一种高效回收苯乙烯焦油中苯乙烯的方法与流程

1.本发明涉及一种高效回收苯乙烯焦油中苯乙烯的方法，属于危废减量化资源化技术领域。


背景技术：

2.苯乙烯(styrene，简称st)是石油化工中重要的基础原料。目前苯乙烯工业生产技术主要有苯乙烯
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环氧丙烷联产法和乙苯负压催化脱氢法两种。乙苯负压催化脱氢法在苯乙烯生产中占主导地位，其生产能力占苯乙烯总生产能力的90％左右。
3.乙苯负压催化脱氢制苯乙烯工艺大多采用带有中间换热器的两段或三段负压绝热催化脱氢工艺。此工艺主要分为脱氢工段和精馏工段。脱氢工段由乙苯蒸发、混合、脱氢反应、反应液处理及汽提尾气压缩吸收4个部分组成；精馏工段由乙苯
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苯乙烯分离、苯乙烯精馏、乙苯回收、苯
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甲苯分离4个部分组成。其中苯乙烯产品精制系统的主要单元设备是乙苯回收塔、精苯乙烯塔和刮膜蒸发器。精苯乙烯塔是在负压条件下操作的高效填料精馏塔。该塔对粗苯乙烯塔底的粗苯乙烯进行精馏，实现苯乙烯同比它沸点高的重组分的分离。塔顶馏出物是本装置的主产品精苯乙烯，塔底釜液是含有一定数量苯乙烯的高沸物和聚合物。蒸馏分离器是为进一步回收精苯乙烯塔釜液中苯乙烯而设置的专用设备。它在负压条件下操作，蒸出的苯乙烯返回精苯乙烯塔再次加工；其底部则得到苯乙烯含量大为减少的焦油(高沸物和聚合物)。一般进入蒸馏分离器的精苯乙烯塔釜料含有30％以上的苯乙烯，蒸馏分离器的焦油则含有10％以上的苯乙烯，但实际操作过程中，可能在20％以上，焦油中残存较多高附加值的苯乙烯，苯乙烯回收不充分，造成苯乙烯损失较多。
4.cn1227195c公开了一种苯乙烯焦油绝热闪蒸方法，含苯乙烯和焦油的混合物进入苯乙烯分离塔，在塔顶分离出苯乙烯，在塔釜排出焦油至闪蒸罐中部，经高温绝热闪蒸后，汽相苯乙烯由闪蒸罐顶部排出至苯乙烯分离塔中下部，焦油由闪蒸罐底部排出，底部排出的焦油部分循环至闪蒸罐中部，其可以降低采用薄膜蒸发器的设备成本，且可以降低苯乙烯焦油中苯乙烯的含量。但实际操作过程中闪蒸罐底部的苯乙烯焦油量仅从进料的35％降至24％，苯乙烯的残留量仍然很高。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是提供一种高效回收苯乙烯焦油中苯乙烯的方法。
6.技术方案：本发明所述一种高效回收苯乙烯焦油中苯乙烯的方法，包括以下步骤：
7.a、苯乙烯焦油与抽提溶剂进入混合器(1)混合，然后进入蒸馏分离器(2)进行分离，得到轻组分产品和残余焦油；
8.b、轻组分产品进入轻组分罐(4)，经轻组分泵(7)升压后返回乙苯制苯乙烯装置；
9.c、残余焦油进入重组分罐(3)，经重组分泵(6)升压后送往外界。
10.优选的，步骤a中，所述抽提溶剂为苯、甲苯、乙苯中的一种或多种。
11.优选的，步骤a中，所述的蒸馏分离器为刮膜蒸发器、闪蒸罐、蒸馏罐或精馏塔。
12.更优选的，所述的蒸馏分离器为刮膜蒸发器。
13.优选的，步骤a中，所述蒸馏分离器的操作压力为2
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100kpaa，操作温度为80
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230℃。
14.优选的，步骤a中，所述混合器为静态混合器、喷射混合器或搅拌器。
15.优选的，步骤a中，所述苯乙烯焦油中苯乙烯含量在5
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40％，其余为聚合物和高沸物。
16.工作机理：乙苯制苯乙烯装置排出的苯乙烯焦油与抽提溶剂在混合器中进行混合后送入蒸馏分离器，蒸馏分离器在负压下操作，因蒸馏分离器分离作用仅相当于一块塔板，加入的抽提溶剂在蒸馏分离器中受蒸汽加热时和焦油中的苯乙烯一起蒸发，同时由于加入了抽提溶剂，焦油的粘稠度变化不大，蒸馏分离器顶部排出含有苯乙烯和抽提溶剂的轻组分产品，不含高沸物和聚合物，蒸馏分离器底部排出含高沸物和聚合物的残余焦油。
17.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明选择了非常恰当的抽提溶剂，通过使用乙苯制苯乙烯装置中价格相对便宜的原料作为抽提溶剂，将苯乙烯焦油中高附加值的苯乙烯给替换出来，增产苯乙烯的价值远高于损耗的抽提溶剂的价值。同时采用了高效分离设备蒸馏分离器，其内部设有刮板，其进一步加强了抽提溶剂与焦油的混合，同时增加了传热，可使抽提效果增强。本发明采用溶剂抽提方法，将苯乙烯焦油中高附加值的苯乙烯回收，回收率高，操作方便，减少资源浪费，增加苯乙烯装置的竞争性。
附图说明
18.图1苯乙烯焦油中回收苯乙烯的工艺流程图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
20.实施例1
21.如图1所示，本实施例的工艺流程如下：乙苯脱氢制苯乙烯装置排出苯乙烯焦油与抽提溶剂在混合器1中进行混合,混合后送入蒸馏分离器2。蒸馏分离器2利用蒸汽加热，蒸馏分离器2内置冷凝器，冷凝器用循环水冷却。蒸馏分离器2顶部排出轻组分产品，轻组分产品进入轻组分罐4，经轻组分泵7升压后返回乙苯制苯乙烯装置。蒸馏分离器2底部残余焦油进入重组分罐3，经重组分泵6升压后送往外界。
22.本实施例的工艺操作参数如下：乙苯脱氢制苯乙烯装置排出的苯乙烯焦油温度为140℃，流率为1000kg/h，其中苯乙烯含量为10％。抽提溶剂采用乙苯，乙苯的流率为400kg/h。混合器1采用sk型静态混合器，蒸馏分离器2采用刮膜蒸发器。加热刮膜蒸发器的蒸汽压力为10barg，刮膜蒸发器操作温度为140℃，操作压力为7kpaa。刮膜蒸发器顶部排出的轻组分产品的流率为400kg/h，轻组分产品中乙苯含量为81.25％，其余为苯乙烯。刮膜蒸发器底部排出残余焦油流率为1000kg/h，残余焦油中乙苯含量为7.5％，流率为75kg/h，苯乙烯含量为2.5％，流率为25kg/h。
23.通过本发明所述的回收方法，苯乙烯回收率为75％。苯乙烯回收流率为75kg/h，乙苯损耗流率为75kg/h，公用工程耗量：10barg蒸汽304kg/h，循环水15.2t/h，电2.3kw/h。按照苯乙烯8500元/吨、乙苯6200元/吨、蒸汽200元/吨、循环水0.2元/吨、电0.7元/kw标准计
算，每小时增加效益为107.05元，每年增加效益85.64万元。由此可见，本发明所述的回收方法苯乙烯回收率高，能够带来可观的经济效益。
24.实施例2
25.同实施例1，工艺操作参数修改如下：抽提溶剂为苯，加热刮膜蒸发器的蒸汽压力为4barg，刮膜蒸发器操作温度为80℃，操作压力为10kpaa。刮膜蒸发器顶部排出的轻组分产品的流率为400kg/h，轻组分产品中苯含量为85％，其余为苯乙烯。刮膜蒸发器底部排出残余焦油流率为1000kg/h，残余焦油中苯含量4％，流率为40kg/h，苯乙烯含量6％，流率为60kg/h。
26.通过本发明所述的回收方法，苯乙烯回收率为40％。苯乙烯回收流率为60kg/h，苯损耗流率为60kg/h，公用工程耗量：10barg蒸汽322kg/h，循环水16.1t/h，电2.3kw/h。按照苯乙烯8500元/吨、乙苯5000元/吨、蒸汽200元/吨、循环水0.2元/吨、电0.7元/kw标准计算，每小时增加效益为140.77元，每年增加效益112.616万元。由此可见，本发明所述的回收方法苯乙烯回收率高，能够带来可观的经济效益。
27.实施例3
28.同实施例1，工艺操作参数修改如下：苯乙烯焦油中苯乙烯含量为5％，流率为1000kg/h，抽提溶剂为甲苯，甲苯的流率为400kg/h，加热刮膜蒸发器的蒸汽压力为45barg，刮膜蒸发器操作温度为230℃，操作压力为100kpaa。刮膜蒸发器顶部排出轻组分产品流率为400kg/h，其中甲苯含量36％，流率为360kg/h，其余为苯乙烯。刮膜蒸发器底部排出残余焦油流率为1000kg/h，其中甲苯含量为4％，流率为40kg/h，苯乙烯含量为1％，流率为10kg/h。
29.通过本发明所述的回收方法，苯乙烯回收率为80％。苯乙烯回收流率为40kg/h，甲苯损耗流率为40kg/h，公用工程耗量：45barg蒸汽266kg/h，循环水13.3t/h，电2kw/h。按照苯乙烯8500元/吨、甲苯6500元/吨、蒸汽200元/吨、循环水0.2元/吨、电0.7元/kw标准计算，每小时增加效益为22.74元，每年增加效益18.2万元。由此可见，本发明所述的回收方法苯乙烯回收率高，能够带来可观的经济效益。
30.实施例4
31.同实施例1，工艺操作参数修改如下：苯乙烯焦油中苯乙烯含量为40％，流率为1000kg/h，抽提溶剂为乙苯，乙苯的流率为800kg/h，加热刮膜蒸发器的蒸汽压力为3barg，刮膜蒸发器操作温度为80℃，操作压力为2kpaa。刮膜蒸发器顶部排出轻组分产品流率为1100kg/h，其中乙苯含量为66.6％，流率为733kg/h，其余为苯乙烯。刮膜蒸发器底部排出残余焦油流率为700kg/h，其中乙苯含量为9.6％，流率为67kg/h，苯乙烯含量为4.7％流率为33kg/h。
32.通过本发明所述的回收方法，苯乙烯回收率为91.75％。苯乙烯回收流率为367kg/h，乙苯损耗流率为67kg/h，公用工程耗量：3barg蒸汽687kg/h，循环水34.37t/h，电7.5kw/h。按照苯乙烯8500元/吨、乙苯6200元/吨、蒸汽200元/吨、循环水0.2元/吨、电0.7元/kw标准计算，每小时增加效益为2556元，每年增加效益2040万元。由此可见，本发明所述的回收方法苯乙烯回收率高，能够带来可观的经济效益。
33.实施例5
34.同实施例1，工艺操作参数修改如下：苯乙烯焦油中苯乙烯含量为30％，流率为
1000kg/h，抽提溶剂为乙苯和甲苯的混合物，其中乙苯浓度为10％，乙苯和甲苯的混合物的流率为800kg/h，蒸馏分离器2采用闪蒸罐，加热闪蒸罐的蒸汽压力为5barg，闪蒸罐操作温度为110℃，操作压力为5kpaa。闪蒸罐顶部排出轻组分产品流率为1000kg/h，其中甲苯含量为70％，流率为700kg/h，乙苯含量为6％流率为66kg/h，其余为苯乙烯。闪蒸罐底部排出残余焦油流率为800kg/h，其中甲苯含量为2.5％，流率为20kg/h，乙苯含量为1.75％，流率为14kg/h，苯乙烯含量为8.25％流率为66kg/h。
35.通过本发明所述的回收方法，苯乙烯回收率为78％。苯乙烯回收流率为234kg/h，甲苯损耗流率为20kg/h，乙苯损耗流率为14kg/h，公用工程耗量：5barg蒸汽756kg/h，循环水36t/h，电8kw/h。按照苯乙烯8500元/吨、甲苯6500元/吨，乙苯6200元/吨、蒸汽200元/吨、循环水0.2元/吨、电0.7元/kw标准计算，每小时增加效益为1826元，每年增加效益1460万元。由此可见，本发明所述的回收方法苯乙烯回收率高，能够带来可观的经济效益。
36.对比例1
37.乙苯脱氢制苯乙烯装置排出的温度为140℃，流率为1000kg/h的苯乙烯焦油，其中苯乙烯含量为10％，送入预热器，预热器利用蒸汽加热，加热蒸汽压力10barg，预热器出口温度160度，然后进入k.o.罐闪蒸，k.o.罐闪蒸罐底操作温度为155℃，k.o.罐闪蒸罐操作压力为6kpaa，k.o罐闪蒸罐顶部气体进入冷凝器，冷凝器用循环水冷却，k.o.闪蒸罐顶排出流率为20kg/h苯乙烯产品，k.o闪蒸罐底部排除流率为980kg/h残余焦油，残余焦油中苯乙烯含量8％，苯乙烯回收率为20％
38.由实施例1和对比例1对比可知，同样的进料条件下，采用本发明所述的回收方法，苯乙烯的回收率提高了55％。本发明所述的回收方法苯乙烯回收率远高于对比例1。