯等轻组份经过二聚反应后回流到第二精馏塔中，降低了第二精馏塔顶轻组份中环戊二烯和甲基环戊二烯的含量，使得第二精馏塔***真空泵不再带液，***真空度可稳定控制；同时，增加了第二精馏塔侧线和塔釜物料采出量并优化了各段物料组成，提高了优质石油树脂原料的采出量及C9馏份的综合利用率。

Description

乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法
技术领域
本发明属于石油化工领域，特别涉及一种从石油裂解乙烯的副产碳九馏份中脱除轻组份的方法。
背景技术
裂解C9馏份主要来自于石脑油或轻柴油裂解的副产物，约占乙烯产量的10%-20%。裂解C9馏份组成复杂，约有190多种组份，已知的大约有近30种物质，含量约占65%，其余的则含有16%的C10～C12多环烯以及19%左右的未知重组份。
目前裂解C9馏份利用率较高的工艺是将C9馏份进行分离利用，可以分离纯度较高的环戊二烯、甲基环戊二烯、苯乙烯、甲基苯乙烯、双环戊二烯、茚等产品用于生产石油树脂及其它化工应用。
在裂解C9馏份分离过程中，由于原料中双环戊二烯含量较高，双环戊二烯受热易分解成环戊二烯，环戊二烯在常温下便会再次聚合为双环戊二烯并放热，双环戊二烯在精馏塔内受热分解为环戊二烯，致使在精馏塔脱出轻组份过程中，富含的环戊二烯和甲基环戊二烯等轻组份，由于精馏塔顶回流在精馏塔顶积聚，容易使精馏塔***真空泵带液、效率下降、使精馏塔***真空度偏低且无法稳定控制，同时环戊二烯、甲基环戊二烯等轻烃进入产品储罐后再次聚合放热，导致储罐温度升高，储存过程中存在安全隐患。
为了避免上述现象的出现，确保装置的平稳生产，通常的方法是将脱出环戊二烯的精馏塔塔顶采出轻组份中环戊二烯和甲基环戊二烯的浓度之和控制在35%(WT)以下，这种采取平稳操作的方式就是把大量的C9组份及双环戊二烯馏份从此塔顶采出，来降低塔顶的环戊二烯和甲基环戊二烯的浓度，进而稳定精馏塔的真空度，促进装置的平稳生产，此种方式实际上是一种牺牲树脂原料的方式。
由于把大量的C9组份及双环戊二烯组份切割到轻组份中，这样不仅减少了C9分离的用于生产树脂的原料，而且此股物料只能作为油品出售，价格较树脂原料低，这样势必降低C9馏份的有效利用，进而影响装置的经济效益。
因此，目前急需一种能够更好地解决乙烯裂解C9分离工艺中精馏塔顶环戊二烯和甲基环戊二烯浓度过高，影响装置稳定生产的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，应用此方法可减少环戊二烯及甲基环戊二烯等轻烃进入精馏塔的抽真空***，使塔真空控制稳定，同时获得更多的、优质的石油树脂原料，提高C9馏份综合利用率。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是提供一种乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，具体包括以下步骤：
（1）乙烯裂解C9原料进入第一精馏塔，第一精馏塔塔顶轻组份进入第二精馏塔，第一精馏塔塔釜采出的重组份冷却后送至罐区；
（2）第一精馏塔的塔顶轻组分在第二精馏塔中进行减压精馏，第二精馏塔塔顶的含有环戊二烯、甲基环戊二烯以及部分C9组份等的轻组份进入二聚反应器；从第二精馏塔顶部填料段的下面抽侧线采出作为优质石油树脂生产原料的馏份油，塔釜采出物料用于生产石油树脂或进一步分离利用；
（3）第二精馏塔塔顶轻组份中的环戊二烯和甲基环戊二烯在二聚反应器中进行二聚反应，二聚反应产物进入第三精馏塔；
（4）上述二聚反应产物在第三精馏塔中进行分离，第三精馏塔塔顶分离的含有未二聚的环戊二烯、甲基环戊二烯等的轻组份返回二聚反应器进行二聚反应，第三精馏塔塔釜采出的富含苯乙烯、甲基苯乙烯及双环戊二烯的物料全部回流到第二精馏塔中或有部分外送至储罐。
所述第一精馏塔的塔釜温度为 190-230℃，塔顶温度为100-140℃，回流比为0.1-1.0， 塔顶压力为－65～－80KPaG。
所述第二精馏塔的塔釜温度为120-170℃，塔顶温度为60-110℃，回流比为1-全部回流，塔顶压力为－55～－80 KPaG。
所述二聚反应器可以是一台或多台反应器串联，反应温度为100-160℃，反应压力为1000～1500 KPaG。
所述第三精馏塔的塔釜温度为 110-160℃，塔顶温度为40-80℃，回流比为 1-8，塔顶压力为－10～－70 KPaG。
优选第二精馏塔的塔釜温度为130-160℃，塔顶温度为60-90℃，回流比为2-5，塔顶压力为－60～－75 KPaG。
优选二聚反应器反应温度为110-140℃，反应压力为900～1200 KPaG。
优选第三精馏塔的塔釜温度为120-150℃，塔顶温度为40-70℃，回流比为1-5，塔顶压力为－20～－50 KPaG。
有益效果
1、采用本发明方法后，从第二精馏塔顶分离出的环戊二烯、甲基环戊二烯等轻组份经过二聚反应后回流到第二精馏塔中，使第二精馏塔顶回流物料中环戊二烯和甲基环戊二烯的含量之和大大降低，避免了环戊二烯和甲基环戊二烯等轻组份在第二精馏塔顶积聚，使第二精馏塔顶轻组份中环戊二烯和甲基环戊二烯的含量之和明显降低，从而保证第二精馏塔***真空泵不再带液、精馏***真空度可稳定控制；避免了第二精馏塔顶外采轻组份中由于环戊二烯和甲基环戊二烯含量过高进入罐区后聚合放热现象的发生；
2、增设第二精馏塔顶轻组份二聚反应器及第三精馏塔进一步分离***后，第二精馏塔可实现全回流操作，从而增加第二精馏塔侧线和塔釜物料采出量并优化各段物料组成，所以，本发明方法具有优化石油树脂原料的馏分质量、提高优质石油树脂原料的采出量的作用，为提高C9馏份的综合利用率提供保障。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图中：1-第一精馏塔；2-第二精馏塔；3-二聚反应器；4-第三精馏塔；W1-乙烯裂解C9原料；W2-第一精馏塔塔釜采出重组分；W3-第一精馏塔塔顶采出馏份；W4-第二精馏塔顶出料（二聚反应器进料）；W5-二聚反应器出料（第三精馏塔进料）；W6-第三精馏塔顶采出物料；W7-第三精馏塔釜采出去第二精馏塔回流物料；W8-第三精馏塔釜外采至储罐物料；W9-第二精馏塔侧采物料；W10-第二精馏塔塔釜采出物料。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例、对比例，进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例与实施例2的工艺流程如图1所示，具体工艺步骤如下：
（1）乙烯裂解C9原料馏份以12500kg/h的速度进入第一精馏塔，塔顶轻组份进入第二精馏塔，第一精馏塔塔釜采出的重组份冷却后送至罐区；
（2）第一精馏塔塔顶轻组份在第二精馏塔中进行减压精馏，第二精馏塔塔顶的含有环戊二烯、甲基环戊二烯以及部分C9组分等的轻组份进入二聚反应器；从第二精馏塔塔顶部填料段的下面抽侧线采出部分馏份油，作为优质石油树脂的生产原料；塔釜采出物料直接用于生产石油树脂或进一步分离利用；
（3）第二精馏塔塔顶轻组份中的环戊二烯和甲基环戊二烯在二聚反应器中进行二聚反应，二聚反应产物进入第三精馏塔；
（4）二聚反应产物通过第三精馏塔进行分离，第三精馏塔塔顶分离的含有未二聚的环戊二烯、甲基环戊二烯等的轻组份返回二聚反应器进行二聚反应，第三精馏塔塔釜采出的富含苯乙烯、甲基苯乙烯及双环戊二烯的物料全部回流到第二精馏塔中或有部分外送至储罐。
本实施例所涉及到的工艺参数，如表1及表2所示：
表1 乙烯裂解C9分离装置操作条件表
表2 乙烯裂解C9原料与分离的各段物料组成（WT%）
实施例2
本实施例所采用的工艺流程同实施例1。
本实施例所涉及到的工艺参数，如表3及表4所示：
表3 乙烯裂解C9分离装置操作条件表
表4 乙烯裂解C9原料与分离的各段物料组成（WT%）
对比例1
现有乙烯裂解C9分离技术中，轻组份分离塔中的环戊二烯和甲基环戊二烯等轻组份含量较高，使精馏塔真空度无法稳定控制，影响装置稳定生产。典型工艺如下：
（1）乙烯裂解C9原料首先以12500kg/h速度进入第一精馏塔，塔顶得到C9轻组份进入下一个单元，塔釜得到脱除裂解C9 原料中的二聚体、三聚体等重组份并冷却后送至罐区，用于燃料或深树脂的原料；
（2）第一精馏塔塔顶物料在第二精馏塔进行减压精馏。在第二精馏塔顶得到的环戊二烯、甲基环戊二烯以及部分C9组分等的轻组份经冷却后进入罐区作为油品出售，第二精馏塔侧线采出部分馏份，用于生产优质石油树脂；第二精馏塔釜采出馏份直接用于生产石油树脂或进入下一单元进一步分离利用。
本对比例1的工艺参数，如表5及表6所示：
表5 乙烯裂解C9分离装置操作条件表
表6 乙烯裂解C9原料与分离的各段物料组成（WT%）
通过实施例1、实施例2与对比例1的比较可以看出，增设第二精馏塔轻组份二聚反应器及第三精馏塔进一步分离***后，实施例1和实施例2中第二精馏塔塔顶的回流物料中环戊二烯和甲基环戊二烯含量之和分别是1.02%（WT）和0.78%（WT），而对比例1中第二精馏塔塔顶的回流物料中环戊二烯和甲基环戊二烯含量之和为37.13%（WT），这样避免了乙烯裂解C9分离的环戊二烯和甲基环戊二烯在第二精馏塔顶积聚，使两实施例中第二精馏塔的塔顶采出上述两组份的含量之和均低于35%（WT）以下，保证了精馏塔真空***的稳定控制。
对比例2
在现有乙烯裂解C9分离技术中，为了解决精馏塔真空***稳定控制问题，通常采用把大量的苯乙烯、甲基苯乙烯及双环戊二烯等组份从此塔顶采出的方法，来降低塔顶的环戊二烯和甲基环戊二烯的浓度，进而稳定精馏塔的真空控制，操作步骤同对比例1，各塔的工艺操作条件见表7，乙烯裂解C9原料及分离的各段物料组成，见表8。
表7 乙烯裂解C9分离装置操作条件表
表8 乙烯裂解C9原料与分离的各段物料组成（WT%）
通过实施例1、实施例2和对比例2的比较可以看出，增设第二精馏塔塔顶轻组份二聚反应器及第三精馏塔进一步分离***后，有两个明显变化：
1、实施例1和实施例2中第二精馏塔侧线采出量分别为2406 kg/h和1987 kg/h，实施例1和实施例2中第二精馏塔的塔釜采出量分别为7969 kg/h和7550 kg/h，而对比例2中的第二精馏塔侧线和塔釜采出量分别是1313kg/h和6875kg/h，对比可知实施例1和实施例2的第二精馏塔侧线及塔釜采出量明显增加，提高了优质石油树脂原料采出量；
2、实施例1和实施例2中第二精馏塔的侧线采出馏分中苯乙烯的含量分别是9.85%（WT）和7.89%（WT），而对比例2中第二精馏塔的侧线采出馏分中苯乙烯的含量为4.90%（WT），对比可知实施例1和实施例2的第二精馏塔的侧线采出馏分中苯乙烯的含量明显提高，优化了第二精馏塔侧线用于石油树脂原料的馏分质量。

Claims (8)

1.一种乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，具体包括以下步骤：
（1）乙烯裂解C9原料进入第一精馏塔，第一精馏塔塔顶轻组份进入第二精馏塔，第一精馏塔塔釜采出的重组份冷却后送至罐区；
（2）第一精馏塔的塔顶轻组份在第二精馏塔中进行减压精馏，第二精馏塔塔顶的含有环戊二烯、甲基环戊二烯以及部分C9组份等的轻组份进入二聚反应器；从第二精馏塔顶部填料段的下面抽侧线采出作为优质石油树脂生产原料的馏份油，塔釜采出物料用于生产石油树脂或进一步分离利用；
（3）第二精馏塔塔顶轻组份中的环戊二烯和甲基环戊二烯在二聚反应器中进行二聚反应，二聚反应产物进入第三精馏塔；
（4）上述二聚反应产物在第三精馏塔中进行分离，第三精馏塔塔顶分离的含有未二聚的环戊二烯、甲基环戊二烯等的轻组份返回二聚反应器进行二聚反应，第三精馏塔塔釜采出的富含苯乙烯、甲基苯乙烯及双环戊二烯的物料全部回流到第二精馏塔中或有部分外送至储罐。
2.根据权利要求1所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：所述第一精馏塔的塔釜温度为 190-230℃，塔顶温度为 100-140℃，回流比为0.1-1.0， 塔顶压力为－65～－80KPaG。
3.根据权利要求1所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：所述第二精馏塔的塔釜温度为120-170℃，塔顶温度为60-110℃，回流比为1-全部回流，塔顶压力为－55～－80 KPaG。
4.根据权利要求1所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于： 所述二聚反应器，可以是一台或多台反应器串联，二聚反应器的反应温度为100-160℃，反应压力为1000-1500 KPaG。
5.根据权利要求1所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：所述第三精馏塔的塔釜温度为 110-160℃，塔顶温度为40-80℃，回流比为 1-8，塔顶压力为－10～－70 KPaG。
6.根据权利要求3所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：第二精馏塔的塔釜温度为130-160℃，塔顶温度为60-90℃，回流比为2-5，塔顶压力为－60～－75 KPaG。
7.根据权利要求4所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：二聚反应器的反应温度为110-140℃，反应压力为1000～1200 KPaG。
8.根据权利要求5所述的乙烯裂解C9分离工艺中脱出轻组份的方法，其特征在于：第三精馏塔的塔釜温度为120-150℃，塔顶温度为40-70℃，回流比为1-5，塔顶压力为－20～－50 KPaG。
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