洪纯芬-苯乙烯生产装置精馏区节能流程开发.ppt

苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 洪纯芬 中国石化集团上海工程有限公司 2011年5月 前言 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 苯乙烯是重要的有机化工原料，它是合成橡胶和塑料工业的重要原料。 目前世界各国苯乙烯生产迅速发展，随着我国国民经济的快速发展，对苯乙烯及其衍生物需求量也在不断扩大。 预计2015年我国苯乙烯需求量将达到800万吨，产量与需求量缺口约125万吨。 当今世界上苯乙烯生产技术主要有：乙苯负压绝热脱氢、SM/PO联产法、SMART共氧化技术。其中乙苯负压绝热脱氢技术约占85％。 前言 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 反应区能耗约为8311.3MJ/吨*苯乙烯，占总能耗的66.7％，精馏区约占33.3％。 反应区能耗中主要的部份是稀释水蒸气消耗，占反应区能耗59.6％。 例：当水比为1.15时 随着装置的大型化，能耗问题日益突出，开发低水比催化剂和节能型精馏流程是苯乙烯企业急待解决的课题。 乙苯负压绝热脱氢技术，是在水蒸气存在下，乙苯负压、绝热脱氢。需消耗大量水蒸气。 1. 苯乙烯生产装置 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 乙苯负压绝热脱氢典型流程简图 不同水比下装置能耗 1. 苯乙烯生产装置 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 1. 苯乙烯生产装置 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 近年来世界上很多苯乙烯生产厂商的专利均在优化精馏换热流程，降低能耗，以增强产品的竞争力。我国目前采用国产化技术的综合能耗与国外必威体育精装版节能技术相比尚有较大差距。根据我国国情，开发一种低能耗的苯乙烯生产工艺已迫在眉睫。 2.国外脱氢液精馏分离节能流程 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 A 公司技术 A公司乙苯/苯乙烯分离塔 恒沸热回收技术 特点： 粗苯乙烯塔顶气相不用水冷却冷凝，而是用它汽化液态乙苯/水，因而每吨苯乙烯可节约500大卡的低压蒸汽。 2.国外脱氢液精馏分离节能流程 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 B公司技术 B公司 乙苯回收塔热集成的顺序分离流程 特点： 乙苯回收塔采用二效蒸馏（热集成），将乙苯回收塔分成高压乙苯回收塔和低压乙苯回收塔，将高压乙苯回收塔的气相作为低压乙苯回收塔再沸器的热源。 3. ST开发的精馏分离节能流程 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 ST（SINO TECH）系中石化专有技术。 ST技术遵循热集成和恒沸热回收技术这两个方向，并结合苯乙烯分离技术特点和考虑各种经济因素，完成了新的节能流程的工程技术开发。 3.1 一次脱轻组份粗苯乙烯塔变压热集成流程 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 先在粗苯乙烯塔中进行苯、甲苯、乙苯与苯乙烯分离，再在乙苯回收塔中分离苯、甲苯与乙苯，最后在精塔中进行苯乙烯分离。 粗苯乙烯塔分为高、低压塔，将高压粗塔气相作为低压粗塔再沸器热源，以达到节能目的。 粗苯乙烯塔热集成的一次脱轻流程 3.2 苯乙烯顺序分离恒沸热回收流程 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 先在预分塔中进行苯、甲苯与乙苯、苯乙烯的分离，再在乙苯回收塔中进行乙苯与苯乙烯的分离，最后在苯乙烯成品塔中进行苯乙烯精制。 乙苯/苯乙烯分离采用共沸精馏技术，塔顶冷凝器的热量用来蒸发乙 苯乙烯顺序分离的恒沸热回收流程 苯和水的共沸物，提供反应器的气相进料，即可节省乙苯蒸发所需的蒸汽，又可节省塔顶冷凝用循环水，以达到节能目的。 3.3 二种节能流程的主要技术指标比较 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 脱氢反应器布置简图 3.3 二种节能流程的主要技术指标比较 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 主要工艺参数 项 目 粗塔变压 热集成流程 顺序分离恒沸热回收流程 （1） （2） （3） 水烃比 (重量比) 1.019(初期) 1.30(后期) 1.15(初期) 1.30(后期) 1.30(初期) 1.45(后期) 1.15(初期) 1.30(后期) 反应系统压降 / Kpa 16 ≤ 13 乙苯总转化率 / ％ 基本相同 苯乙烯选择性 / mol％ 中间换热器 进口/出口 /℃ 845/570 885/578 840/592 850/575 过热器温度 进口/出口 /℃ 96.4/500 96.4/500 96.4/500 96.4/510 苯乙烯生产装置精馏区 节能流程开发 节能效果比较表 注：以传统流程为基准，“＋”为增加；“－”为?节约。 项 目 换算系数/MJ 节约/ 增加量(吨*苯乙烯) 能耗(MJ/吨*苯乙烯) 变压 热集成 恒沸热回收 (1)(2)(3) 变压