偏三甲苯装置收率对操作的影响

偏三甲苯装置收率对操作的影响

朱峰，魏川林，刘建华

（山东济炼石化工程有限公司  济南  250101）

摘要：偏三甲苯装置实际运行中，为了保证产品质量合格，往往损失产品收率，装置没有在最佳点运行。本文采用流程模拟软件对工业运行装置进行拟合，模拟结果和实际操作数据比较接近，可以作为工况分析的基础，根据偏三甲苯收率不同，可计算出装置主要操作指标及理论生产成本，为装置操作提供参考。

关键字： 偏三甲苯装置    回流比    产品收率    流程模拟

目前，国内偏三甲苯装置目的产品偏三甲苯收率一般在80~90%之间，由于偏三甲苯和轻关键组分（1-甲基-2-乙基苯）沸点差4.2℃，偏三甲苯和轻组分的分离难度较大，在热耦合工艺下，偏三甲苯收率受脱轻塔顶偏三甲苯含量影响，偏三甲苯纯度受脱轻塔底轻组分含量影响，因此脱轻塔的操作对该装置影响较大偏。而该装置热源大部分来自偏三甲苯精馏塔底重沸器，两塔的热耦合对操作带来互相影响。

1. 生产工艺

目前，国内生产偏三甲苯主要以两塔流程、热耦合、精密分馏的技术生产[1]，以下以该技术为基准进行说明。

2. 质量标准

本文按偏三甲苯纯度≥99w%为理论控制值[2]。

3. 流程模拟分析

3.1偏三甲苯精馏塔

由于偏三甲苯纯度较高，在热耦合工艺下，偏三甲苯精馏塔的回流比是偏大的（只有当偏三甲苯收率小于70%，回流比才会相应升高，偏三甲苯收率大于75%以后回流比基本不变）。实际操作偏三甲苯中只要轻组分含量合格，重组分含量也是合格的。所以该塔的主要控制点有两个，一个是控制该塔的物料平衡，二个是控制该塔底的热量输入。

塔的物料平衡的控制：建议采用固定偏三甲苯精馏塔的回流比，根据原料组成及要求的偏三甲苯收率，计算出偏三甲苯精馏塔顶外送的产品量。

塔底的热量控制：由于偏三甲苯精馏塔的回流比和塔顶产品外送量、塔顶冷后温度都已确定，则塔底重沸器热负荷也就确定。因此偏三甲苯精馏塔底重沸器热源建议采用流量控制。

由于偏三甲苯精馏塔的回流比是偏大的，理论计算表明，采用固定回流比操作比固定回流量更利于节能。

3.2 脱轻塔

在热耦合工艺下，为了保证目的产品的轻组分合格，脱轻塔的回流比必然是变化的。因为大部分偏三甲苯的损失存在于脱轻塔顶的外送物料中，偏三甲苯产品收率越高，为达到分离精度，要求脱轻塔回流比越大，同时脱轻塔顶外送量需要减少，所以回流比会升高很多。

在热耦合工艺下，当偏三甲苯收率给定后，脱轻塔顶外送量及回流量也就确定了。

3.3产品损失

偏三甲苯的损失多少取决于脱轻塔的操作，脱轻塔顶偏三甲苯含量越高，偏三甲苯损失越大。当脱轻塔顶偏三甲苯含量高，则需加大脱轻塔回流量，加大偏三甲苯塔回流量，增加重沸器给热量（如增加重沸器加热蒸汽流量）。

3.4温度

2台精馏塔顶、底温度随偏三甲苯收率的变化不敏感，实际操作不用太关注该温度。

3.5能耗及操作费用

理论计算表明，随着偏三甲苯收率提高，单位产品能耗及操作费用逐渐降低，所以在满足产品质量的情况下，应尽可能的提高收率。

从单位原料生产成本来看，偏三甲苯收率越高，能耗及操作费用缓慢增加，但增加不明显。

4. 结论及建议

当原料组成和（或）偏三甲苯收率发生变化，建议先通过流程模拟软件计算出理论的热量消耗（如塔底蒸汽用量）、两塔的回流量及外送量，用于指导操作，有利于做到在满足产品质量和收率的情况下能耗最低。

由于脱轻塔的操作对偏三甲苯质量及收率影响较大，脱轻塔顶偏三甲苯含量直接影响偏三甲苯收率，脱轻塔底轻组分含量直接影响偏三甲苯纯度。如果条件运行，建议在脱轻塔顶、脱轻塔底、偏三甲苯精馏塔顶设置在线分析仪，实时监控三路物料组成，以期达到收率高、质量优、能耗低的目的。

参考文献

1. 鲁奇林[1],杨佐民[1],左成惠[1],李萍[1].偏三甲苯的分离和利用[J].化学与粘合,1997(3):165-167. 

2. 王崇智[1].偏三甲苯分离装置的工艺流程模拟[J].石油化工设计,1999,16(2):48-51.